Makina Mühendisliği Doktora Programı
Makina Mühendisliği Bölümü lisansüstü programı, makina mühendisliğinin çeşitli alanlarında yüksek bilgi ve beceri düzeyine sahip, yüksek performanslı araştırmacı, geliştirmeci ve uygulamacı mühendisler yetiştirmeyi hedef almaktadır. Araştırma, geliştirme ve uygulamaya eş zamanlı verilen önem sayesinde yeni yetişen mühendislerin ülke sanayii ve teknolojisinin bir yandan güncel problemlerine uygun ve akılcı çözümler getirirken; diğer yandan ileriye bakarak ülke sanayiinin rekabet gücünü artırması hedeflenmektedir.
TOBB ETÜ Makina Mühendisliği Doktora programının dört kazanım hedefi vardır:
- Kişisel kazanımlar
- TOBB ETÜ ve Türk sanayisi açısından kazanımlar
- Türkiye için bilim ve teknoloji açısından kazanımlar
- Evrensel kazanımlar
Doktora programından mezun olacak öğrencilerin,
- Makina mühendisliğinin temel kavram ve tekniklerini (aldığı dersler, katıldığı konferans ve seminerler vs. vasıtasıyla) kavrayabilmiş,
- Makina mühendisliğinin en azından bir (tercihen iki ya da daha çok) ana konusunu Türkiye çapında en iyi bilen ve özümsemiş az sayıda kişiden biri olabilen,
- Kendi özel doktora tez konusunda ise dünyadaki yetkin araştırmacılardan biri olabilmiş, bunu da bilim dünyasına bildiriler, makaleler, patentler ve kitaplar ile duyurabilmiş, ve kanıtlayabilmiş,
- Endüstriyel problemleri ve ihtiyaçlarını tespit ederek, bunlara verimli ve etkili teknoloji çözümleri geliştirebilme yeteneğine sahip bilim insanları olmaları
programın kişisel kazanım hedefleridir.
Makina Mühendisliği Doktora programının amaçları şöyle özetlenebilir:
- Makina Mühendisliği Bölümlerindeki öğretim üyesi açığını kapatmaya yardımcı olmak,
- Üniversitelerde yapılan araştırmaları bilim dünyası dışına açarak, sanayi ile paylaşmak, yararlı ürün haline getirmek,
- Ülkemizdeki büyük ölçekli tasarım ve üretim projelerinde çalışabilecek nitelikte araştırmacı sayısını yükseltmektir.
Makina Mühendisliği Bölümü Doktora programı 24 kredilik 8 ders, sözlü ve yazılı yeterlilik sınavı, bir tez önerisi sunumu ve doktora tezinden oluşmaktadır.
Lisansüstü Dersler
MAK 501 Mühendislik Matematiği
MAK 502 Mühendislikte Sayısal Yöntemler
MAK 505 İleri Mukavemet
MAK 506 Elastisite Teorisi
MAK 507 Kırılma Mekaniği
MAK 508 İmalatta Malzeme Modellemesi
MAK 509 Sürekli Ortamlar Mekaniği
MAK 510 Sonlu Elemanlar Yöntemi
MAK 511 Katı Mekaniğinin Temelleri
MAK 512 Katı Mekaniğinde İleri Sonlu Elemanlar Analizi
MAK 513 Temas Mekaniği
MAK 514 Plak ve Kabuklar Teorisi
MAK 515 Toz Metalurjisi Teknikleri
MAK 516 Isıl İşlem
MAK 517 Konum Kontrollü Sistemler
MAK 518 Elastik Stabilite Teorisi
MAK 519 İleri Plastisite Teorisi
MAK 520 Bilgisayar Destekli Tasarım Ve Üretim (CAD/CAM)
MAK 521 Bilgisayarlı Bütünleşik İmalat
MAK 522 İleri Kaynak Yöntemleri
MAK 523 Çelikler ve Çelik Üretim Teknolojileri
MAK 529 Talaşlı İmalat
MAK 530 Alışılmamış İmalat Yöntemleri
MAK 533 Kompozit Malzemeler
MAK 534 Malzeme Karakterizasyon Teknikleri
MAK 535 Seramik Malzemelerin Üretimi
MAK 536 Nanomalzemeler ve Nanoteknoloji
MAK 537 Nükleer Mühendislik Malzemeleri
MAK 538 Metallerin Oksitlenmesi ve Korozyonu
MAK 539 Hasar Analizi
