 
|
Makine Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans
Programı Ders İçerikleri
(ENGLISH)
MAK 501 İleri Mühendislik Matematiği I
Doğrusal denklem sistemleri,
doğrusal vektör uzayları, matrisler ve özdeğer problemleri çok değişkenli
diferansiyel hesaplar; sıradan diferansiyel denklemler, R3 uzayında
vektörler, vektör alanları teorisi, Fourier serileri, entegral dönüşümler.
Varyasyonel hesaplar.
MAK 502 İleri Mühendislik Matematiği II
Kısmi diferansiyel denklemler;
Laplace, difüzyon ve dalga denklemleri; Bessel ve Legendre fonksiyonları;
entegral denklemler; kompleks değişkenli fonksiyonlar; açı korur
dönüşümler, kompleks entegral hesaplar; seri açılımları ve rezidü (kalan)
teoremi.
MAK 503 Diferansiyel Denklemlerin Sayısal
Çözümleri
Adi diferansiyel denklem çözümleri,
başlangıç değeri ve sınır değeri problemleri, Runge-Kutta metotları, yüksek
dereceli adi diferansiyel denklemler, kısmı diferansiyel denklem çözümleri.,
parabolik, eliptik ve hiperbolik kısmı diferansiyel denklemleri çözüm
teknikleri, mühendislik uygulamaları.
MAK 504 İleri Termodinamik
Termodinamiğin birinci ve ikinci
kanunları ile bu kanunların mühendislik sistemleri ve akış problemlerindeki
uygulamaları üzerinde ileri tetkikler. Denge koşulları. Ekserji analizi.
Termodinamik potansiyel. Değişken kütleli sistemler, kimyasal denge ve
kimyasal reaksiyonların termodinamiği. Termodinamiğin, uygulamalı bilimler
ve birçok yaygın mühendislik alanı ile ilişkilerinin irdelenmesi.
MAK 505 İletimsel Isı Transferi
Süreklilik kavramı. Farklı sınır
koşulları için için kararlı ve kararsız ısı iletim çözümlemeleri için
formülasyon metotları. Ortogonal fonksiyonlar ve Fourier açınımı. İki ve üç
boyutlu ısı iletimi problemlerinin analitik ve yaklaşık çözüm yöntemleri.
MAK 506 Taşınımsal Isı Transferi
Akış problemlerinin temel
denklemleri, sınır tabaka problemlerinde kullanılan diferansiyel ve entegral
denklemler, sınır tabaka teorisi. İç ve dış laminer akış problemlerinde
doğal ve zorlanmış taşınım, türbülanslı akışlarda momentum-ısı transferi
benzeşimi.
MAK 507 Elastisite Teorisi
Genel tanımlar: Gerilme, gerinim,
Hooke yasası, tensör gösterimleri ve indisler. Materyal ve uzaysal tanımlar,
materyal zaman türevi, deformasyon gradyan tensörü, gerinim tensörü,
kinematik doğrusallaştırma, kuvvet ve gerilim: Referans konfigürasyonu,
Piola Kirchoff gerilim tensörü tanımları, bünye denklemleri: Bünye
denklemlerinin doğrusallaştırılması, monoklinik, ortogrofik, izotropik
malzemeler, kartezyen ve polar koordinatlarda iki boyutlu elastisite
problemleri ve çözümleri.
MAK 508 Plastisite Teorisi
Plastisiteye giriş; Çekme ve basma
diyagramları, Bauschinger etkisi, gerçek gerilme – gerinim eğrileri için
yaklaşık denklemler, Şekil değişim hızı ve sıcaklığın etkileri, hidrostatik
basınç, teorik kayma mukavemeti, kristal kusurları, dislokasyonlar, kayma
sistemleri, kayma çizgileri ve kayma bantları, ikizlenme, anizotropi, akma
kriterleri, basit uygulamalar, akma çizgileri alanı teorisi.
MAK 509 Sürekli Ortamlar Mekaniği I
Vektörler, matrisler, tensörler,
entegral teoremleri. Koordinat dönüşümleri, tensör invariantları, şekil
değiştirme kinematiği, uzunluk, açı, alan ve hacim değişimleri, gerinme
tensörü, tensörlerin maddesel türevleri, şekil değiştirme hızı, rotasyon,
dış ve iç kuvvetler, Cauchy prensibi ve gerilme tensörü, sürekli ortamların
temel kanunları ve enerji, bünye denklemleri.
