MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Benzer belgeler
SAYISAL ÇÖZÜMLEME Yrd. Doç. Dr. Adnan SONDAŞ Sayısal Çözümleme

ÇEV 2006 Mühendislik Matematiği (Sayısal Analiz) DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Doç.Dr. Alper ELÇĐ

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

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 2014

HATA VE HATA KAYNAKLARI...

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

1. Hafta SAYISAL ANALİZE GİRİŞ

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 1) SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN PID İLE KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör. Sertaç SAVAŞ

FEN BİLİMLERİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

TRANFER FONKSİYONLARI SİSTEMLERİN MATEMATİKSEL MODELİ BASİT SİSTEM ELEMANLARI

2) Lineer olmayan denklem çözümlerini bilir 1,2,4 1

1.1 Yapı Dinamiğine Giriş

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

İleri Diferansiyel Denklemler

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Kimya Mühendisliğinde Uygulamalı Matematik

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SİVİL HAVACILIK ANABİLİM DALI YENİ DERS ÖNERİSİ/ DERS GÜNCELLEME

İÇİNDEKİLER KISIM 1: BİRİNCİ MERTEBE ADİ DİFERENSİYEL DENKLEMLER

Sistem Dinamiği. Bölüm 1- Sistem Dinamiğine Giriş. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

Fiziksel Sistemlerin Matematik Modeli. Prof. Neil A.Duffie University of Wisconsin-Madison ÇEVİRİ Doç. Dr. Hüseyin BULGURCU 2012

Sayısal Yöntemler (MFGE 301) Ders Detayları

Optimizasyona Giriş (MFGE 412) Ders Detayları

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MAT 5002

MAT 202-DİFERENSİYEL DENKLEMLER-Güz Dönemi. Ders Uygulama Planı. -

GÜZ DÖNEMİ ARASINAV SORULARI. 1. Sayısal çözümleme ve fonksiyonu tanımlayarak kullanıldığı alanları kısaca açıklayınız?

Sayısal Analiz (MATH381) Ders Detayları

SONLU ELEMANLAR (FINITE ELEMENTS) YÖNTEMİ

Doç. Dr. Metin Özdemir Çukurova Üniversitesi

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

Kaynaklar Shepley L. Ross, Differential Equations (3rd Edition), 1984.

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Algoritma & Matlab.

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. BÖLÜM 7. Adi Diferansiyel Denklemlerin Sayısal Çözümü

Mesleki Terminoloji. Sayısal Analiz DERSİ VEREN: ARŞ. GRV. DR. GÖKSEL BİRİCİK MEHMET EMRE ÖNDER DOĞAÇ CEM İŞOĞLU

EGE ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ ÖĞRETİM YILI BAHAR YARIYILI BÜTÜNLEME PROGRAMI

EGE ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ ÖĞRETİM YILI BAHAR YARIYILI FİNAL PROGRAMI

Adi Diferansiyel Denklemler için Sayısal Yöntemler (MATH482) Ders Detayları

İleri Diferansiyel Denklemler

DİNAMİK - 1. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler (EE 506) Ders Detayları

BELĐRLĐ BĐR SIKMA KUVVETĐ ETKĐSĐNDE BĐSĐKLET FREN KOLU KUVVET ANALĐZĐNĐN YAPILMASI

Deprem Mühendisliği (CE 527) Ders Detayları

İleri Diferansiyel Denklemler

CEV1132 / MTM2112 SAYISAL ANALİZ BAHAR YARIYILI DERS PLANI

Sayısal Yöntemler (COMPE 350) Ders Detayları

Mühendislikte Sayısal Çözüm Yöntemleri NÜMERİK ANALİZ. Prof. Dr. İbrahim UZUN

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

İleri Diferansiyel Denklemler

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

İleri Diferansiyel Denklemler

Adi Diferansiyel Denklemler (MATH 262) Ders Detayları

Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü İNŞ-201 Nümerik Analiz Dersi Final Sınavı

BİR OFİS İÇİN TERMAL KONFOR ANALİZİNİN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ VE SAYISAL ÇÖZÜMÜ

Deprem Mühendisliği (CE 440) Ders Detayları

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

İçerik. TBT 1003 Temel Bilgi Teknolojileri

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

İleri Diferansiyel Denklemler

Kısmi Diferansiyel Denklemler (MATH378) Ders Detayları

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

MATLAB/Simulink ile Sistem Modellemesine Giriş

MEKANİK TİTREŞİMLER ve İZOLASYONU (Teorik Açıklamalar ve Uygulamalar)