MAK 540 İleri Dinamik
MAK 541 İleri Makina Titreşimleri
MAK 542 Yüksek Hassasiyetli Tezgah Tasarımı
MAK 543 Makinaların Bilgisayarla Kontrolü
MAK 544 Eyleyiciler ve Arayüzler
MAK 546 Akışkan Gücü Kontrolü
MAK 548 Mekanizma Tasarımı
MAK 549 İleri Sistem Dinamiği ve Optimum Kontrol
MAK 550 Bulanık Sistem Modelleri ve Analizleri
MAK 551 Bulanık Sistem Modelleri ve Uygulamaları
MAK 555 Stokastik Süreçler
MAK 556 Markov ve Yenileme Süreçleri
MAK 557 Mekatronik Sistemler
MAK 558 Mekatronik Sistem Modelleme, Simulasyon ve Kontrolü
MAK 559 Endüstriyel Otomasyon Sistemleri
MAK 560 İleri Mühendislik Termodinamiği
MAK 561 İleri Isı ve Kütle Geçişi
MAK 562 İleri Akışkanlar Mekaniği
MAK 563 Sayısal Akışkanlar Dinamiği
MAK 564 İletimle Isı Geçişi
MAK 565 Taşınımla Isı Geçişi
MAK 566 Işınımla Isı Geçişi
MAK 567 Üretim Süreçlerinde Akış ve Isı Transferi
MAK 568 HVAC Sistemleri ve Isı Ekonomisi
MAK 569 Bileşik Isı-Güç Santralleri
MAK 570 Yanma Teorisi
MAK 571 Yenilenebilir Enerji Sistemleri
MAK 572 Sınır Tabaka Teorisi
MAK 573 Türbülans
MAK 574 Türbülans Modelleme ve Simülasyonu
MAK 575 İstatistiksel Termodinamik
MAK 576 Sıkıştırılabilir Akışlar
MAK 577 İki Fazlı Akış ve Isı Transferi
MAK 578 Yakıt Pilleri
MAK 579 Newtonyen Olmayan Akışlar ve Isı Transferi
MAK 580 İleri Isıl Sistem Tasarımı
MAK 581 Mikro ve Nano Ölçekte Enerji Taşınımı
MAK 582 Makine Mühendisleri için Paralel Programlama
MAK 583 Deneysel Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi
MAK 584 Akustik
MAK 585 Aeroakustik
MAK 586 Biyo – Akışkanlar Mekaniği
MAK 587 Nükleer Enerji
MAK 597 Seminer
MAK 598 Dönem Projesi
MAK 599 Yüksek Lisans Tezi
MAK 699 Doktora Tezi
DERS İÇERİKLERİ
MAK 501 Mühendislik Matematiği (3 0)3
Adi diferansiyel denklmler. Adi diferansiye denklemlerin seri çözümleri. Fourier serisi ve Fourier entegrali. Kısmi diferansiyel denklemler, Değişkenlere ayırma, Gamma, Bessel, Laguerre fonksiyonları. Legendre ve Chebyshev polinomları.
MAK 502 Mühendislikte Sayısal Yöntemler (3 0)3
Lineer olmayan denklemlerin çözümü. Newton-Raphson metodu. Sınır değeri problemleri. Kısmi diferansiyel denklemlerin nümerik çözümü. Eliptik denklemler. İterasyon metodları. Parabolik denklemler ve hiperbolik denklemler. Lineer olmayan hiperbolik ve parabolik denklemler. Lineer olmayan sınır şartları. İki ve üç boyutlu eliptik ve parabolik denklemler.
MAK 505 İleri Mukavemet (3 0)3
Kirişlerin çökmesi: Yöneten diferansiyel denklemler ve sınır şartları, tekil fonksiyonların kullanılması, statikçe belirsiz elastik kiriş problemleri, viskoelastik kirişlerin çökmesi. Statikçe belirsiz problemler: Yer değiştirme bağlantıları yardımıyla analiz, lineer termoelastik problemler, statikçe belirsiz kirişler için moment-alan metodu, limit analizi. Enerji metotları: Muhtelif gerilme halleri için şekillenme enerjisi, muhtelif yükleme halleri için iş-enerji denklemi, çökmeler için virtüel iş teoremi, çarpma yüklemesi, çarpma yüklemesine göre tasarım. Sütunların burkulması: Yöneten diferansiyel denklemler, denge stabilitesi bifürkasyon noktası, genelleştirilmiş Euler burkulma formülleri, eksantrik yüklü sütunlar. Elastisite teorisine giriş.
