DERS İÇERİĞİ

 

ZORUNLU DERSLER:

 MEC 501 Numerical Methods in Mechanical Engineering (3-0-7,5) (Makine Mühendisliğinde Nümerik Yöntemler)

Sıradan diferansiyel denklemler. Euler, Runge-Kutta, çok adımlı, öngörücü-düzeltici yöntemler. Sınır değer problemleri. Matris ve atış yöntemleri. Kısmi diferansiyel denklemler. Sonlu fark, Crank-Nicholson, Gauss-Seidel yöntemleri.

 MATH 501 Analytical Methods in Engineering (3-0-7,5) (Mühendislikte Analitik Yöntemler)

Adi Diferansiyel Denklemlerin (ADİD) Tekrarı; Sınır/başlangıç ​değer problemlerinin Green fonksiyonu çözümleri; Seri çözümleri; Legendre ve Bessel fonksiyonları; Fourier serileri; Sturm-Liouville problemleri; Fourier integrali ve Fourier dönüşümü; Laplace dönüşümü; Kısmi Diferansiyel Denklemler (PDE); Değişkenlerin Ayrılması; D'Alembert çözümü.​

 NAS 522 Scientific Research Methods and Ethics (3-0-4,5) (Bilimsel Araştırma Teknikleri İle Araştırma ve Yayın Etiği)

Temel kavramlar: Araştırma, Araştırma metodolojisi, Bilimsel yöntem, Mantıksal düşünme; Problem tanımlama ve hipotez; Araştırma yöntemleri türleri; Proje teklifi; Literatür taraması nasıl yapılır, çalışma nasıl tasarlanır; Bir çalışmanın sonuçları nasıl analiz edilir ve sunulur; Bir makale nasıl hazırlanır; Bilimsel yayın sistemi nasıl çalışır, Çıkar çatışması; İntihal; Mühendislikte etik kuralları; Araştırma suistimali; Mühendislerin hakları ve sorumlulukları. Temel kavramlar: Araştırma, Araştırma metodolojisi, Bilimsel yöntem, Mantıksal düşünme; Problem tanımlama ve hipotez; Araştırma yöntemleri türleri; Proje teklifi; Literatür taraması nasıl yapılır, çalışma nasıl tasarlanır; Bir çalışmanın sonuçları nasıl analiz edilir ve sunulur; Bir makale nasıl hazırlanır; Bilimsel yayın sistemi nasıl çalışır, Çıkar çatışması; İntihal; Mühendislikte etik kuralları; Araştırma suistimali; Mühendislerin hakları ve sorumlulukları.

 MEC 580 SEMINAR (0-0-3)

 MEC 590 THESIS STUDY (0-0-30)

 

ELECTIVE COURSES:

 MEC 520 Principles of Robotics (3-0-7,5) (Robotik İlkeleri)

Robotik ve robotik manipülatörler. Hartenberg-Denavit konvansiyonu. Dönme matrisleri. Homojen dönüşümler. Doğrudan ve ters kinematik. Jacobian matrisi. Hız ve ivme analizleri. Newton-Euler formülasyonu ile dinamik kuvvet analizi. Lagrangian formülasyonu ile hareket denklemleri. Yörünge planlama. Bağımsız eklem kontrolü. Hesaplanmış tork yöntemi ile kontrol. Uyumlu hareket kontrolü. Pozisyon ve kuvvet geri bildirimleri ile hibrit kontrol.

 MEC 521 Advanced Solar Energy Utilization (3-0-7,5) (Gelişmiş Güneş Enerjisi Kullanımı)

Pasif, aktif ve hibrit ısıtma teknikleri dahil olmak üzere ileri konular. Termal depolama ve güneş havuzları. Güneş sistemlerindeki ekipmanlar. Güneş damıtma ve buharlaştırma. Güneş soğutma ve dondurma. Güneş pompalama ve sulama. Yüksek sıcaklık uygulamaları. Fotovoltaikler. Diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı; biyokütle, rüzgar enerjisi, vb.

 MEC 522 Advanced Fluid Mechanics (3-0-7,5) (Gelişmiş Akışkanlar Mekaniği)

Temel kavramlar. Matematiksel ön bilgiler. Akışın temel denklemleri. Hareket analizi. Kuvvetler, gerilmeler analizi. Akış teoremlerinin denklemleri. Sıkıştırılamaz potansiyel akışı.

 MEC 523 Advanced Heat Transfer (3-0-7,5) (İleri Isı Transferi)

Farklı geometrilerde sabit, sabit olmayan, çok boyutlu iletim formülasyonu. Değişkenlerin ayrılması, integral dönüşümler dahil çözüm yöntemleri. Yaklaşımlar ve sayısal ortalamalar.

 MEC 541 Modern Control  (3-0-7,5) (Modern Kontrol)

Bu dersin temel amacı, öğrencilere modern kontrol sistemlerinin temellerini tanıtmak ve sistem dinamiği, kontrol, titreşimler ve robotik konularında araştırma ve ileri lisansüstü dersler için gerekli olan durum değişkeni yaklaşımı konusunda bir arka plan sağlamaktır.