MAK 510 Sürekli Ortamlar Mekaniği II
Elastisite: Genel yaklaşım, lineer
bünye denklemleri, malzeme simetrileri, isotropik malzemeler, izotropik
elastik katılarda dalga yayılması, termoelastisite: Genel Yaklaşım, lineer
bünye denklemleri, izotropik malzemeler. Akışkanlar dinamiği:
Sıkıştırılabilen ve sıkıştırılamayan akışkanlar, viskoelastisite: Mekanik
modeller, lineer teoriler, seçilmiş problemlerin çözümleri.
MAK 511 Doğrusal Sistem Teorisi
Modern Kontrol Teorisine Giriş;
Sistemin Durum Uzayında İfadesi; Durum Değişkeni, Durum Uzayı ve
Denklemlerin Durum Uzayı Formu; Koordinat Dönüşümleri; Özdeğerler ve
Özvektörler; Kanonik Formlar ve Bağımsız Sistemler; Sistemin Zaman
Yanıtları; Durum Geçici Matris ve Laplace Dönüşüm Metotları; Kontrol
edilebilirlik ve Gözlemlenebilirlik; Lyapunov Kararlılık Analizi; Durum Uzay
Kontrolörü Tasarımı; Kutup Yerleştirme Yöntemi; Ackermann Formülü; Durum
Uzay Gözlemleyicisi tasarımı; Servo Sistem Tasarımı; Kuadratik Optimal
Kontrol Sistemleri; Tasarım Örnekleri
MAK 512 Doğrusal Olmayan Sistem Teorisi
Doğrusal olmayan kontrol
sistemlerine giriş. Doğrusal olmayan sistemlerin analizi: Faz düzlemi
analizi; doğrusal olmayan kontrol sistemlerinin kararlılığı ve Lyapunov
teoremi, ileri kararlılık kuramı, açıklayıcı fonksiyon yöntemiyle analiz.
Doğrusal olmayan kontrol sistem tasarımı: Geri-beslemeli doğrusallaştırma,
kayma modunda kontrol, uyarlamalı kontrol, çok girişli fiziksel sistemlerin
kontrolü.
MAK513 Optimal Kontrol Teorisi
Optimizasyonun tanımı, ekstrama
hesabı ve parametre optimizasyonu, Lagrange çarpanları. Davranış ölçütleri,
dinamik programlama, varyasyonlar hesabı ve Pontryagin minimum prensibi,
eşitlik ve eşitsizlik koşulları altında dinamik optimizasyon, Hamilton-Jacobi-Bellmann
denklemi, matris Riccati denklemi, zamanda ayrık kontrol sistemlerinde
optimizasyon, optimal kontrol probleminin sayısal çözüm yöntemleri.
MAK 514 Ayrık Kontrol Sistemlerinin Tasarımı
Kontrol sistemlerinin zaman tanım
bölgesi analizi, zaman yanıtı ile s- ve z-düzleminde kutupların yerleri
arasındaki ilişki, frekans tanım bölgesi analizi. Ayrık kontrol
sistemlerinin tasarımı: Seri kompanzasyon yöntemleri, ayrık kontrolörler,
ayrık PID kontrolör tasarımı, sonlu zaman kontrolör tasarımı,
genelleştirilmiş kontrolör tasarımı, durum geri-beslemeli sistem tasarımı.
Maksimum ilkesiyle tasarım, optimal doğrusal ayrık regülatör tasarımı, ayrık
durum izleyicileri tasarımı, dayanıklı sistem tasarımına giriş.
MAK 515 İleri Akışkanlar Mekaniği
Akış kinematiği. Viskoz akışların
sakınım denklemleri, vortisite nakil denklemi, düşük Reynolds sayılı
akışlar, viskoz akış problemlerinin analitik çözümleri, laminer sınır
tabaka, benzerlik çözümleri, momentum entegral formülasyonu, laminer jetler
ve serbest kayma tabakaları, akış kararsızlığı ve türbülansa giriş.
MAK 516 Viskoz Akış Kuramı
Viskoz akışta Navier-Stokes
denklemlerinin tam çözümleri için hareket denklemleri, kaygan akış: Stokes
ve Oseen çözümleri, yağlama teorisi, sınır tabaka teorisi, benzer çözümler,
yaklaşık çözüm metotları, sayısal çözüm metotları, kararlılık, türbülans
sınır tabakalar, üç boyutlu sıkıştırılabilir sınır tabaka problemlerine
giriş.