MAK 506 Elastisite Teorisi (3 0)3
Temel Matematik Bilgiler. Gerilme Analizi. Genleme Analizi. Korunum Yasaları. Doğrusal Elastisite. Bünye Denklemleri. Genelleştirilmiş Hooke Yasaları. Elastisite Teorisinin Temel Denklemleri. Gerilme Problemi. Yerdeğiştirme Problemi. Uygunluk Koşulları. Düzlem Elastisitenin Genel Teorisi. Düzlem Gerilme Hali (ince Levha Problemi). Düzlem Şekil Değiştirme Hali (Uzun Silindir Problemi). Dik Eksen Takımında Çözüm. Gerilme Fonksiyonları. Airy Gerilme Fonksiyonu. Sınır Koşulları. Çok Terimlilerle Çözüm. Biharmonik Fonksiyonlar. Örnekler. Fourier Serileri ile Çözüm. Örnekler. Kutupsal Koordinatlarla Çözüm. Örnekler. Üç Boyutlu Elastisite. Saint-Venant Burulması ve Eğilme Teorisi. Galerkin Vektörü. Papkovich-Neuber Çözümleri.
MAK 507 Kırılma Mekaniği (3 0)3
Griffith çatlak teorisi, çatlakların gerilme analizi, tasarım felsefesi, enerji ve gerilme yaklaşım yöntemleri arasındaki ilişki. Çatlak ucundaki plastik bölge büyüklüğünün bulunması. Düzlem gerilmeden düzlem gerinimine geçiş. Düzlem-gerinim kırılma tokluk testleri, mühendislik malzemelerinin kırılma tokluğu, çatlak ucu açınımı yöntemiyle tokluğun tayin edilmesi. J-entegral yöntemi ile elastik-plastik davranışın açıklanması ve kırılma tokluğunun tayin edilmesi. Diğer kırılma metodları. darbe enerjisi-kırılma tokluğu bağıntıları. Kırılma tokluğunun mikro yapı ile ilişkileri. Çevre şartlarının kırılmaya etkisi. Kırılma mekaniğinde uygulanan test metodları. Malzeme ömrü ve çatlak uzunluğunun hesaplanma yöntemleri. Gerilme kontrollü yorulma, gerinim kontrollü yorulma, çentikli elemanlarda yorulma ömrünün hesaplanması, yorulmalı korozyon, gerilmeli korozyon.
MAK 508 İmalatta Malzeme Modellemesi (3 0)3
Isı geçişi, malzeme akışı ve deformasyon sonucunda oluşan iç yapının tahmini. İmalatta malzeme iç yapısını ve dolayısı ile şekillendirilmiş malzeme özelliklerini kontrol etmenin bilimsel esasları. Matematik ve fiziksel modelleme, imalat işlemlerine sistem yaklaşımı. Isı esaslı işlemlerde modelleme. Isıl-mekanik işlemlerde modelleme. İmalatta iç yapı kusurlarının ortaya çıkışını modelleme.
MAK 509 Sürekli Ortamlar Mekaniği (3 0)3
Bir noktada gerilme ve şekil degiştirmelerin incelenmesi. Sürekli ortamin temel denklemlerinin elde edilmesi. Katılar ve akışkanlar için bünye aksiyomları ve ilişkileri. Sonlu şekil değiştirme. Elastik ve hiperelastik malzemeler.
MAK 510 Sonlu Elemanlar Yöntemi (3 0)3
Galerkin metodu. Lineer elastisite uygulamaları. Potansiyel akış. Isı geçişi. Yapısal mekanik uygulamaları. Navier-Stokes denklemleri. Simetrik problemler. Kiriş, plak ve kabuk elemanları.
MAK 511 Katı Mekaniğinin Temelleri (3 0)3
Lineer sürekli ortama giriş. Gerilme-şekil değiştirme tensörleri. Korunum yasaları. Bünye denklemleri. Malzemelerin elastik, vizkoelastik ve vizkoplastik davranışı.Varyasyonel hesaba giriş ve enerji metodları. Palstisite. Sonlu deformasyonlar.