 MEC 542 Vehicle Dynamics (3-0-7,5) (Araç Dinamiği)

Araç kullanımı: Lastik viraj alma kuvveti özellikleri, düz hareketler için araç kullanım modeli; yetersiz dönüş, aşırı dönüş ve nötr dönüş; yuvarlanma merkezleri ve yuvarlanma ekseni; dört tekerlekli direksiyon; mafsallı araç dinamikleri. Araç sürüşü: Pasif süspansiyonlar; sıçrama, eğim ve yuvarlanma için araç modelleri; daha yüksek mertebeden modeller; yol yüzey pürüzlülüğünün tanımı, süspansiyon parametrelerinin optimizasyonu; aktif süspansiyonlar.

 MEC 543 Kinematic Analysis of Mechanisms (3-0-7,5) (Mekanizmaların Kinematik Analizi)

Modern kinematik analize giriş. Hareketlerin analitik gösterimi. Euler-Savary denklemi. Eğrilik teorisi. Anlık değişmezler ve daha yüksek ivmeler. Kamlar. Üç boyutlu mekanizmalar. Aralıklı mekanizmalar. Çeşitli mekanizmalar. Bilgisayar destekli kinematik tasarım. Güncel uygulamalar.

 MEC 544 Theory of Elasticity (3-0-7,5) (Elastisite Teorisi)

Stres ve gerilme analizi. Oluşturucu denklemler. Elastisitenin düzlem problemleri. Kirişlerin burulma ve eğilmesi. Varyasyonel yöntemler, minimum potansiyel enerji ve tamamlayıcı enerji teoremleri. Varyasyonel yöntemler vasıtasıyla yaklaşık çözüm. Levha teorisine giriş.

 MEC 545 Plasticity & Comp. Aided Metal Forming (3-0-7,5) (Plastisite ve Bilgisayar Destekli Metal Şekillendirme) 

Stres tensörünün değişmezleri ve verim kriterlerinin formülasyonu. Plastik aralıkta stres-gerinim ilişkileri. Plastik anizotropi ve kararsızlık. Şerit malzemelerin sıcak ve soğuk haddelenmesi. Ekstrüzyon, tel çekme ve derin çekme. Slipline Alan Teorisine Giriş. CAD yaklaşımı kullanılarak seçilmiş problemlerin sayısal çözümleri. Malzeme testi ve metal şekillendirme üzerine laboratuvar deneyleri.

 MEC 546 Introduction to Continuum Mechanics  (3-0-7,5) (Sürekli Mekaniğe Giriş)

Genel bakış açıları, temel varsayımlar. Matematiksel araçların geliştirilmesi. Bir sürekliliğin kinematiği. Gerilmeler. Genel ilkeler. Oluşturucu denklemler teorisi. Temel malzeme yasaları. Tensörlerde eğrisel koordinat sistemleri.

 MEC 547 Thermodynamics II  (3-0-7,5) (Termodinamik II)

Güç üretimi, maksimum güç koşulları. Dış ve iç geri döndürülemezlikler. Gelişmiş buhar türbinli güç santralleri. Gelişmiş gaz türbinli güç santralleri. Kombine buhar türbini ve gaz türbini çevrimleri. Güneş enerjisi. Dünya dışı güç santralleri. Soğutma. Sıvılaştırma. Manyetik soğutma. Termodinamik tasarım: Isı değiştiriciler. Isıl enerji depolama. Kütle değiştirici.

 MEC 548 Micro and Nano Scale Heat Transfer  (3-0-7,5) (Mikro ve Nano Boyutta Isı Tranferi)

Mikro ve nano ölçekte ısı transferi kavramları. Makroskobik teoriden sapma. Enerji taşır: fononlar, fotonlar, elektronlar. Enerji kantizasyonu. Katılardaki enerji durumları. İstatistiksel termodinamik. Dalgalar tarafından enerji transferi. Taşıma süreçlerinin parçacık tanımı: Liouville ve Boltzmann denklemleri. Koşul, konveksiyon ve radyasyon üzerindeki boyut etkileri. Nanoölçekli enerji taşımacılığında güncel ilgi duyulan seçilmiş konular.

 MEC 551 Non-Traditional Productionn Processes  (3-0-7,5) (Geleneksel Olmayan Üretim Teknikleri)

Geleneksel olmayan üretim (işleme ve şekillendirme) süreçlerinin sınıflandırılması. Ultrasonik İşleme (USM), Aşındırıcı Jet İşleme (AJM), Kimyasal İşleme, Elektro-Kimyasal İşleme (ECM), Elektrik Deşarjlı İşleme (EDM), Lazer Işını Makineleri (LBM), Elektron Işını Makineleri (EBM), Plazma Ark İşleme (PAM). Patlayıcı şekillendirme. Elektro-manyetik şekillendirme. Diğer geleneksel olmayan üretim süreçleri.

