JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi) şeklinde tanımlanan Poisson denklemidir. 3-B modellemede ise (1.

Benzer belgeler
Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

Makine Öğrenmesi 10. hafta

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi)

Akköse, Ateş, Adanur. Matris Yöntemleri ile dış etkilerden meydana gelen uç kuvvetlerinin ve uç yerdeğiştirmelerinin belirlenmesinde;

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

KARMAŞIK SAYILAR. Derse giriş için tıklayın...

(DERS NOTLARI) Hazırlayan: Prof.Dr. Orhan ÇAKIR. Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü

3. Parçaları Arasında Aralık Bulunan Çok Parçalı Basınç Çubukları

UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

DENEY 8 İKİ KAPILI DEVRE UYGULAMALARI

VEKTÖRLER Koordinat Sistemleri. KONULAR: Koordinat sistemleri Vektör ve skaler nicelikler Bir vektörün bileşenleri Birim vektörler

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi) düğüm noktalarındaki gerilim değeleridir ve v dizeyinin elemanı ve

2.7 Bezier eğrileri, B-spline eğrileri

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

1 (c) herhangi iki kompleks sayı olmak üzere

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ. N. Yıldırım GÜNDOĞDU JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2005

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

Çok Parçalı Basınç Çubukları

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

16. Dörtgen plak eleman

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

iletkenleri aras na GaAs yarıiletkeninin yerleştirilmesiyle oluşturulur. Burada x malzemedeki alüminyum miktar n göstermektedir.

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

HAFTA 13. kadın profesörlerin ortalama maaşı E( Y D 1) erkek profesörlerin ortalama maaşı. Kestirim denklemi D : t :

Korelasyon ve Regresyon

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

Rasgele Değişken Üretme Teknikleri

VEKTÖRLER VE VEKTÖREL IŞLEMLER

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

KUANTUM NOKTALARININ ELEKTRIK VE MANYETIK ALAN ALTINDA ELEKTRONIK ÖZELLIKLERI ÖZGE KILIÇOGLU

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

6. NORMAL ALT GRUPLAR

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

BÖLÜM 9 İKİ BOYUTLU PANEL YÖNTEMLERİ

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

Ders: MAT261 Konu: Matrisler, Denklem Sistemleri matrisi bulunuz. olmak üzere X = AX + B olacak şekilde bir X 1.

DÜŞEY ELEKTRİK SONDAJI VERİLERİNİN YORUMU

ALTERNATİF AKIM DEVRE YÖNTEM VE TEOREMLER İLE ÇÖZÜMÜ

TĐTREŞĐM ANALĐZĐNDE DĐFERANSĐYEL QUADRATURE YÖNTEMĐ

HETEROJEN ZEMİNLERDE GEÇİŞ BÖLGESİNDEKİ AKIM KARAKTERİSTİKLERİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

Uzaysal Görüntü İyileştirme/Filtreleme. Doç. Dr. Fevzi Karslı

Kütle Merkezi ve Merkezler. Konular: Kütle/Ağırlık merkezleri Merkez kavramı Merkez hesabına yönelik yöntemler

Fizik 101: Ders 15 Ajanda

BÖLÜM 7 TRANSFORMATÖRLER

Polinom Filtresi ile Görüntü Stabilizasyonu

SAYISAL ANALİZ. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ. Sayısal Analiz. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

Kİ-KARE TESTLERİ A) Kİ-KARE DAĞILIMI VE ÖZELLİKLERİ

Fonksiyonlar ve Grafikleri

3.2. Euler Yüksek Mertebeden Değişken Katsayılı Diferansiyel Denklemi

PARÇALI DOĞRUSAL REGRESYON

4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ

Kİ-KARE TESTLERİ. şeklinde karesi alındığında, Z i. değerlerinin dağılımı ki-kare dağılımına dönüşür.

Kİ KARE ANALİZİ. Doç. Dr. Mehmet AKSARAYLI Ki-Kare Analizleri

Taşkın, Çetin, Abdullayeva

Cebir Notları. Karmaşık Sayılar Testi z = 1 2i karmaşık sayısının çarpmaya göre tersinin eşleniğinin sanal kısmı kaçtır?