Mühendislik Mekaniği CE Yrd. Doç. Dr. Özden Saygılı

T.C. SÜLEYMAN DEMĐREL ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK FAKÜLTESĐ MAKĐNE MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

MAK 4004 BİTİRME ÖDEVİ DERSİ PROJE ÖNERİSİ

METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ 1. SINIF (I.ve II.Ö) ÖĞRETİM YILI GÜZ YARIYILI YIL İÇİ SINAV PROGRAMI

Sistem Dinamiği. Bölüm 4-Mekanik Sistemlerde Yay ve Sönüm Elemanı. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

Karadeniz Teknik Üniversitesi

KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ BİRİNCİ VE İKİNCİ ÖĞRETİM DERSLERİ

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

T.C. MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

SÜRTÜNME Buraya kadar olan çalışmalarımızda, birbirleriyle temas halindeki yüzeylerde oluşan kuvvetleri etki ve buna bağlı tepki kuvvetini yüzeye dik

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

UYGULAMALI DİFERANSİYEL DENKLEMLER

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Şekil 7.1 Bir tankta sıvı birikimi

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Yrd.Doç.Dr.Esra Tunç Görmüş. 1.Hafta

İki Boyutlu Eliptik Tipi Diferansiyel Sınır Değer Problemleri İçin MathCAD Kullanılımı

Karadeniz Teknik Üniversitesi

1.Sınıf / Güz Dönemi

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

İleri Diferansiyel Denklemler

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Sistem Dinamiği ve Simülasyon

1. HAFTA. Statik, uzayda kuvvetler etkisi altındaki cisimlerin denge koşullarını inceler.

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Bilgisayarla Görme (EE 430) Ders Detayları

Teori ve Örneklerle. Doç. Dr. Bülent ORUÇ

Üç yol için P1 tablosu önerilen ders taslaklarını verir. Listenin sol üç kolonu her yol için önerilen kısımlardır.

Transkript:

MAK 210 SAYISAL ANALİZ BÖLÜM 1- GİRİŞ Doç. Dr. Ali Rıza YILDIZ 1

Mühendislikte, herhangi bir fiziksel sistemin matematiksel modellenmesi sonucu elde edilen karmaşık veya analitik çözülemeyen denklemlerin çözümünde kullanılan nümerik yöntemler, son yıllarda özellikle bilgisayar alanındaki gelişmelere paralel olarak artmış ve sayısal analiz adıyla yeni bir bilim alanı haline gelmiştir. 2

Sayısal Analiz, verilen sayısal bilgilerden ve matematik modelden hareketle aranan sayısal sonuçların hesaplanmasına ait yöntemleri inceleyen ve geliştiren bir bilim dalıdır. Bu tanıma göre sayısal analizin işlevi Şekil 1.1. deki blok diyagramla gösterilebilir. Giriş bilgisi (DATA) Hesap Yöntemi (ALGORİTMA) Çıkış bilgisi (SONUÇ) Şekil 1.1 Sayısal analiz işleyiş şeması 3

SAYISAL ANALİZİN İLGİ ALANI Hata ve Hata analizi Lineer denklem takımlarının çözümü 4x 1 + 2x 2 5x 3 = 5 3x 1 + x 2 2x 3 = 3 2x 1 3x 2 + x 3 = 3 Non-lineer denklemlerin çözümü x 3 + 2x 2 5 sinx = 0 Non-lineer denklem sistemlerin çözümü x 2 + y 2 = 4 y + e x = 1 4

SAYISAL ANALİZİN İLGİ ALANI Sonlu farklar ve interpolasyon teknikleri Eğri uydurma ve regresyon analizi Sayısal türev Sayısal integrasyon Adi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümleri Kısmi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümleri Optimizasyon yöntemleri ve uygulamaları 5

REFERANS VE KAYNAKLAR Aktaş, Z., Sayısal Çözümleme, ODTÜ Yayınları,1984 Çağal, B., Sayısal Analiz, Birsen Yayınları,1992 Stevan C. Chapra, Raymond P., Numerical methods for engineers, 6th Ed. Tapramaz,R., Sayısal Çözümleme, Literatür Yayınları,2002 Gerald Recktenwald, Numerical Methods with MATLAB:Implementations and Applications, 2000, Prentice Hall Bayram, M, Numerik Analiz, Birsen Yayınevi,2009 Karagöz, İ., Sayısal Analiz ve Mühendislik Uygulamaları, Nobel, 2008 6