MAK 512 Katı Mekaniğinde İleri Sonlu Elemanlar Analizi (3 0)3
Özdeğer ve modal analiz problemleri. Parabolik problemler. Hiperbolik ve parabolik-hiperbolik problemler Zaman entegrasyon metodları. Galerkin-en küçük kareler metodu. Kabuk elemanlar. Eleman kilitlenmesi ve çözümleri. Kütle yoğunlaşması. Karışık ve hibrid metodlar Nonlinear problemlere giriş. Temas mekaniği problemlerine giriş.
MAK 513 Temas Mekaniği (3 0)3
Hertz elastik temas. Tekrarlı yük altında elastik plastik davranış. Sürtünme. Dinamik yükleme. Yüzey pürüzlülüğü etkisi. Arayüzden ısı ve elekrik iletimi. Statik ve kayar temasta ısıl ve termoelastik etkiler.
MAK 514 Plak ve Kabuklar Teorisi (3 0)3
Doğrusal elastik plaklar. Kabukların membran ve eğilme teorileri. Kenar etkilerinin yaklaşık incelenmesi. Yüzeylerin diferansiyel geometrisi. Eğrisel koordinatlarda doğrusal ve doğrusal olmayan plak ve kabuk teorileri. Anizotropik ve katmanlı kabuklar. Kararlılık ve burkulma sonrası davranışlar. Çökme analizi. Sonlu elemanlar metodları ile analiz.
MAK 515 Toz Metalurjisi Teknikleri (3 0)3
Metal tozu üretim teknikleri: Atomizasyon, kimyasal, elektrolitik ve öğütme teknikleri. Metal tozlarının test edilmesi ve özelliklerinin tespiti. Metal tozlarının sıkıştırılması: briketleme, presleme, haddeleme, ekstrüzyon, sıcak ve soğuk izostatik presleme, toz enjeksiyon kalıplama. Sinterleme: Aşamalar, fırınlar ve gazlar. Tam yoğunluğa kavuşturma, gözenekli malzemeler için plastisite teorisi. Toz metalurji yöntemiyle üretilmiş malzemelerin mekanik özellikleri. Toz sistemleri ve uygulamaları.
MAK 516 Isıl İşlem (3 0)3
Temel bilgiler: Fe-C faz diyagramı; zaman-sıcaklık-dönüşüm (TTT) diyagramı; perlit, beynit ve martenzit oluşumu; difüzyon. Çelikteki alaşım elementleri: Östenit, ferrit, karbür, nitrür oluşturucular; ötektoid noktasına etki; TTT diyagramına etki. Sertleşebilirlik: Grossmann ve Jominy deneyleri, pratik uygulamalar. Genel ısıl işlemler: Tavlama, normalizasyon, sertleştirme, menevişleme, kalıcı östenitin dönüşümü. Özel ısıl işlemler: Takım çelikleri, yüzey sertleştirme; ısıl işlem sırasında boyut değişmesi.
MAK 517 Konum Kontrollü Sistemler (3 0)3
Uygulamada konum kontrollü sistemler. Motor elemanları ve özellikleri. Doğruluk, tekrarlanabilirlik, çözünürlük, konum ve hız algılayıcıları. Konum kontrollü sistemlerde güç iletimi ve kullanılan elemanlar. Boşluk problemi ve çözüm yolları. Yataklama problemleri ve çözümleri, nümerik kontrollü tezgahların konstrüksiyonu, robot kollarının konstrüksiyonu, robotik sistemlerin kalibrasyonu, referans konumun belirlenmesi, konum hataları ve nedenleri. Seçilmiş örnek konstrüksiyonların incelenmesi.
MAK 518 Elastik Stabilite Teorisi (3 0)3
Stabilitede Metodlar. Elastik Kolonların Genel Teorisi. Sınır Şartları. Eksantrik Yüklü Kolonlar. Basma Kuvvetinin Değişken Olması. Enerji Metodu. Rayleigh Oranı. Ritz Metodu. Ardışık Yaklaşımlar Metodu.
MAK 519 İleri Plastisite Teorisi (3 0)3
Gerilme-şekil değiştirme ilişkileri. Orantı sınırının ötesinde malzemelerin genel davranışı ve akma kriteri. Plastik akış hakkındaki yaklaşık teoriler. Eğilme, burulma, düzlemsel şekil değiştirme ve gerilme problemlerine uygulamalar. İzotropic sertleşen malzemeler için plastik teori. Kinematik sertleşme ve zamana bağımlılık. Kristal kaymaya dayalı teoriler. Varyasyonel teoremler. Toplam deformasyon teorilerinin sınırları. Genelleştirilmiş gerilmeler teorisi. Kabukların limit analizi. Darbe yüklerine karşı plastik davranış. Minimum ağırlık tasarımı.