MAK 744 KÜTLE TRANSFERİ

Fonksiyonlar ve Grafikleri

(DERS NOTLARI) Hazırlayan: Prof.Dr. Orhan ÇAKIR. Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü

Bilgisayarla Görüye Giriş

VEKTÖRLER KT YRD.DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

HİPERSTATİK SİSTEMLER

Betti Teoremi ile Plaklar ve Dönel Kabuklar için Genelleştirilmiş Sonlu Fark Çözümü *

HİDROLİK ÇALIŞMALARDA İSTATİSTİKSEL YÖNTEMLERİN KULLANIMI. İstatistiksel Maddelerin Önemi ve Sınıflandırılması

uzayında vektörler olarak iç çarpımlarına eşittir. Bu iç çarpım simetrik ve hem w I T s formuna karşılık gelir. Buna p u v u v v v

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

11. z = 1 2i karmaşık sayısının çarpmaya göre tersinin eşleniğinin sanal kısmı kaçtır? 14. eşitliğini sağlayan z karmaşık sayısı kaçtır? 15.

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

Standart Model (SM) Lagrange Yoğunluğu. u, d, c, s, t, b. e,, Şimdilik nötrinoları kütlesiz Kabul edeceğiz. Kuark çiftlerini gösterelim.

Elektrik ve Manyetizma

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

FOTOGRAMETRİK NOKTA AĞLARI İÇİN BASİT BİR OPTİMİZASYON METODU

UYGULAMALI DİFERANSİYEL DENKLEMLER

DERS 1. Doğrusal Denklem Sistemleri ve Matrisler

2.2 Bazıözel fonksiyonlar

NOKTANIN ANALİTİK İNCELEMESİ NOKTANIN ANALİTİK İNCELEMESİ

ĐKĐ BOYUTLU BEZERLĐK VE AFĐN DÖNÜŞÜMLERĐ

Asimetri ve Basıklık Ölçüleri Ortalamalara dayanan (Pearson) Kartillere dayanan (Bowley) Momentlere dayanan asimetri ve basıklık ölçüleri

1-A. Adı Soyadı. Okulu. Sınıfı LYS-1 MATEMATİK TESTİ. Bu Testte; Toplam 50 Adet soru bulunmaktadır. Cevaplama Süresi 75 dakikadır.

ÖRNEK SET 5 - MBM 211 Malzeme Termodinamiği I

Gelecek için hazırlanan vatan evlâtlarına, hiçbir güçlük karşısında yılmayarak tam bir sabır ve metanetle çalışmalarını ve öğrenim gören

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

ÇOK BĐLEŞENLĐ DAMITMA KOLONU TASARIMI PROF. DR. SÜLEYMAN KARACAN

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

HİD 473 Yeraltısuyu Modelleri

ÜÇ BOYUTLU HALDE GERİLME VE DEFORMASYON

DÜ EY ELEKTRİK SONDAJI VERİLERİNİN YORUMU

Manyetizma Testlerinin Çözümleri. Test 1 in Çözümü

Örnek...1 : Örnek...5 : n bir pozitif tamsayı ise i 4 n + 2 +i 8 n i 2 0 n + 6 =?

Elektrik Akımı. Test 1 in Çözümleri. voltmetresi K-M arasına bağlı olduğu için bu noktalar arasındaki potansiyel farkını ölçer. V 1. = i R KM 1.

m=n şeklindeki matrislere kare matris adı verilir. şeklindeki matrislere ise sütun matrisi denir. şeklindeki A matrisi bir kare matristir.

TRANSFORMATÖRLER BÖLÜM 7. Alıştırmalar. Transformatörler. Sınıf Çalışması

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

Transkript:

