13 Kasım 2013 | Basılabilir büyüklükteki görseller için resimlerin üzerine tıklayınız. | Herkes için simülasyon dendiğinde,güçlü, kolay ve esnek yapısı ile yine Autodesk çözümleri akla geliyor. Hazırlayan: ALBA TEKNOLOJİ Uygulama Mühendisi, ENGİN KADİROĞLU Tasarlanan ve üretilen birçok parçanın kullanılacağı bölgedeki davranışını anlayabilmek için mekanik koşullar ve akış koşulları belirlenir. Testlere tabi tutularak parçada meydana gelen sehimler, gerilmeler, akış direnci ve termal yapı incelenebilir. Günümüzde bu gibi analiz ihtiyaçları genellikle yüklemelerin çok olduğu taşıma elemanları ve dinamik harekette bulunan mekanik aksamlarda olur. Akış analizleri ise genellikle elektronik aksamlardaki etki ve aerodinamik etkilerin arandığı otomobil ve uçaklardaki davranışın incelenmesine olanak vererek, tasarım ve üretimde reform sağlar. Autodesk Simulation Mechanical Genel anlamda, nesnelere uygulanacak mekanik analizlerin temelinde, başlangıç koşullarının belirlenmesi vardır. Bunlar nesneler üzerindeki mesnet bölgelerinin ve yönünün belirlenerek; kuvvet, basınç, moment gibi değerlerin tanıtılmasıdır. Daha sonra nesne, Yapı Birim Elemanlarına (Mesh) ayrılarak, yüklenen kuvvetin tüm sisteme etkisi görülür. Autodesk® Simulation® Mechanical, nesneleri Yapı Birim Elemanlarına ayırırken Finite Element Analysis (FEA) sistemini kullanır. Bu sistemin çalışma prensibi şöyledir: Şekildeki gibi bir kirişe yapılan yüklemeyi ele aldığımızda, sehim ve gerilme davranışını anlamak için sistemi yapı birim elemanlarına (Mesh) ayırma işlemi ile etkiyen kuvvetin tüm sisteme etkisi ölçülür ve ortaya çıkan sonuç değeri incelenir. Yani etkiyen kuvvet değerlerinin bölünmüş tüm birim elemanlardaki bileşkesi olarak elde edilir. Bu şekildeki inceleme bütün yapının etkiye vermiş olduğu reaksiyon olarak görülür. Analiz işlemleri sonunda bölgesel değil tanımlanan yapının etkisi bizim için önemli olduğundan bu şekilde sonuç değeri oluşturulur. 
Şekil-1 Kirişe yapılan yükleme ve "Mesh" yapı
FEA ile aşağıdaki analizler yapılabilir; - Mekanik Gerilme (Gerilme Analizi)
- Mekanik Titreşim (Dinamik)
- Isı Transferi (İletim ile, Taşınım ile, Işınım ile)
- Elektro statik yada MEMS (Mikro Elektro Mekanik Sistemler)
FEA sisteminin temelinde DOF (Degrees of Freedom) sistemi vardır. Sistem "Node"ların (düğümlerin) üzerinde çalışır ve "Node"ların etkiler karşısında yönlenmesi ile sistem tepkileri incelenir. 
Bu sistem yardımıyla yükleme ve mesnetlerin parça üzerindeki homojen etkisi görülebilmektedir. Yapı içerisindeki "Node"ların bağlanması ile tasarlanan parça sistemi oluşturulur. 
Şekil-2 Bağlanmamış ve bağlanmış "Node" yapıları
Analiz işlemlerinin gerçekleşebilmesi için başlangıç koşulları öncesinde parçanın "Mesh" (ağ örgüsü) ile "Node"lara bölünmesi gerekmektedir. Yaygın olarak kullanılan analiz tiplerinin ana başlıkları; - Doğrusal malzeme modelleri ile statik gerilme
- Doğal frekans (Modal)
- Termal
- Lineer ve nonlineer hareket
- Elektro statik analiz
Şekil-3 Analiz tipleri
Bu analizlerin yanında, kullanıcının istediği daha kompleks yükleme analizleri de değerlendirilebilir. Program içerisinde belirlenmesi gereken özelliklerden biri de element tipidir. Kullanılan element tipleri şöyledir; - Line Element (Çizgisel Element): 2 node bağlanmasıyla oluşan bir element tipidir.
- 2B Element (Düzlemsel 2 boyutlu element) : Birden fazla çizgi elementinin bağlanmasıyla oluşan düzlemsel yapıdır.
- 3B Element (3 Boyutlu Element): 3 boyutlu uzayda düzlemsel yapıların (2B elementlerin) belirli bir kalınlık oluşturacak şekilde bağlanmasıyla oluşan yapıdır.
- Brick Element (Katı element): 4, 5 veya 6 yüzeyi olan (üçgen veya dörtgen kapalı hacme sahip) ve 4, 5, 6 veya 8 köşe düğümleri ile oluşan yapısal elemandır.