MAK 520 Bilgisayar Destekli Tasarım ve Üretim (CAD/CAM) (3 0)3
Mühendislik tasarım yöntemleri. Bilgisayar destekli teknik resim ve tasarım. Sayısal (sanal) model. Mevcut CAD/CAM/CAE sistemlerinin, donanımların ve ticari programların genel değerlendirmesi. Mühendislik çalışma istasyonlarında yüksek performanslı grafiklerin mimarisi. İzdüşüm ve perspektif ters dönüşümler. Eğrilerin ve yüzeylerin parametrik gösterimi. Temel diferansiyel geometri. Etkileşimli grafikler; kübik olmayan yüzey yolları; görüntü işleme. NC takım yolları. Katı modelleme. Bilgisayar destekli proje planlama ve kontrol. Sistem simulasyonu.
MAK 521 Bilgisayarlı Bütünleşik İmalat (3 0)3
İmalatta bilgi tabanlı teknolojiler. Parça şartnamesinin gözden geçirilmesi ve bilgisayar destekli tasarim. Bütünleşik ürün/süreç geliştirme. İmal usullerinin otomasyonu ve kontrolü: Programlanabilir mantık kontrolcüleri (PLC), bilgisayarli nümerik kontrol (CNC) yapisi ve programlama. Endüstriyel robotik. Serbest şekilli kati inşasi (katmanli üretim, hizli prototip üretimi). Bilgi tabanli imalat, bilgisayar destekli süreç planlaması. İnternet destekli imalat. Ürün veri yönetimi. Yeni gelişen imalat teknolojilerinin yönetimi.
MAK 522 İleri Kaynak Yöntemleri (3 0)3
Kaynak yöntemlerinin gelişimi. Eritme, basınç ve katı hal kaynak yöntemleri. Yüksek enerji yoğunluklu kaynak yöntemleri. Termit kaynağı. Plazma ark kaynağı, elektrocüruf kaynağı. Difüzyon kaynağı. Sürtünme kaynağı. Manyetik alan kaynağı. Patlamalı kaynak, ultrasonik kaynak. Yüksek frekans kaynağı, dar aralık kaynağı.
MAK 523 Çelikler ve Çelik Üretim Teknolojileri (3 0)3
Çeliğin önemi: çelik üretiminde modern teknolojik gelişmeler, temiz çelik üretim teknikleri, pota metalurjisi, sürekli döküm teknolojisi. Çeliklerin sınıflandırılması: yapı çelikleri; yüksek dayanım düşük alaşım; çift fazlı çelikler, takım çelikleri, yüksek manganez östenitik çelikler, paslanmaz çelikler. Çelik seçim işlemleri: özelliklere gore seçim. Sertleşebilirlik ve sertleşebilirliğie gore seçim.
MAK 529 Talaşlı İmalat (3 0)3
Talaşlı imalat teknolojisi, talaş oluşumu, talaş kaldırma mekaniği, ısı oluşumu ve dağılımı, kesme hızının etkisi, temas ve sürtünme, talaş kaldırma işlemlerinin modellenmesi, takımlarda hasar, ömür, işlenebilirlik, talaşlı imalatta statik ve dinamik şekil değiştirmeler, dinamik davranışlar, titreşim, işleme ekonomisi ve optimizasyon.
MAK 530 Alışılmamış İmalat Yöntemleri (3 0)3
Giriş; alışılmamış imalat yöntemlerinin kısaca gözden geçirilmesi ve alışılmış imalat yöntemleri ile karşılaştırılması. Alışılmamış işleme yöntemlerinin işlemede kullanılan enerji tipine göre sınıflandırılması ve bu yöntemlerin işleme prensiplerinin gereçlerinin, işleme parametrelerinin, işleme kabiliyetlerinin ve uygulamalarının gözden geçirilmesi. Mekanik enerji: Ultrasonik işleme, aşındırıcı jet ile işleme, su jeti ile işleme. Elektrokimyasal enerji: Elektrokimyasal işleme, elektrokimyasal taşlama, elektrokimyasal honlama. Kimyasal enerji: Kimyasal işleme. Isıl enerji: Elektroerozyon ile işleme, telli elektroerozyon ile işleme, lazer ile işleme, plazma ile işleme.