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) ( x, ). ( x, ) I( x, ) (7.) şeklnde tanımlanan Posson denklemdr. 3-B modellemede se (.) denklem ( x,, ). ( x,, ) I( x,, ) (7.3) şeklnde aılır. Denklem (.) ve (.3) de kullanılan değşkenler Bölüm. de verlmştr. Yukarda aılan model bağıntılar sınır koşulları kullanılarak çöülür. 7.. Model Bağıntısı Elektrk öntemler teors, homojen olmaan br letken er çn EM alanın genel kuralları kullanılarak gelştrlmştr (Zhdanov ve eller, 994). Doğru akım ödrenç öntemnde, modellemede kullanılan Posson Denklem, EM alanları tanımlaan Maxwell denklemler kullanılarak çıkarılablr. Bu bağıntının çıkarılmasında, akımın sürekllk denklem ve kapalı br alanda ntegralnn oldan bağımsı olması (konservatf) öellklernden ararlanılarak. ( x,, ) ( x,, ) I. ( x xs ). ( s ). ( s ) (7.4) E nn şeklnde bulunur. Burada (x,, ), 3-B uada öletkenlk, (x,, ) 3-B gerlm, I, akım, x x ), ) ve ) kamış brm mpuls fonsonları, x s,, ) nokta akım ( s ( s ( s kanağının 3-B uadak koordnatları, ( s s gradent ve. se dverjans operatörüdür. Bu denklem Posson denklem olarak blnr ve sadece kanak cvarında geçerldr. Denklem (.4), 3-B ua çn aılmıştır. -B modelleme çn letkenlk dağılımının -önünde değşmedğ kabul edlrse, ( x,, ) aılablr. Bu kabul (.4) denklemne ugulanırsa,. ( x, ) ( x,, ) I. ( x xs ). ( s ). ( s ) (7.5) eştlğ elde edlr. Denklem (.5) de, nokta akım kanağı ve gerlm; x, ve değşkenlernn fonksonudur. Fakat letkenlk x ve değşkenlernn fonksonudur. Hesaplamaların kola apılablmes çn Fourer cosnüs dönüşümü le ( x,, ) erne, ( x, k, ) uaında şlemler apılır. Bu amaç çn, Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-4/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) ~ f ( x, k, ) f ( x,, )cos( k ) d ~ f ( x,, ) f ( x, k, ) cos( k ) dk dönüşüm çft kullanılır. Burada f ( x,, ) ve f ( x, k, ) çft fonksondurlar. Denklem (.5), ( x,, ) noktasındak nokta kanak çn, k boutlu letkenlk ((, )) dağılımından s s s x oluştuğu varsaılan, 3-B gerlm ((,, )) dağılımını -B gerlm dağılımına ((,, ) ) çevrr. x (7.6) x k Helmholt denklem ve Fourer dönüşümünün öellklernden ararlanarak (.5) denklem x k cosnüs dönüşümü sonucu (,, ) uaında aşağıdak gb aılablr. ~ ~. ( ( x, ) ( x, k, ) k ( x, ) ( x, k, ) I( x x ). ( ) s s Bu fade k nn sabt br değer çn aılmıştır. -B modellemede 3-B nokta akım kanağının kullanıldığı problemler.5-b (two and a half dmensonal) problem olarak smlendrleblrler (Petrov, 995). Çünkü denklem (.6) da görüldüğü gb frekans uaında, k (7.7) katsaısına bağlı olarak - önündek letkenlk değşmde br term le eklenmştr. Denklem (7.7) aşağıdak sınır koşulları le çöülür.. ( x,, ) gerlm, ( x, ) k boutlu letkenlk dağılımının bütün sınırlarında sürekl olmalıdır.. J( ) olmalıdır (De ve Morrson 979). akım oğunluğunun normal bleşen bütün sınır üelernde sürekl 7.3. B ve 3B Posson Denklemnn Sonlu Elemanlar Yöntem le çöümü Sonlu elemanlar öntem (SEY); kısm dferansel denklem vea enerj teoremle tanımlanan fksel br problem çömek çn kullanılan saısal br öntemdr ve lk olarak Zenkewch ve Cheung (965) tarafından kullanılmıştır. SEY aşağıda sıralanan altı aşamada ugulanır. Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-4/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem). Verlen dferansel denklem, ntegral denklemne dönüştürülür. Burada ntegral denklem tanımlanan alan çn aılır. İntegral denklemne dönüştürme şlem, ağırlıklı redüel öntem vea varasonel öntem kullanılarak apılır.. Verlen çöüm bölges sonlu saıda küçük elemana bölünür. Burada alan, doğrusal üçgen elemanlara bölünmüştür. Bu elemanlar brbrlerne düğüm noktalarından (node) bağlıdır. Daha sonra sonlu elemanlar ağındak elemanlar ve düğüm noktaları arı arı numaralandırılır. 