Şekil-4 Element tipleri
Başlıca kullanılan element tipleri için DOF sistemi; - Truss: X, Y veya Z de hareketli yapı
- Beam: X, Y, Z de hareketli ve RotX, RotY ve RotZ de dönebilen yapı
- 2B: Y ve Z üzerinde hareketli (sadece düzlem üzerinde hareketli)
- Plate: 5 dereceli ve düzlem dışında dönme olmayan yapı
- Brick: X, Y ve Z de hareketli yapı
Autodesk Simulation Mechanical İşlevleri - Matematiksel bir model oluşturur.
- Tasarım sürecinde kullanıcı arayüzü ile etkili tasarım, analiz ve değerlendirme aşamaları vardır.
- Simülasyon için başlangıç konsepti ve tasarım aşamalarında geliştirilebilir alanlar sunar.
- Mühendislik kaynakları ve kavram değerlendirmeleri ile hızlı bir simülasyon yaparak zaman tasarrufu sağlar.
- Yapılan işlemler mutlaka nihai bir tasarımı değerlendirmek için değil, hedef tasarımların prototiplerinin test aşamalarını en aza indirmek için de kullanılabilir.
Autodesk Simulation Mechanical'da İş Akışı - "Mesh" yapı oluşturulur
- FEA dataları tanımlanır (element tipi ve malzeme tanımlanması)
- Başlangıç koşulları girilir
- Analiz süreci
- Sonuçların değerlendirilmesi
- Raporlama
Çözümler esnasında programın baz aldığı eşitlikler; 
σ: Gerilme, ε: Genleşme, δ: Sehim, F: Kuvvet, E: Elastisite Modülü, L: Uzunluk, A: Alan "Mesh"ler arasındaki etkileşimler göz önünde bulundurularak oluşturulan denklem; {f}=[K]{x} f: Vektörel kuvvet, K: (AE/L) Sertlik matrisi, x: Vektörel uzunluk Kompleks parçalar için oluşturulan formülasyon bütün değişkenleri içerir; {f}=[m]{x ̈}+[c]{x ̇}+[K]{x} m:Kütle, x ̈:İvme, c:Sönüm Katsayısı, x ̇:Hız Termal analiz için kullanılan eşitlikler; 
q: Isıl yük, k:İletim katsayısı, h: Taşınım katsayı, A:Alan, ε:Emisivite, σ:Stefen Boltzman sabiti, T:Sıcaklık,
L:Uzunluk Dinamik analizler için ise; 
Yazılım içerisinde her türlü uzantıya sahip dosyalar açılarak "Mesh" yapı oluşturulabilir. "Mesh" bölünme aralığı gerek el ile girilerek, gerekse program aracılığıyla kalite değeri artırılıp azaltılarak ayarlanır. "Mesh" in yoğunluğuna göre yukarıda belirtilen FEA sisteminde "Mesh" oranı değişeceğinden sonuç hassasiyeti de değişecektir. Parçanın kullanıldığı koşullara göre gerekli mesnet yapısına, kuvvet veya basınç ekleme, yer çekimine maruz bırakma gibi özellikler, başlangıç koşullarına düğüm, çizgi ve yüzeylere vektörel yönleriyle atayarak, oluşturulur. Autodesk Simulation Mechanical ile cıvata ve pimlerden oluşan montaj elemanlarının, katı bağlama elemanı kullanmadan bağlantı bölgesi oluşturularak da montaj parçalarının analizi kolaylıkla yapılabilmektedir. Analiz sonuçları değerlendirilirken sehimler ve "von Misses" gerilmeleri ön planda olmak üzere diğer gerilmeler ve bölgesel grafiksel sonuçlar rahatlıkla elde edilebilmektedir. Autodesk Simulation 2014 versiyonu ile eklenen yeni bir özellikte "Drop" (düşme) özelliğidir. 
Şekil-5 H yüksekliğinden serbest düşme yapan tüp modeli
Bu özellik sayesinde serbest düşme hareketi sonucu oluşan çarpma durumları rahatlıkla analiz edilebilmektedir. Sonuçlar ışığında parça tasarımcısı parçanın malzemesini, kalınlığını ve diğer mekanik davranışlarını belirleyerek ve gerekirse değişiklikler yaparak sonuçları kıyaslamanın yanında müşterilerine uygun yükleme sınırları sunmuş olur. 