MAK 517 Malzemelerin Mekanik Davranışları
Sabit ve periyodik yükler altında
oluşan elastik, plastik ve sürünme tipi deformasyonların incelenmesi. Basit
testler kullanılarak kullanım performansının tahmin edilmesini mümkün kılan
yaklaşık çözümler. Yorulmaya, sürünme kopmasına ve plastik kararsızlığa
bağlı olarak oluşan çökme. Mühendislik bakış açısından kırılma.
MAK 518 Gaz Dinamiği
Gaz dinamiğine giriş.
Sıkıştırılabilir akışın temel denklemleri. Sıkıştırılabilir ortamda dalga
yayılımı. Bir boyutlu sıkıştırılabilir akış. Çok boyutlu akışlarda hareket
denklemleri ve çözüm metotları, eğik şok, hipersonik akış.
MAK 519 Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği
Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin
temelleri ve yüksek performanslı hesaplama; temel akış modelleri, ağ
tasarımı, ayrıştırma teknikleri, doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlerin
analizi, algoritma geliştirme, taşınımlı ve yayılımlı sistemler, türbülans
modelleri, yanma modelleri.
MAK 520 Sınır Eleman Yöntemi
Ağırlıklı artık metotları,
1-Boyutlu problem çözümleri için sınır eleman yöntemi, 2 boyutta Laplace ve
Poisson denklemlerinde sınır eleman yöntemi, eleman çeşitleri, Helmholz
denklemleri, ikili karşıtlık yöntemi, zamana bağlı problemler, 3-boyutta
elemanlar ve uygulamalar.
MAK 521 Katı Mekaniğinde Sonlu Eleman Metodu
Sonlu eleman analiz denklemlerinin
çıkarılması, ağırlıklı artıklar yöntemleri. Varyasyon matematiğine giriş,
sonlu elemanlar analizinde kullanılan varyasyon teknikleri. Galerkin ve Ritz
yöntemleri, enterpolasyon fonksiyonları. Temel elemanlar, yüksek dereceli
elemanlar, izoparametrik eleman denklemi çıkarımı. İki boyutlu ve zamana
bağlı katı cisim problemleri analizi
MAK 522 Doğrusal Olmayan Elastisite Teorisi
Gerinim geometrisi, Gerilmeler,
Sürekli ortamdaki bir elemanın dengesi, Gerinim Enerjisi, Sınır koşulları,
Bünye denklemleri, Elastik problemlerin gerilimler cinsinden ifadesi,
Elastik stabilite, esnek malzemelerin şekil değiştirmesi.
MAK 523 Titreşim Teorisi
Bir serbestlik dereceli sistemler,
sönümlü ve sönümsüz titreşimler, serbest ve zorlanmalı titreşimler, burulma
titreşimleri, çok serbestlik dereceli sönümsüz ve sönümlü doğrusal
sistemlerin titreşimleri, Lagrange ve enerji metodları, genelleştirilmiş
koordinatlar ve genelleştirilmiş kuvvetler, titreşim ve modal analiz için
sayısal yöntemler.
MAK 524 İleri Makine Dinamiği
Mekanizmalar ve makineler, analitik
sentez, kam tasarımı, dinamik güç analizi, dengeleme, motor dinamiği, toplam
motor torku, tek silindirli motorlarda bağlantı kuvvetleri ve dengeleme, çok
silindirli motorların dengelenmesi, kam dinamiği.
MAK 525 Mikro Elektro-Mekanik Sistemler
MEM malzemeleri, mikromakineleme
işlemleri, MEM yapıları ve sistemlerinin; endüstriyel, fotonik, hayat
bilimleri ve RF uygulamaları, paketleme ve güvenilirlik
MAK 526 Enerji Ekonomisi
Enerji mühendisliği ve önemi,
primer enerji kaynakları ve potansiyel analizleri, yakıt tipleri, dünya
enerji dengesi, enerji depolama, enerji dönüşüm sistemleri ve ekonomik
sektörlerdeki uygulama alanları, enerji üretim sistemleri maliyet
analizleri; yakıt maliyeti, amortisman maliyeti ve enerji maliyet
optimizasyonu, enerji üretiminin çevre üzerindeki etkileri ve emisyon
analizleri, sıhhi tesisatta enerji ekonomisi, ısıtma sistemlerinde ve ısıl
güç santrallerinde enerji ekonomisi, iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde
enerji ekonomisi, yenilenebilir enerji sistemlerinde enerji ekonomisi ve
kullanım ile yük faktörlerinin sistem tasarımındaki önemi, kombine hibrit
enerji sistemlerinin ekonomik analizleri.