3. Blnmeen (gerlm) değerler, her eleman çnde polnom denklem le tanımlanır. Burada doğrusal polnom aklaşımı kullanılmıştır. Tanımlanan polnom denklem kullanılarak elemanın düğüm noktalarındak gerlm (, j, k ), değerler tanımlanır. Daha sonra elemanın aılır.,, değer düğüm noktalarında tanımlanan j k değerler cnsnden 4. Üçüncü adımda, düğüm noktalarındak gerlm değerler cnsnden aılan elemanların gerlm değerler, brnc adımda elde edlen ntegral denklemne erleştrlerek her eleman çn doğrusal denklem takımları gelştrlr. Gelştrlen bu doğrusal denklem takımları brleştrlerek, her elemana at de denklemler oluşturulur. 5. Dördüncü adımda oluşturulan eleman de denklemler brleştrlerek sonlu elemanlar ağı çn genel de denklem (global matrx equaton) elde edlr. Genel de denklemn oluştururken Neumann ve Drchlet sınır koşulları ugulanır. 6. Genel de denklem çöülerek düğüm noktalarında tanımlanan gerlmler hesaplanır. 7.3.. İntegral Denklemnn Elde Edlmes DAÖ önemnde aşağıdak gb verlen 3B Posson denklem çöülür. ( x,, ) ( x,, ) I. ( x x ). ( ). ( ) s s s Bu denklemde I ; x, ve nn fonksonudur. Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-43/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) DAÖ öntemnde B modellemede se, -önünde ödrencn değşmedğ kabul edlrse ve Fourer cosnüs dönüşümü (denklem (.6)) ugulanırsa, B modellemede aşağıdak Possson denklem çöülür. x,) (x,k,) k (x,) (x,k,) I (x x ) () ( s Bu k denklemn sonlu elemanlarla çöümü benerdr. Örneğn B Posson denklemnn sonlu elemanlar le çöümünde brnc adım olarak varasonel öntem le aşağıdak ntegral denklem elde edlr. ~ ( x, k, ) ~ ~ (,, ) x k (,, ) k x k ( ) ( ) ~ x (,, ) I x xs x k dxd.(7.8) 7.3.. Alanın Elemanlara Arılması İknc aşamada, denklem (.) n tanımlı olduğu alan, eleman adı verlen sonlu saıda küçük parçalara bölünür. Elemanlar brbrlerne bell saıda noktalardan bağlıdır ve blnmeen değerler her eleman üernde belrlenen bu noktaların koordnat değerlernde hesaplanırlar. Blnmeen değerlern hesaplandığı bu noktalara düğüm noktası (node) denr. Brbrlerne düğüm noktalarından bağlı sonlu saıda elemanın oluşturduğu alana sonlu elemanlar ağı (fnte element mesh) adı verlr. Şekl. de doğrusal üçgen (lnear trangle) elemanlara bölünmüş br sonlu elemanlar ağı görülmektedr. O x Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-44/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) Şekl.. Doğrusal üçgen elemanlara bölünmüş sonlu elemanlar ağının şematk gösterm (Uchda, 995). Ağ üerndek elemanların boutları ve saısı le düğüm noktası saısı problemn çöümünde çok önemldr. Elemanlara arılan alanda, düğüm noktaları ve elemanlar arı arı numaralandırılır. Drchlet sınır koşulunu ugulamak çn sonlu elemanlar ağının orta noktasından (O) sol, sağ ve aşağı öne doğru gdldkçe elemanların boutları artırılır. 7.3.3. Eleman De Denklemnn Elde Edlmes SEY -B, -B ve 3-B tanımlanan dferansel denklemlern saısal çöümü çn kullanılablr. -B çöümde br eğr dügün doğru parçalarının br sers le tanımlanır. -B çöümde üçgen vea dkdörtgen elemanlar ada her ksnn brleşm kullanılablr. 