MÜHENDİSLİK PROBLEMLERİNİN ÇÖZÜMÜ VE SAYISAL ANALİZ 1) Problemin tanımı 2) Fiziksel modelin oluşturulması 3) Matematik modelin oluşturulması 4) Çözümün varlığı ve tekliğinin analizi 5) Uygun bir yöntemle matematik modelin çözümü 6) Hata analizi 7

ÖRNEK V x 1 x 2 Şekil 1.2 Probleme ait otomobil ve yol şartları Bir otomobilin belli yol ve hız şartlarında maruz kalacağı salınımların genliği ve sönümlenme zamanının bulunması problemini ele alalım. 8

1. PROBLEMİN TANIMI Problemin tanımı aşamasında, eldeki veriler ve istenenler tam olarak ortaya konur. Problemde aracın düşey yöndeki titreşimlerin ve yalpalamanın istenmediği kabul edilirse bunların çözümü için gerekli olan aracın kütlesi, kütle merkezi, boyutları, lastik ve amortisör özellikleri gibi değerler yanında, yol özellikleri, aracın hızı ve rüzgar durumu gibi parametrelerin de verilmesi veya bilinmesi gerekir. 9

2. FİZİKSEL MODELİN OLUŞTURULMASI Gerçek sistemden hareketle, bazı kabuller altında fiziksel model oluşturulur. Şekil 1.3 te aracın fiziksel bir modeli oluşturulmuştur. x 1a x 2a m k 1 b 1 k 2 b 2 y 1 m 1t m 2t y 2 V k t1 k t2 x 1 yol x 2 Şekil 1.3 Probleme ait otomobilin iki boyutlu fiziksel modeli 10

3. MATEMATİK MODELİN OLUŞTURULMASI Bu fiziksel sisteme ait matematik modelin oluşturulması için mekaniğin temel korumun denklemlerinin uygulanması gerekir. Örnek olarak tekerlek ve aracın düşey yöndeki hareketi için yazılabilecek denklemlerden bazıları şu şekilde elde edilebilir. m t1 y 1 + b 1 y 1 + k 1 + k t1 y 1 = b 1 x 1a + k 1 x 1a + k t1 x 1 m t2 y 2 + b 2 y 2 + k 2 + k t2 y 2 = b 2 x 2a + k 2 x 2a + k t2 x 2 m l 2 l x 1a + m 1 l 2 l x 2a + b 1 x 1a + b 2 x 2a + k 1 x 1a + k 2 x 2a = b 1 y 1 + b 2 y 2 + k 1 y 1 + k 2 y 2 11

4. ÇÖZÜMÜNÜN VARLIĞI VE TEKLİĞİNİN İNCELENMESİ Matematiksel modelin oluşturulmasından sonra yazılan denklemlerin çözümünün varlığı ve tekliğinin incelenmesi gerekir. Çözüm için, bilinmeyen parametre sayısı kadar denklem yazılmalı ve denklemler bağımsız ve tutarlı olmalıdır. 12

5. YÖNTEM SEÇİMİ Bu aşama, denklemlerin çözümü için uygun yöntem veya yöntemler seçimidir. Kullanılabilecek başlıca yöntemler bu derste verilecektir. x x 2a x 1a t Şekil 1.4 Probleme ait örnek çözüm sonucu 13

6. HATA ANALİZİ Son aşama hata analizidir. Örneğin aracın belli giriş verisi ve yol şartlarında gösterdiği salınım hareketleri Şekil 1.4 teki gibi olsun. Bu aşamada sonuçların çok kaba olarak mantıklı olup olmadığının incelenmesi yanında çok daha detaylı analizlerle sonuçlardaki hata oranlarının tespit edilmesi de mümkündür. 14

SONUÇ Model ve çözüm sonuçları doğru ise sonuçların değerlendirilmesi aşamasına geçilir. Bu aşamada araç süspansiyon sistemine ait yay ve sönüm elemanı katsayıları, geometrik boyutlar gibi bir çok parametrenin, belli yol şartlarında araç salınımlarını nasıl etkilediğini incelemek mümkündür. Ayrıca yol ve hız durumunun etkileri de incelenebilir. Bu incelemeler neticesi optimum değerlerin tespit edilmesi mümkün olur. 15