Yapı Mekaniğinde Sonlu Elemanlar Uygulamaları (ANSYS)

İleri düzeyde mühendislik bilgisine sahip olan öğrenciler için sonlu elemanlar yönteminin teorisini ve uygulamalarını kapsayan pek çok iyi ders kitabı bulunmaktadır. Bu kitapların çok azı lisans öğrencileri ve yeni başlayanlar için yapı mekaniğinde ANSYS uygulamalarını içermektedir. Son yıllarda ANSYS'in inşaat mühendisliği uygulamalarında ve akademik çalışmalarda kullanımı hızla artmıştır. Bununla birlikte ANSYS programının öğrenci versiyonunun mevcut olmasından dolayı inşaat mühendisliği öğrencileri tarafından dönem içi aktivitelerinde ve tasarım projelerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Ne yazık ki, çoğu öğrenci bu programın temel kavramlarını anlamadan kullanmaktadır. Bu kitap, ANSYS programını yeni kullanmaya başlayan mühendislik öğrencilerine ve piyasada çalışan mühendislere yardımcı bir kaynak olarak hazırlanmıştır. Ayrıca, mevcuttaki kitapların çoğu yabancı dillerde hazırlandığı için yabancı dil bilgisi başlangıç düzeyinde olanlar ve yapı mekaniği alanında akademik çalışmalara yeni başlayanlar için böyle bir kitabın Türkçe dilinde olmasının faydalı olacağı düşünülmektedir. Bu kitapta, temel yapı mekaniği uygulamalarından toplam 15 adet farklı uygulama sunulmuştur. Birinci bölümünde, kullanılan sonlu elemanlara ilişkin temel teoriler, kabuller ve kısıtlar detaylı olarak anlatılmıştır. İkinci bölümde, düzgün yayılı yük etkisinde olan ve iki ucu ankastre mesnetli bir kirişin, üçüncü bölümde ise sürekli bir kirişin statik analizi yapılmıştır. Eğri eksenli çubuklar inşaat mühendisliğinde kemer, köprü ve merdivenler gibi önemli yapı elemanları olarak kullanılmaktadır. Bu sebepten dolayı dördüncü bölümde, üniform yük etkisindeki dairesel bir kemerin statik analizi ele alınmıştır. Beşinci bölümde, tekil yükler altındaki simetrik bir kafes sistemi, altıncı bölümde ise yayılı ve tekil yükler altındaki bir çerçeve sistem ele alınmıştır. Yedinci bölümde, kademeli eğri eksenli kirişlerin düzlem içi statik analizi; sekizinci bölümde, kademeli eğri eksenli kirişlerin düzlem dışı yükler altında statik analizi ele alınmıştır. Dokuzuncu bölümde, eğri eksenli ve doğru eksenli çubuklardan oluşan sürekli kirişin eğilme analizi, onuncu bölümde doğru eksenli ve eğri eksenli çubuklardan oluşan bir çerçevenin statik analizi ele alınmıştır. Dairesel döşemeler ve temeller, halka biçimindeki döşemeler ve temeller, su ve yağ tankları, silo yapıları, soğutma kuleleri, nükleer santrallar, küresel ve konik çatılar ve basınçlı kaplar, füzeler, uçak ve uzay aracı gövdeleri gibi pratikte birçok plak ve kabuk yapısı eksenel dönel simetrik biçimlere sahiptir. Bu tür önemli yapı elemanlarının davranışının ANSYS programı ile etkin bir şekilde yapılabilmesi için on birinci bölümde halkasal plakların statik analizi, on ikinci bölümde dairesel plakların eğilme analizi, on üçüncü bölümde kubbe yapılarının statik analizi, on dördüncü bölümde kuadratik dikdörtgen elemanlar ile dairesel plakların eğilme analizi, on beşinci bölümde sandviç kubbenin serbest titreşim davranışı ve on altıncı bölümde ise adım tipi dinamik yükler etkisinde dairesel plakların sönümsüz zorlanmış titreşim analizi sunulmuştur. Bu kitabın geliştirilmesi sırasında yapıcı eleştirileri ve yorumları için İstanbul Gelişim Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden Dr. Mustafa NURİ’ye ve Mimarlık Bölümünden Arş. Gör. Hilal DEVER’e teşekkür etmek isteriz. Örnekler konusunda ayrıntılı ve yapıcı önerileri için Çukurova Üniversitesi öğretim üyelerinden Prof. Dr. Beytullah TEMEL’e ve Arş. Gör. Dr. Timuçin Alp ASLAN’a teşekkür ederiz.