3-B çöümde se quadratk üçgen vea dkdörtgen şekll elemanlar kullanılır. Burada -B modellemede kullanılan doğrusal üçgen eleman çn eleman de denklem aşağıdak gb elde edlr b + c b b + c c b b + c c ~ ~ j j k k a ~ ~ I b b + c c b + c b b + c c j k j j j j j k j k j a j 4 ~ ~ (.8) b b + c c b b + c c b + c a k k j k j k k k k k k Burada a x x b c x x j k k j j k k j a x x b c x x j k k j k j k a x x b c x x k j j k j k j Şeklnde tanılnalır. Bu denklem sadeleştrlrse, smgesel br - elemanı çn aşağıdak de denklem elde edlr. k k k k k k k k k 3 3 3 3 33 ~ a ~ I a (.9) ~ 3 a 3 Bu denklem kısaca, k. u s (.3) Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-45/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) şeklnde aılablr. Yukardak denklemde -elemanı çn koordnatlarına, k k, düğüm noktalarının dönüşüm katsaısına ve elemanın öletkenlğne bağlı katsaı de (stffness matrx), u düğüm noktalarındak gerlmlere bağlı ( 3) boutunda sütun vektör, s 3 elemana ugulanan nokta akıma bağlı ( ) boutunda sütun vektördür. 7.3.4. Genel De Denklemnn (Global Matrx Equaton) Elde Edlmes Elemanlar düğüm noktalarından brbrne bağlı olduğundan, düğüm noktalarındak gerlmler br eleman çn aılan de denklemnn çöümüle bulunama. Gerlmlern hesaplanması çn elemanlar çn oluşturulan de denklemler, sonlu elemanlar ağına bağlı brleştrlerek genel de denklem oluşturulmalıdır. Oluşturulan genel de denklem çöülerek düğüm noktalarındak gerlmler hesaplanır. Denklem (.3) sonlu elemanlar ağındak bütün elemanlar çn türetleblr. Sonlu elemanlarda amaç bütün elemanların katsaı delern toplaarak, tüm apının katsaı dene dönüştürmektr. Bunu göstermek çn Şekl.6 dak gb ( 3 3) boutunda br sonlu elemanlar ağı ele alınablr. 4 3 3 5 5 3 7 4 3 6 6 8 7 x 8 9 Şekl.6.Sek doğrusal üçgen eleman ve doku düğüm noktası olan sonlu elemanlar ağı. Burada ağın 8 elemanı ve ukardan aşağıa doğru numaralandırılmış 9 düğüm noktası vardır. Denklem (.3) da görüldüğü gb, br eleman üernde üç düğüm noktası olduğundan katsaı delerde ( 3 3) boutundadır. Bu deler brleştrerek tüm ağın katsaı de halne getrmek çn düğüm noktası saısı boutunda ( 9 9) br kare dee gereksnm vardır. atsaı den oluşturarak genel de denklemn elde etme şlemne ''Doğrudan Rjtlk Yöntem'' denr. Burada br elemana at de denklemnde de ve vektörün satır ve sütun numarası (sonlu elemanlar ağında elemanın düğüm noktalarının numarası), de ve vektörün kenarlarına aılır. Sonra sonlu elemanlar ağındak düğüm noktası saısı Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-46/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) boutunda br kare de (katsaı de, coeffcent- stffness matrx) oluşturulur ve den bütün elemanlarına sıfır değer atanır. Bundan sonra, her eleman çn aılmış denklemlerde den kenarına aılan düğüm noktası numarası, katsaı denn satır ve sütun numarası olacak şeklde değerler erleştrlr. Anı satır ve sütun numarasına denk gelen değerler toplanır. Bu şlem bütün elemanlar çn apılır. Numaralandırma şlem numaralı eleman çn aılan de denklemnde görülmektedr. Toplam sek eleman çn elde edlen de denklemlernn katkısı toplanarak, genel de denklem 4 3 4 5 33 53 63 3 4 44 54 74 4 35 65 75 85 5 45 55 86 96 36 56 66 47 77 87 47 3 4 58 5 68 696 78 7 88 89 8 98 99 9 (.3.a) şeklnde aılablr. Burada; k, k, 3,..., k, k k k,...,, e eşttr. Buna göre (.3a) de denklem 3 genel olarak tanımlanan br sonlu elemanlar ağı çn aşağıdak gb aılablr. ( N N ). U( N ) S( N ) (.3.b) Burada N ağ üerndek düğüm noktası saısı olmak üere, (.3) denklemnde ( N N) boutlu, potf değerl, smetrk-band dedr. Bu de sonlu elemanlar ağındak tüm elemanların geometrsne ve öletkenlğne bağlıdır. Den köşegen (dagonal) elemanları sıfırdan (, ) ve anı sıradak köşegen dışı termlerden büüktür. Dede sıfır olmaan termler köşegene akındır ve bandın dışındak bütün termler sıfırdır. Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-47/ 94

U JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) sütun vektör bütün düğüm noktalarındak blnmeen gerlm değerlern çerr. S sütun vektör se bütün düğüm noktalarındak nokta akım kanağının ve sınır koşullarından blnen gerlm değerler le şekl fonsonunun çarpım değerlern çermektedr. Denklem (.3) de görüldüğü gb tek br eleman çn düğüm noktasında hesaplanan gerlm sadece o elemanın katkısıla bulunur. Fakat sonlu elemanlar ağı üerndek br düğüm noktasının gerlm, denklem (.3) le o düğüm noktasına komşu tüm elemanların katkısıla hesaplanır. Bu nedenle sonlu elemanlar ağındak elemanların şekl ve düğüm noktası saısı önemldr. Sonlu elemanlar ağı üernde düğüm noktası saısı ne kadar çok se hesaplanan gerlmler model o kadar temsl eder. Yukarda görüldüğü gb S vektöründe sadece dördüncü düğüm noktasını temsl eden elemanda değer vardır. Bölece kanağın olduğu erde Posson denklem sağlanmış olur. Dğer elemanlara sıfır değer ataarak kanağın olmadığı noktalarda Laplace denklem sağlanmış olur. Arıca her düğüm noktası çn aılan denklemlerde düğüm noktasının komşu olmadığı noktalar çn sıfır değer ataarak sınırlarda Drchlet sınır koşulu ugulanmış olur. 7.3.5. Gerlm Alanın Çöümü Denklme (.3) kanak termn çeren sütun vektörün sıfırdan farklı elemanları olduğundan homojen olmaan denklem takımıdır. Homojen olmaan denklem takımının çöümü dolası (drect) ve dolalı (ndrect, teratve) öntemler olarak ke arılablr. Dolalı öntemler hem algortmalarının kolaca programlanablr olması hem de uvarlatma hatalarının a ve neleme (terason) apıldıkça brkme olmaması bakımından çok kullanılır. Fakat bu öntemlerde dama br akınsama (convergence) problem vardır. Dolası öntemler verlen katsaı denn elemanlarını şlemler sırasında değştrrler ve başlangıçta çok sıfırlı (sparse) olan katsaı de sıfır elemanları daha a olan br oğun (dense) dee dönüşür. Buna karşılık dolalı öntemler katsaı den değştrme. Bu nedenle büük (N > ) ve çok sıfırlı katsaı de olan denklem takımlarının çöümü çn dolalı öntemlern kullanılması önerlr. Fakat bu öntemler çöüme akınsamasa dolası öntemlern kullanılması orunludur. Genel de denklemnde, doğrudan katsaı denn ters alınarak dğer tarafa çarpan olarak geçrleblr ve çöüm daha hassas şeklde doğrudan bulunablr. Fakat bu öntem Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-48/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) dğer dolalı ve dolası çöüm öntemlernden daha fala aman alır. Yne de hılı br blgsaar varsa bu öntem le çöüm terch edleblr. Doğrusal cebrsel denklem takımının çöümünde kullanılacak öntemn seçmnde; çöüm sırasında gereken şlem saısı, çarpma ve bölme şlemler saısı, kola programlanablr olması, mümkün olduğu kadar a uvarlatma hatası olması ve çöüm hıı öellkler göönünde tutulur. Genel de denklem Cholesk Decomposton, Gauss elmnasonu, LUarıklaştırması (LU decomposton) vb. öntemlerle çöüleblr. '' Cholesk decomposton'' öntemne göre, herhang br A denn elemanları, potf ve smetrk se bu de LL T A şeklnde aılablr. Burada L de alt üçgen de, göstermektedr. L denn köşegen elemanları dr. Burada, L T se L denn devrğn L, j ( - j > m) L T, j L, j dr. Buna göre Ax=b denklem aşağıdak şeklde adım adım L T b (.3) L x (.33) çöülür. Denklem (.3) le önce çöülür ve daha sonra çöüm (.33) de erne konularak x blnmeen öne bulunablr. Bu öntem öellkle n ver saısı m parametre saısından büük olduğu (n>>m) durumlarda (alt üçgenlere bölme öntem) etkldr. Burada ele alınan problem çn ver saısı parametre saısından faladır. Bu öntem Gauss elmnason öntemnden çok daha çabuk çöüme ulaşmaktadır (De ve Morrson 979). 7.3.6. Gerlmn ( x, k, ) Uaından ( x,, ) Uaına Dönüştürülmes ve GÖ Hesabı Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-49/ 94

