| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Kompozit Malzeme Mekaniği | MKM 422 | 8 | 3 + 0 | 3 | 4 |
| Ön Koşul Dersleri | Mukavemet I ve II, Malzeme |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üyesi İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN |
| Dersi Verenler | |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Kompozit malzemeler ve çeşitleri hakkında detaylı bilgi sahibi olunması; Kompozit malzemelerin üretim ve deneysel yöntemlerinin bilinmesi; Kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının detaylı olarak teorik hesaplarının yapılması ve bu konuların hangi alanlarda nasıl kullanılacağının öğrenilmesi. |
| Dersin İçeriği | Kompozit malzemelere ait temel bilgi verilmesi; Kompozitlerin Matris Malzemelerine göre sınıflandırılması (Polimer Matrisli Kompozitler, Seramik Matrisli Kompozitler ve Metal Matrisli Kompozitler); Kompozitlerin Takviye Elemanlarına göre sınıflandırılması (Elyaflı kompozitler, Parçacıklı kompozitler, Tabakalı kompozitler ve Karma kompozitler); Plastik Matris malzemeleri (Polimerler: Termosetler,Termoplastikler ve Elastomerler); Metal matris malzemeleri (Aluminyum, titanyum, magnezyum vb.) Yüksek sıcaklık matrisleri (Seramikler); Kompozit Malzemelerin Üretim Yöntemleri hakkında bilgi verilmesi; Kompozitlerin Uygulama Alanları ve nasıl uygulama yapılacağı; Kompozit Malzemelerin Mekanik Davranışlarının tanıtılması (Elastisite; İzotropik, Ortotropik ve Anizotropik vb. Malzemeler için Elastik Sabitlerin hesabı; Gerilme-Zorlanma ilişkleri; Gerilme Dönüşümleri; Tabaka Hasar Kriterleri); Mekanik Özelliklerin Deneysel tespiti ve hesapları; Üretim Uygulamaları; Örnek Problemler. |
| Kalkınma Amaçları |
|---|
|
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Kompozitlerin Matris ve Takviye Malzemeleri hakkında bilgi sahibidir. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, Rol Oynama, | |
| 2 | Kompozit malzemelerin Üretim Tekniklerini bilir ve temel yöntemlerle Üretim yapar. | Problem Çözme, Rol Oynama, Eğitsel Oyun, Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, Grupla Çalışma, | |
| 3 | Kompozit yapıların Deney Düzeneklerini hazırlar ve gerekli Testleri yapar. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, Eğitsel Oyun, | |
| 4 | Kompozit malzeme tayininde gerekli Mekanik Özellikleri Teorik ve Analitik yöntemle Hesaplayarak Elastik Sabitleri elde eder. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 5 | Kompozit yapıların Gerilme-Zorlanma hesaplarını yapar. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 6 | Akma ve Kırılma kriterlerini kompozitlere uygulayarak hesaplar. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, Gezi / Gözlem, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Giriş | |
| 2 | Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması. | |
| 3 | Kompozit malzemelerin avantaj ve dezavantajları; uygulama alanları. | |
| 4 | Matris malzemeleri (Plastik, metal ve seramik). | |
| 5 | Takviye Malzemeleri (Parçacık, elyaf). | |
| 6 | Kompozit Malzemelerde Üretim Yöntemleri. | |
| 7 | Laboratuvarda Elle yatırma yöntemi ile kompozit malzeme üretimi yapılması. | |
| 8 | Elastisite teorisine giriş. | |
| 9 | Malzemenin mekanik davranışları (İzotropik, ortotropik ve anizotropik vb.); Gerilme-Zorlanma ilişkileri. | |
| 10 | Kompozit bir tabakada elastik malzeme özelliklerinin teorik olarak hesaplanması. | |
| 11 | Mekanik özelliklerin deneysel tespiti ve kompozit malzemelerde kullanılan deneysel yöntemler. | |
| 12 | Laboratuvarda Kompozit numunelerin mekanik özelliklerinin deneysel olarak ölçülmesi. | |
| 13 | Kompozit levhada gerilme dönüşümleri ve Hooke bağıntıları. | |
| 14 | Kompozit Malzemelerde Akma ve Kırılma Teorileri. |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | 1. Kompozit Malzemeler Mekaniği” Sakarya Üniversitesi, Ders Notu |
| Ders Kaynakları | Lightweight Ballistic Composites, Military and Law-Enforcement Applications 2nd Ed., Edit by Ashok Bhatnagar, Writers: Ibrahim Kutay Yilmazcoban, et all., Woodhead Publishing (Elsevier), Cambridge, USA, 2016. Composite Materials, Science and Engineering 3rd Ed., Krishan K. Chawla, Springer, New York, 2012. Engineering Mechanics of Composite Materials 2nd Ed., Isaac M. Daniel and Ori Ishai, Oxford University Press, New York, 2006. Mechanical Behavior of Materials 2nd Ed., Marc Meyers and Krishan Chawla, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2013. Elasticity, Theory, Applications, and Numerics 3rd Ed., Martin H. Sadd, Academic Press (Elsevier), Massachusetts, USA, 2014. Principles of Composite Material Mechanics 3rd Ed., Ronald F. Gibson, CRC Press (Taylor and Francis Group), Florida, 2012. Engineering Materials, Research, Applications and Advances, K. M. Gupta, CRC Press (Taylor and Francis Group), Florida, 2015. Engineering Design with Polymers and Composites 2nd Ed., James C. Gerdeen, Ronald A. L. Rorrer, CRC Press (Taylor and Francis Group), Florida, 2012. ADVANCED COMPOSITE MATERIALS FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS, STRUCTURAL INTEGRITY AND CRASHWORTHINESS, Editor Ahmed Elmarakbi, Wiley, West Sussex, UK, 2014. Composite Materials, Science and Applications 2nd Ed., Deborah D. L. Chung, Springer, New York, 2010. Mechanics of Composite Materials 2nd Ed., Autar K. Kaw, CRC Press (Taylor and Francis Group), Florida, 2006. Mechanics of Composite Materials 2nd Ed., Robert