MAK 527 İleri Güneş Enerjisi Teorisi
Isıl ışınımın temel kanunları ve
güneşsel ışınım, kullanılabilir güneşsel ışınım, ölçüm yöntemleri ve
dağılımları, düz ve yoğunlaştırıcı güneş kollektörü sistemleri; Temel
denklemler, tasarım ve performans kriterleri, optik ve yapısal özellikler,
çevre koşullarının performans üzerine etkileri, kollektörlerdeki akış ve ısı
transferi çözümlemeleri, güneş takip sistemleri ve performans üzerine
etkileri, enerji depolama ve güneşsel yük dağılımları, güneş
kollektörlerinin matematiksel modellemesi ve güneş enerjili sistemlerin
ekonomik analizleri, aktif ve pasif sistemler, güneş enerjili ve hibrit
ısıtma, soğutma ve elektrik üretimi uygulamaları, güneş pilleri.
MAK 528 Yenilenebilir Enerji Uygulamaları
Güneş enerjisi ve uygulamaları,
rüzgar enerjisi, kullanım alanları ve teknolojisi, jeotermal enerji,
kullanım alanları ve teknolojisi, hidrolik enerji ve uygulamaları, biokütle
enerji ve uygulamaları, deniz kökenli enerjiler, ısı pompaları, yakıt
hücreleri, enerji sistemlerindeki teknolojik gelişmeler, yenilenebilir
enerji güç santralleri, fosil yakıtlar ile yenilenebilir enerji
kaynaklarının kombine kullanımı, kojenerasyon tesisleri.
MAK 529 Akışkan Güç Sistemleri ve Denetimi
Akışkanla güç sistemlerine giriş,
pnömatik ve hidrolik sistemlerin özellikleri, hidrolik pompalar ve motorlar,
hidrostatik iletim, vana çeşitleri, pnömatik devre elemanları, hidrolik
devre tasarımı, yük algılaması, akışkan gücüyle servo kontrol, araçlarda
direksiyon, fren ve otomatik iletim sistemleri uygulamaları, hidrolik
kenetlenmeler, tork dönüştürücüleri.
MAK 530 Gazların Kinetik Teorisi
Isı, kütle ve momentum ile ilgili
temel kavramlar, denklem ve yasalar, ısı ve kütle geçişi andırımı, ısı ve
kütle yayılımı, derişiklik sınır tabakası, katılarda ve laminer akış
durumunda bir ve iki boyutlu derişiklik dağılımları, karışımlar için
süreklilik ve enerji denklemleri, laminer ve türbülanslı akışta momentum,
ısı ve kütle geçişine giriş.
MAK 531 Yanma Teorisi ve Motorlar
Termodinamik ve kimyasal kinetiğin
yinelenmesi, çok bileşenli, kimyasal tepkimeli akışların ana denklemleri,
yanıcı gazlarda alevlenme, vuruntu, yayınım alevleri, gaz değişimi,
sıkıştırma, genleşme ve ayrışmalı yanma süreçlerinin termodinamik döngü
analizi, gerçek döngüler, yanma mekanizması, dizel ve benzinli motorlarda
yanma, ısı aktarımı, sürtünme ve yağlama sistemleri, yanma odası tipi ve
şekli, emme ve egzoz sistemlerinin seçimi, motor tipleri arasındaki farklar,
yakıt ve katkı özellikleri, yakıt ölçme ve ateşleme sistemleri, atık gazlar
ve denetimleri.
MAK 532 Endüstriyel İklimlendirme ve Soğutma
Sistemleri Tasarımı
Psikrometrik ve temel psikrometrik
süreçler, dış akışlarda eşzamanlı ısı ve kütle aktarımı, doğrudan temas
aktarım aygıtları, ısıtma ve soğutma sargıları, kompakt ısı değiştiricileri,
ısıl rahatlık, ılık su ısıtma sistemleri, soğutma yükü hesaplamaları, buhar
sıkıştırma soğutma sistemleri.