JFM36 Elektrk Yöntemler ( Doğru Akım Ödrenç Yöntem) ( x, k, ) uaından, (,, ) x uaına dönüşüm le -B letkenlk dağılımı neden le oluşan üç boutlu gerlm dağılımı hesaplanablr. Dönüşüm şlem Fourer cosnus dönüşümü le gerçekleştrleblr. Denklem (.3) den hesaplanan gerlmler ( ~ ( x, k, ) ); ( x, k, ) uaında çöülmüştür. Bu değerlern ( x,, ) uaına dönüştürülmes gerekmektedr. Dönüşüm şlemnde kullanılan k nn seçm deneme anılma olu le apılmaktadır. Bu değerler sıfır le dört arasında seçlerek gerçekleştrleblr. Fakat herhang br er model çn ağ boutunun değşmes (dx ve d aralıklarının değşmes) en k değerlernn bulunmasını gerektrmektedr. Arıca anı model çn her farklı AB/ değer çnde k değerlernn enden düenlenmes gerekmektedr. k değerler deneme anılma öntem le bulunarak homojen br model çn doğru olup olmadığı bütün AB/ değerlernde kontrol edlmeldr. k değerlernn kaç adet olması br kurala bağlı değldr. Örneğn, De ve Morrson (979) aptıkları programda beş adet, Rod(976) ed adet, Uchda (995) se ondört adet k değer kullanmıştır. Uchde k değerlern ağ boutuna bağlı olarak tanımlamıştır. Her modelde ~ ( x, k, ) genel davranışı k = çn asmptotk olarak dü br tepk fonksonuna, k nn en büük değer çn dügün aalarak sıfıra asmptot olmaktadır. Dönüşüm şlem ( x, k, ) ugun br üstel fonksona aklaştırılarak değerler çn ( k k k ) analtk olarak k k e ak ak e cos( k b) dk bsn( bk ) a cos( bk ) a b k k ~ ( x, k, ) nn arfını k ' nn le apılablr. Çöülen ~ ( x, k, ) ler ( x,, ) e dönüştürüldükten sonra görünür ödrenç değerler hesap edleblr. Gerlm değerler hesap edlrken farklı kanak konumları çn çöülen den üee karşılık gelen elemanları daha sonra kullanılmak üere saklanır. Denklem (.3) de gerlmn hesaplandığı düğüm noktasıla lşks olmaan düğüm noktalarına karşılık gelen sütunlara sıfır değer atanır. Bu durumda köşelerde Drchlet sınır koşulu sağlanmış olur. Arıca nokta akım kanağını çeren dede kanağın bulunmadığı noktalara sıfır atamakla Laplace denklem, nokta akım kanağında se Posson denklem sağlanmış olur (Pekşen 996). Denklem (.3.4) ve (.6) de katsaı de br model çn br ke kurulur. Daha sonra nokta kanak termnn değşk konumları çn bu denklem sstem çöülerek stenlen modeln Prof.Dr.M.E.Candansaar, Ankara Ünv. Müh.Fak. Jeofk Müh.Böl (Bu notu aardan habers fotokop le çoğaltmak asaktır) - Ocak 6-5/ 94