 MEC 552 Finite Element Analysis in Solid Mechanics  (3-0-7,5) (Katı Mekaniğinde Sonlu Eleman Analizi)

Hibrit-karışık formülasyon. Kiriş elemanları, plaka elemanları, düz kabuk elemanları. Lamine kompozitlerin modellenmesi. Küçük gerinim büyük sapma problemleri, rijit-plastik büyük deformasyon problemleri, büyük elastik-plastik deformasyon problemleri.

 MEC 553 Nonlinear Vibrations  (3-0-7,5) (Lineer Olmayan Titreşimler)

Doğrusal olmayan sistemlere giriş, faz düzlemi analizi, çatallanmalar. Ortalama ve bozulma yöntemleri. Frekans alanında zorlanmış tepki. Doğrusal olmayan cebirsel denklem sistemlerinin çözümü, Newton yöntemi, doğrusal olmayan denklemler için yol izleme yöntemleri. Fonksiyonları tanımlama, Fonksiyonu Tanımlama Yöntemi (DFM). Harmonik Denge Yöntemi (HBM), çoklu harmonik HBM. Çok sayıda serbestlik derecesine sahip yapıların doğrusal olmayan zorlanmış tepkisi, alıcı yöntemleri, model toplama yöntemleri. Kuru kurgu modelleme, bir ve iki boyutlu kuru kurgu modelleri, karışık frekans ve zaman alanı yöntemleri. Kuru kurgulu sistemlerin titreşimleri.

 MEC 554 Engineering Fracture Mechanics  (3-0-7,5) (Mühendislik Kırılma Mekaniği)

Temel kavramlar: Arıza kriterleri, kırılma mekanizmaları, gerilim yoğunluk faktörü. Kırılmaya yönelik enerji dengesi ve gerilim yoğunluk faktörü yaklaşımları. Malzemelerin düzlemsel gerilme ve düzlemsel gerilim kırılma tokluğu. Yorulma çatlağı büyümesi. Elastik-plastik kırılma, plastik bölge modelleri, J-integrali. Arıza emniyetli ve güvenli yaşam tasarım kavramları, hasar toleransları. Pratik problemlere uygulamalar.

 MEC 555 Computer-Aided Design (CAD)   (3-0-7,5) (Bilgisayar Destekli Tasarım)

CAD/CAM sistem donanımı ve yazılımı. 2-B ve 3-B'de bilgisayar grafikleri temelleri ve teorisi. Veri tabanı temelleri. CAD'ye uygulanan sayısal analiz. Optimizasyon teorisine giriş ve çok boyutlu optimizasyon algoritmalarının kısıtlamalı doğrusal olmayan mühendislik problemlerine uygulanması. CAD yaklaşımı kullanılarak çözülen mühendislik problemleri üzerine tartışmalar.

 MEC 556 Advanced Machinery Vibrations (3-0-7,5) (İleri Makine Titreşimleri)

Orantılı ve orantısız sönümlü çok serbestlik dereceli sistemler; viskoz ve yapısal sönümlü sistemler. Sayısal yöntemler; Rayleigh-Ritz yöntemi ve transfer matrisi yöntemleri. Rotor dinamikleri; girdap, kritik girdap, jiroskopik etkiler, esnek yataklar, dişli milleri ve dallı sistemler. Yoğunlaşma, yapısal bağlantı, yapısal modifikasyonlar ve modal sentez. Deneysel yöntemler ve modal test; modal tanımlama.

 MEC 549 Mechanical Analysis of Composite Materials through MATLAB (3-0-7.5) (MATLAB yardımı ile Kompozit Malzemelerin Mekanik Analizi)

Gerilim-şekil değiştirme ilişkileri – MATLAB fonksiyonları. Düzlem-gerilme koordinat sisteminde, Küresel koordinat sisteminde. Laminat teorisi – analiz I. Laminat teorisi_-analiz II. Mukavemet/sertlik/deformasyon analizi. Bu konularla ilgili problemlerin çözülmesi. Elastiklik modülleri, çekme dayanımı/basınç dayanımı, zehir oranı, E1, E2, E2, G1, G2.G3... vb. gibi elastik sabitlerin hesaplanması. Arıza teorileri ve problem çözümleri. Farklı laminat sistemleri için mekanik modelleme tahminleri. MATLAB fonksiyonları kullanılarak problemlerin çözülmesi.

 MEC 562  Mechanics of Composite Materials (3.0-7.5) (Kompozit Malzeme Mekaniği)

Polimer matrislerin özellikleri, Liflerin (cam ve karbon) hazırlanma yöntemi, özellikleri; Lif takviyeli polimer matris kompozitlerinin işlenmesi. Sürekli ve kısa lifli kompozitlerin mikromekaniği ve elastik sabitlerinin tahmini; Kompozitlerin mukavemeti; Ortotropik bir lamina için kurucu ilişkiler, arıza modları ve arıza teorileri; Lamine kompozitlerin davranışı, klasik lamine teorisi (CLT); CLT kullanılarak ilk kat arızası, kademeli arıza ve higro-termal yükler için Laminelerin analizi. Kompozit elastik sabitlerinin ve mukavemetinin karakterizasyonu için test yöntemleri.