Bilgisayar Destekli Mühendislik

CFD

Hesaplamalı akışkanlar dinamiği veya CFD analizi, mühendislik uygulamalarında kullanılan anahtar analiz yöntemlerinden biridir. CFD’nin kökenleri, insanlığın rüzgâr, fırtına, sel veya deniz dalgaları gibi doğal elementlerin gücünü daha iyi anlama çabalarında yatmaktadır. Bir CFD analizi ile, bir tasarım süreci boyunca akış ve ısı transferini anlayabiliriz. Herhangi bir mühendislik uygulaması için CFD analizinin temel metodolojisi birkaç prosedüre dayanır:

• Akış modelini anlama – Akış ayrımları, geçici etki, fiziksel etkileşimler;
• Varsayılan modeli kanıtlamak – Deneysel sonuçların doğrulanması, parametrik çalışmalar, yapısal simülasyonlar;
• Model optimizasyonu – Basınç düşüşlerini azaltmak, akış homojenizasyonu, laminer ve türbülanslı karışımı geliştirmek.

FEM

Sonlu elemanlar yöntemi (FEM), verilen herhangi bir fiziksel olgunun sonlu elemanlar analizini (FEA) yapmak için kullanılan sayısal bir tekniktir. Yapısal veya akışkan davranışı, termal taşınım, dalga yayılımı ve biyolojik hücrelerin büyümesi gibi fiziksel olayları kapsamlı bir şekilde anlamak ve ölçmek için matematiği kullanmak gerekir. Bu işlemlerin çoğu kısmi diferansiyel denklemler (PDE) kullanılarak açıklanmaktadır. Bununla birlikte, bir bilgisayarın bu PDE’leri çözmesi için son yıllarda sayısal teknikler geliştirilmiştir ve günümüzde en belirgin olanlarından biri sonlu elemanlar yöntemidir. Sonlu elemanlar yöntemi, havacılık ve makine mühendisliği ile ilgili çeşitli mekanik uygulamaların modellenmesinde önemli bir vaat ile başladı. Sonlu elemanlar yönteminin uygulamaları ancak şimdi potansiyellerine ulaşmaya başlıyor. En heyecan verici beklentilerden biri, sıvı-yapı etkileşimi, termomekanik, termokimyasal, termo-kemo-mekanik problemler, biyomekanik, biyomedikal mühendisliği, piezoelektrik, ferroelektrik ve elektromanyetik gibi birleşik problemlerde uygulanmasıdır.

CAD

Bilgisayar destekli tasarım veya CAD, tasarım sürecini destekleyen bilgisayar yazılımının kullanılması anlamına gelir. Yazılım, bir tasarım oluşturmamıza, değiştirmemize, analiz etmemize ve geliştirmemize yardımcı olur. Başka bir deyişle, CAD bir şeyleri tasarlamamıza yardımcı olan bir yazılımdır. Birçok kişi bilgisayar destekli tasarımın sadece çizimlerle alakalı olduğuna inanıyor. Aslında CAD, tasarım sürecinde yardımcı olması için herhangi bir yazılım kullanımını ifade eder. CAD yazılımı, elle taslak hazırlama işlemini otomatik bir işlemle değiştirir.

Bilgisayar destekli tasarım faydaları;
• Daha iyi görselleştirme: CAD sisteminin bitmiş ürününün, alt parçalarının ve komponentlerin tasarım sürecini önemli ölçüde hızlandırır.
• Daha iyi doğruluk: CAD yazılımı kullanan kişiler daha doğru çalışır. Başka bir deyişle, daha az hata yaparlar.
• Daha kolay: CAD programları, daha sağlam ve kolay tasarım dokümantasyonu sunar.
• Yeniden kullanım: Yazılım, en iyi uygulamaların ve tasarım verilerinin kolayca yeniden kullanılmasını sağlar.

EPrS

EPrS (Mühendislik Süreci Simülasyonu), sistemin davranışını anlamak ve değişikliklerin etkisini tahmin etmek için bilgisayar tabanlı modellemesini kullanma sürecidir. Simülasyon, karmaşık sistemleri analiz etmek, tasarlamak ve işletmek için güçlü bir yöntemdir. Pahalı pilot programlara veya prototiplere başvurmak zorunda kalmadan yeni süreçleri ve tasarımları keşfetmenin kanıtlanmış ve uygun maliyetli bir yolunu sunar. Simülasyon yoluyla geliştirilebilecek anlayış düzeyi, diğer uygulamalarda nadiren elde edilebilir. Süreç modelleyicileri öncelikle gerçek dünyadaki fiziksel sürecin davranışını tekrarlanabilir, matematiksel bir biçimde temsil etmekle ilgileniyorlar. Sıralı modüler bir akışkan tabaka ortamında bir model oluştururken olduğu gibi önceden inşa edilmiş nesneleri ve blokları yapılandırarak ilgi sürecini taklit edebilirler. Ayrıca denklem odaklı bir paket aracılığıyla kendi anlayışlarını da sağlayabilirler.