MAK 533 İmalat Süreçleri Esasları
Metalik, seramik ve polimerik
malzemelerin işleme ve üretim esasları, ısıtma ve soğutmaya bağlı üretim
süreçleri, döküm teknikleri, son şekillendirme işlemleri, metal
şekillendirme esasları, termo mekanik işlemler, yüzey düzeltmeleri.
MAK 534 Kırılma Mekaniği
Çatlamış elemanların gerilme
analizi; doğrusal elastik kırılma mekaniği uygulamaları; kırılma tokluğunun
deneysel tayini, mikro yapı bakımından kırılma tokluğu, doğrusal elastik
sınırın ötesinde kırılma tahmini, geçiş sıcaklığı yaklaşımı, çatlak
açıklığının yer değiştirmesi, J- entegrali, yorulma kaynaklı çatlak oluşumu,
yayılması ve gerilme ile korozyonunun sebep olduğu çatlak oluşumu.
MAK 535 Kompozit Malzemelerin Mekaniği
Kompozit malzeme tipleri; matris
malzemeleri, termosetler, termo plastikler, fiber malzemeler, etkin elastik
modül; karışımlar kuralı, anizotropik malzemelerin temel yapı ilişkisi,
lamineler (tabaka şeklinde malzemeler); temel yapı ilişkileri, dönüşüm
eşitlikleri, mukavemet ve çöküş kriterleri, klasik lamine levha teorisi;
temel bağıntılar, yüksek dereceli teoriler, enerji metotları, lamine
levhaların silindir şeklinde eğilmesi ve titreşimi.
MAK 536 Bilgisayar Destekli Tasarım ve Üretim
Mühendislik tasarımı ve
tasarım aşamaları, geometrik modelleme teknikleri, iki ve üç boyutlu katı
model oluşturma yöntemleri ve programları, üretim yöntemlerinin
belirlenmesi, bilgisayar
destekli tasarım ve üretim (CAD/CAM) sistemleri ile ürünün oluşturma
aşamaları, model simulasyanu, üretim sistemlerine tasarımların aktarılması,
sayısal kontrollü (NC) ve bilgisayar kontrollü (CNC) tezgahlarla iletişim,
bilgisayar yardımıyla fabrika imalat stratejilerinin geliştirilmesi.
MAK 537 Araç Dinamiği
Araç dinamiği modellenmesi, araç
koordinat sistemleri, tekerlek modeli, araç dinamiği modellenmesi (seyir
yönü): ivmelenme/frenleme, ABS frenleri, kontrol algoritmaları, çekiş
kontrol sistemleri, araç dinamiği modellenmesi (yanal): yönlendirme,
bisiklet modeli, yönlendirme kontrolü, savrulma stabilizasyonu, yalpa
dinamiği, devrilmeyi engelleyici algoritmalar, yönlendirme kontrolü,
otomatik yol takibi, yol ve sürücü modelleri, adaptif seyir kontrol
sistemleri, araç dinamiği modellenmesi (dikey yön): süspansiyon sistemi,
çeyrek araç süspansiyon modeli, aktif ve yarı aktif süspansiyonlar, kontrol
algoritmaları, motor kontrol sistemleri, rölanti devri kontrolü, motor hız
kontrolü, vuruntu kontrolü, Lamda kontrolü, güç aktarma elemanlarının
modellenmesi ve kontrolü, elektronik kontrol üniteleri.
MAK 538 Robot Dinamiği ve Kontrolü
Robotların genel yapısı ve
bölümleri, çok değişkenli kontrol yöntemleri, PD kontrol; Ters dinamik;
Kontrol yöntemlerinin dizaynı ve kararlılık), robotlarda kuvvet kontrolü,
doğal ve yapay kuvvetler; Dayanıklılık ve esneklik; Çalışma alanı içindeki
ters dinamik; Çok girişli kuvvet kontrolü), ileri beslemeli kontrol
yöntemlerinde linearizasyon, Frobenius teorisi, tek değişkenli (SISO)
robotik kontrol sistemleri, N-eklemli bir robotta ileri besleme kontrol
yöntemiyle yapılan linearizasyon işlemleri; Lyapunov’un II. Kanununa göre
kapalı çevrim dizaynı), robotlarda pozisyon kontrolü, robotlarda hız ve ivme
kontrolü, robotlarda değişken yükler ve adaptive kontrol yöntemleri.
MAK 570 Dönem Projesi
MAK 580 Yüksek Lisans Semineri
MAK 590 Yüksek Lisans Tezi
|
|