M. Jones, Taylor and Francis, Philadelphia, USA, 1999. Engineering Composite Materials, Bryan Harris, The Institude of Materials, London, 1999. MECHANICS OF ELASTIC COMPOSITES, Nicolaie Dan Cristescu, Eduard-Marius Craciun, Eugen Soós, CHAPMAN & HALL/CRC, Florida, 2000. Handbook of Composites 2nd Ed., Edited by S. T. Peters, CHAPMAN & HALL, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1998. Fiber Reinforced Ceramic Composites, Materials, Processing and Technology, Edited by K. S. Mazdiyasni, NOYES PUBLICATIONS, USA, 1990. Design and Optimization of Laminated Composite, Zafer Gurdal, Raphael T. Haftka, Prabhat Hajela, John Wiley & Sons, Inc., Canada, 1999. Damage and Failure of Composite Materials, Ramesh Talreja and Chandra Veer Singh, Cambridge University Press, New York, 2012. Advanced Mechanics of Composite Materials and Structural Elements 3rd Ed., Valery V. Vasiliev, Evgeny V. Morozov, Elsevier, Massachusetts, USA, 2013. Mechanical Testing of Advanced Fibre Composites, Edited by J. M. Hodgkinson, Woodhead Publishing Ltd. (CRC Press), Florida, 2000. Experimental Characterization of Advanced Composite Materials 3rd Ed., Donald F. Adams, Leif A. Carlsson, R. Byron Pipes, CRC Press, Florida, 2003. Experimental Mechanics of Solids, Cesar A. Sciammarella, Federico M. Sciammarella, Wiley, West Sussex, UK, 2012. Experimental Stress Analysis for Materials and Structures, Stress Analysis Models for Developing Design Methodologies, Alessandro Freddi, Giorgio Olmi, Luca Cristofolini, Springer, Switzerland, 2015. Modern Experimental Stress Analysis, completing the solution of partially specified problems, Jaymes F. Doyle, Wiley, West Sussex, UK, 2004. Composite Materials, Web-based Course on NPTEL, P.C.Pandey, IISc Bangalore, India, 2004. Composite Materials and Structures, Web-based Course on NPTEL, P.M. Mohite, IIT Bombay, India, 2015. Mehmet Zor, Ders Notları, Dokuz Eylül Üniversitesi, 2016. Cesim Ataş, Ders Notları, Dokuz Eylül Üniversitesi, 2016. Akın Aktaş, Ders Notları, Balıkesir Üniversitesi, 2016. |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 a | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; | ||||||
| 1 b | Bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. | ||||||
| 2 a | Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; | ||||||
| 2 b | Bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | ||||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. | ||||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | ||||||
| 5 a | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama becerisi. | ||||||
| 5 b | Deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. | ||||||
| 6 a | Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi. | ||||||
| 6 b | Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi. | ||||||
| 6 c | Bireysel çalışma becerisi. | ||||||
| 7 a | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma, etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme becerisi, | ||||||
| 7 b | En az bir yabancı dil bilgisi. | ||||||
| 7 c | Etkin sunum yapabilme becerisi. | ||||||
| 7 d | Açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. | ||||||
| 8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. | ||||||
| 9 a | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk hakkında bilgi, | ||||||
| 9 b | Mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. | ||||||
| 10 a | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; | ||||||
| 10 b | Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık | ||||||
| 10 c | Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | ||||||
| 11 a | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; | ||||||
| 11 b | Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 1 a | PÇ 1 b | PÇ 2 | PÇ 2 a | PÇ 2 b | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 5 a | PÇ 5 b | PÇ 6 | PÇ 6 a | PÇ 6 b | PÇ 6 c | PÇ 7 | PÇ 7 a | PÇ 7 b | PÇ 7 c | PÇ 7 d | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 9 a | PÇ 9 b | PÇ 10 | PÇ 10 a | PÇ 10 b | PÇ 10 c | PÇ 11 | PÇ 11 a | PÇ 11 b |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Kompozitlerin Matris ve Takviye Malzemeleri hakkında bilgi sahibidir. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Kompozit malzemelerin Üretim Tekniklerini bilir ve temel yöntemlerle Üretim yapar. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Kompozit yapıların Deney Düzeneklerini hazırlar ve gerekli Testleri yapar. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | Kompozit malzeme tayininde gerekli Mekanik Özellikleri Teorik ve Analitik yöntemle Hesaplayarak Elastik Sabitleri elde eder. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Kompozit yapıların Gerilme-Zorlanma hesaplarını yapar. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Akma ve Kırılma kriterlerini kompozitlere uygulayarak hesaplar. |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 50 |
| 1. Kısa Sınav | 15 |
| 1. Ödev | 10 |
| 2. Kısa Sınav | 15 |
| 1. Performans Görevi (Laboratuvar) | 10 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 60 |
| 1. Final | 40 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 2 | 32 |
| Ara Sınav | 1 | 12 | 12 |
| Kısa Sınav | 2 | 5 | 10 |
| Ödev | 1 | 10 | 10 |
| Final | 1 | 12 | 12 |
| Toplam İş Yükü | 124 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 4,96 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 4 | ||