BEK-1 Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Bölüm/Program Dersi DERS TANIM BİLGİLERİ Dersin Adı Mekanik Titreşimler Dersin Kodu Teori/Saat Uygulama/Saat Laboratuar/Saat AKTS Kredisi ME 429 3 0 0 5 Dersin Koordinatörü Prof. Dr. Mehmet ÇELİK Öğretim Elemanları Prof. Dr. Mehmet ÇELİK Yardımcı Öğretim Elemanları Arş. Gör. Musa DEMİRCİ Dersin Amacı Makina mühendisliğinin temel konularından olan mekanik titreşimler konusunu analitik ve nümerik çözüm yöntemler ile ele almak ve uygulamaya yönelik konularla öğretmektir. Dersin İçeriği Titreşimin tanımı ve esasları. Bir titreşim sistemini oluşturan elemanlar. Titreşim kontrolünün kapsamı. Matlab ile programlama esasları. Basit harmonik hareket, Kompleks sayılar ve vektörel ifadeler, Harmonik hareketlerin vektörel gösterimi, Harmonik analiz, Tek serbestlik dereceli sistemlerde hareket denkleminin elde edilmesi. Sönümsüz tek serbestlik dereceli sistemlerin çözümü. Titreşim ölçümü, Piezoelektrik ivme ölçer (Accelerometer) yapısı, Periyodik zorlama için sistem cevabı, Deterministik sinyaller ve harmonikleri, Birden çok serbestlik dereceli sistemler, durum uzayı denklemi. Dersin Dili İngilizce ERSİN PROGRAM TEMEL YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ No Program yeterlilikleri D Mekanik Sistemlerin Mekanik Tasarımını Yapabilme DERSİN PROGRAM YETERLİLİKLERİNİ KARŞILAMA DÜZEYİ No Alt Yeterlilikler (Bilgi, Beceriler ve Yetkinlikler)* Karşılama Düzeyi Düşük Orta Yüksek D3 Malzemelerin statik ve dinamik davranış özelliklerini bilmeli X D4 Malzemelerin statik, dinamik ve elektriksel özelliklerine göre malzeme seçimi yapabilmeli X DERSİN ÖĞRENME KAZANIMLARI Sıra No 1 Malzemelerin statik ve dinamik davranış özelliklerini bilir. Program* Yeterlilikleri ile İlişkisi Ölçme** Yöntemi D3 1 Malzemelerin statik, dinamik ve elektriksel özelliklerine göre malzeme D4 seçimi yapabilir. *Yeterlilik kazanımları için bir üst tabloda bulunan yeterlilik no’su yazılacaktır. **Yazılı Sınav:1, Sözlü Sınav:2, Ev Ödevi:3, Lab./Sınav:4, Seminer/Sunum:5, Dönem Ödevi:6 2 3 BEK-1 DERSİN HAFTALIK İÇERİĞİ Hafta No Detaylı İçerik 1-2 Titreşimin tanımı ve esasları. Bir titreşim sistemini oluşturan elemanlar. Titreşim kontrolünün kapsamı. Matlab ile programlama esasları. 3 Basit harmonik hareket, Kompleks sayılar ve vektörel ifadeler, Harmonik hareketlerin vektörel gösterimi, Harmonik analiz, Tek serbestlik dereceli sistemlerde hareket denkleminin elde edilmesi. Sönümsüz tek serbestlik dereceli sistemlerin çözümü. 4 Sönümsüz tek serbestlik dereceli sistemlerin özellikleri, Sönümlü tek serbestlik dereceli sistemler, Sönümlü sistemin çözümü (homojen çözüm). 5 Sönümlü sistemin çözümü (özel çözüm), Sönümlü sistemin homojen çözümü, Frekans cevabı metodu, İmpedans metodu, Transfer fonksiyonu, Geçici cevap(Transient response) analizi 6 Impuls cevabı analizi, convolution integral, adım cevabı analizi, zemin tahrikli sistemlerin analizi. 7 Harmonik tahrik-Dönen dengesizlikler, Titreşim izolasyonu ve geçirgenlik. Pratik izolasyon yaklaşımları 8-10 Titreşim ölçümü, Piezoelektrik ivme ölçer (Accelerometer) yapısı, Periyodik zorlama için sistem cevabı, Deterministik sinyaller ve harmonikleri, Birden çok serbestlik dereceli sistemler, durum uzayı denklemi. 11 İki serbestlik dereceli sistem-sönümsüz serbest titreşim, Çok serbestlik dereceli torsiyonel sistemler, 12 Normal mod çözümü, Doğal frekanslar ve mod şekilleri, Zorlanmış titreşimler-harmonik tahrik durumu, Sonumsuz dinamik absorber, Yapısal sistemlerin modellenmesi 13 Lagrange denklemi kullanılarak hareket denklemlerinin elde edilmesi, sürekli sistemlerin modelllenmesi, Titreşim kontrolü, LQR yöntemi ve uygulamaları 14 Kontrol edilebibirlik ve gözlemlenebilirlik. Titreşim kontrolü-Observer esaslı kontrol DERS KİTABI VEYA MALZEMESİ No Kaynak 1 G.S. Kelly, “Fundamental of Mechanical Vibrations” Mc-Graw Hill, 2005 2 Rao S S, Mechanical Vibrations, 4th Ed, Prentice Hall, 2004. 3 F.S. Tse, I.E. Morse, R.T Hinkle, Mechanical Vibrations, Allyn and Bacon, 1978. BEK-1 AKTS/ÇALIŞMA YÜKÜ TABLOSU Etkinlikler Sayısı Çalışma Süresi (Saat) Çalışma Süresi (Dakika) Toplam (Çalışma Yükü) Ders Hafta Sayısı ve Saati 14 3 0 42.00 Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön çalışma, Kütüphane, Pekiştirme) 14 2 0 28.00 Ara Sınav 1 14 0 14.00 Kısa Sınav 0 0 0 0 Ödev 2 8 0 16.00 Uygulama 0 0 0 0 Laboratuar 0 0 0 0 Proje 0 0 0 0 Atölye 0 0 0 0 Sunum/Seminer Hazırlama 0 0 0 0 Alan Çalışması 0 0 0 0 Diğer 1 15 0 15 Dönem Sonu Sınavı 1 20 0 20.00 Toplam Yük 135 Toplam Yük / 30 4,5 Dersin AKTS Kredisi 5