Şekil-6 Otomobil içerisindeki hava akımıyla oluşan trace yapı
Autodesk Simulation CFD Günümüzde gelişen teknoloji sayesinde her akış ortamında meydana gelen kayıpları azaltmak ve optimum düzeyde tutmak istenir. Isıl ve aerodinamik etkilerin incelenmesi ve tasarımın davranışlarının incelenmesi kayıpların azaltılmasında büyük rol oynamaktadır. Autodesk® Simulation® CFD aracılığı ile akışkan etkilerinin tasarım üzerindeki etkileri incelenerek tasarım revizyonları sağlanır. Programın temelinde diğer analiz programlarında olduğu gibi FEA yapısının oluşturulması yani "Mesh" işlemi bulunmaktadır. Ardından başlangıç koşulları parça üzerinde tanımlanır ve çıkış bölgesi belirlenir. Mesela; bir yüzeyde hız değeri girilerek, akış girişinde basınç değerini sıfır tutarak akışkanın çıkış bölgesini belirlemiş oluruz. Isıl özelliklerin bulunduğu bölgelerdeki şartlara göre veri girişi yapılarak analiz işlemi başlatılır. Yine benzer olarak, tanımlanmamış element yapısı ve malzeme özelliği olmaması gerekmektedir. Sonuç değerlendirmesi sırasında trace yapı oluşturularak akış davranışlarını ve hangi bölgelerde ne gibi sonuçlar doğurduğu akış doğrultusunda görülebilmektedir. Aynı şekilde akış çizgileri de program tarafından sunulmaktadır. Akışın vektörel davranışları, yüzeyler üzerindeki etkileri, aynı modele farklı koşullar uygulanarak sonuç değerleri incelenebilir. İzotropik özellik kullanılarak, davranış şekli rahatlıkla belirlenebilir. Bütün bu özellikleri aynı çalışma ortamında toplayarak da sonuç değerlendirmeleri kolaylıkla sağlanabilir.
ALBA Teknoloji 2012 yılında Ahmet Barış KULDAŞLI tarafından kurulan Alba Teknoloji, tasarım ve imalat sektöründeki yenilikçi araçları ve teknolojiyi ülkemize getirip uygulayan oyunculardan biri olmaya günümüzde de devam etmektedir. Alba Teknoloji genç ve dinamik ekibi, başladığı ilk günkü enerjisi ile çalışmaya devam etmektedir. Tasarım sürecinden başlayarak, analiz, resimlendirme, sunum, imalat kodlarının oluşturulması ve tezgahlarda kesici takımlar kullanılarak imalatın yapılmasında eksiksiz ürün portföyü mevcuttur. Alba Teknoloji, isminde de açıkça belirtildiği gibi, imalat ve mühendislik sektöründe hizmet veren firmalara çözümler sunmak amacı ile kurulmuştur. Yazılım konusunda; AutoCAD, 3 boyutlu katı modelleme yazılımı Autodesk Inventor , Autodesk Entegre CAM çözümü InventorCAM, Plastik Enjeksiyon Analiz yazılımı Moldflow, Plastik Enjeksiyon Maliyet Analiz Yazılımı CalcMaster gibi birçok ürünü bulunmaktadır.
SAYISAL GRAFİK 1992 yılında İstanbul'da kurulmuş olan SAYISAL GRAFİK, kurulduğu günden bu yana, AutoCAD'in üreticisi Autodesk'in Türkiye Yetkili Dağıtıcısıdır. Mekanik Tasarım ve İmalat, Yapı Tasarımı, İnşaat ve Arazi Uygulamaları, Altyapı, Haritacılık ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Çoğulortam sektörlerine Bilgisayar Destekli Tasarım çözümleri sunmaktadır.
Autodesk Autodesk, Inc. 3 boyutlu tasarım, mühendislik ve eğlence yazılımları alanında lider bir kuruluştur. Akademi Ödüllerinde En İyi Görsel Efekt ödülünü kazananlar dahil olmak üzere; imalat, mimarlık, inşaat, yapı, medya ve eğlence endüstrilerindeki müşterilerimiz fikirlerini tasarlamak, görselleştirmek ve simüle etmek için Autodesk yazılımını kullanıyor. Autodesk, AutoCAD yazılımını 1982 yılında piyasaya sürdüğünden bu yana, dünya piyasaları için en son teknoloji yazılım ürünlerinden oluşan en geniş portföyü geliştirmeye devam ediyor. Autodesk, Autodesk Inc.'in ve/veya onun alt kuruluşlarının ve/veya ABD ve/veya diğer ülkelerdeki bağlı şirketlerinin ticari markası veya tescilli ticari markasıdır. Tüm diğer marka isimleri, ürün adları veya ticari markalar kendi ilgili sahiplerine aittir. Autodesk, önceden bildirim yapmaksızın, ürün ve hizmet tekliflerini, teknik özellikleri ve fiyatlandırmayı değiştirme hakkını saklı tutar; Autodesk ve SAYISAL GRAFİK bu belgede oluşabilecek tipografik ve grafik hatalardan sorumlu değildir. Autodesk 360 hizmetlerinin kullanımı, hizmete eşlik eden kayıt ve koşullara tabidir. © 2013 Autodesk, Inc. Tüm hakları saklıdır. SAYISAL GRAFİK, SAYISAL GRAFİK San. ve Tic. Ltd. Şti.'nin tescilli markasıdır. Şennur Poyraz
sennur@sayisalgrafik.com.tr
+90212 293 04 23 Bülteni word dokümanı olarak indirmek için tıklayınız. Bu makalenin de yer aldığı teknik kitapçık için tıklayınız. Basılabilir büyüklükteki logo için üzerine tıklayınız. | 
0 yorum:
Yorum Gönder