MAK 533 Kompozit Malzemeler (3 0)3
Kompozit malzeme ilkeleri. Fiber takviyeli kompozitler. Parçacık takviyeli kompozitler. Katmanlı kompozitler. Fiber takviyeler. Fiber çeşitleri. Parçacık takviyeler. Arayüzey özellikleri. Polimerler: Termoplastikler, termosetler ve elastomerler. Kompozitlerin üretim yöntemleri: Polimer esaslı kompozitler, metal esaslı kompozitler, seramik esaslı kompozitler. Kompozitlerin mekanik özellikleri. Kompozitlerin uygulama alanları.
MAK 534 Malzeme Karakterizasyon Teknikleri (3 0)3
Malzeme karakterizasyonunun temelleri, fiziksel özellikler ve deney yöntemleri, elementel ve kimyasal analiz, x-ışınları, spektroskopi ve spektrometri teknikleri, manyetik ölçümler, ışık ve elektron mikroskopları, ısısal karakterizasyon yöntemleri, toz boyut ve yüzey analiz teknikleri, mekanik test yöntemleri.
MAK 535 Seramik Malzemelerin Üretimi (3 0)3
Seramik malzemelerin üretim teknikleri, mikroyapı özellik ilişkileri, fiziksel ve mekanik özellikleri, uygulama alanları.
MAK 536 Nanomalzemeler ve Nanoteknoloji (3 0)3
Nanoteknolojiye giriş. Kuantum Mekaniğine giriş. Nano ölçek kavramı. Nanomalzeme sistemleri: sentez, üretim süreçleri, litografi yöntemleri. Nanoyapılar: metal nanoyapılar, nanokompozitler, polimer nanoyapı, seramik nanoyapılar.
MAK 537 Nükleer Mühendislik Malzemeleri (3 0)3
Nükleer Enerji ve Malzemeler; Reaktör Malzeme Özellikleri ve Seçimi; Malzemelerde Işıma Etkisi; Nükleer Yakıtlar ve Üretimi: Uranyum, plutonyum, toryum; Yapı Malzemeleri: Metaller, seramikler, sermetler; Yavaşlatıcı, Yansıtıcı, Soğutucu ve Manto (Blanket) Malzemeleri; Denetim, Zırhlama ve Güvenlik Malzemeleri; Yakıt Zenginleştirme ve Yakıtın Yeniden İşlenmesi.
MAK 538 Metallerin Oksitlenmesi ve Korozyonu (3 0)3
Korozyonun elektrokimyasal ilkeleri; korozyon eğilimi ile ilgili termodinamik yaklaşımlar, polarizasyon ve korozyon hızlarına uygulanması, Passivite. Korozyon hasar çeşitleri. Değişik ortamlarda korozyon. Korozyonu önlemenin ilkeleri: tasarım, malzeme seçimi, yüzey kaplamaları, ortamı iyileştirme, anodik ve katodik koruma. Metallerin oksitlenmesi.
MAK 539 Hasar Analizi (3 0)3
Hasar analizinin amaçları. Hasar araştırmasının genel yordamı: Geçmiş verilerin eldesi, ön inceleme, tahribatsız muayene testi. Kırılma yüzeylerinin makro ve mikro incelenmesi: Metalografik ve fraktografik analizleri, kimyasal analizler. Kırılma çeşitinin belirlenmesi. Kırılma mekaniğinin uygulanması. Değişik tiplerdeki bileşen hasarlarının incelenmesi.
MAK 540 İleri Dinamik (3 0)3
Hamilton prensibi. Genelleştirilmiş değişkenler. Lagrange denklemi. Katı gövde dinamiği. Euler açıları. Jiroskopik etkiler altındaki sistemler. Dönen şaftlar üzerindeki jiroskopik etkiler ve kritik hızlar. Atalet navigasyonu. Zamana göre değişen özellikleri olan ve doğrusal olmayan elemana sahip bazı sistemlerin titreşimi.
MAK 541 İleri Makina Titreşimleri (3 0)3
Giriş. Rotorların titreşim modları. Yatak sistemleri. Tek ve çok kütleli rotor modelleri. Burulma titreşimleri. Dönen makinalarda kararsızlık. Uygulamalı durum tespiti. Sık görülen hasarlar. Rotorların dengelenmesi. Makinalarda eksen ayarlaması. Makinalarda hasar tanıma metotları. Yatakların empedans ölçümleri. Sayısal yöntemler. Rotor dinamiği, burgu, kritik burgu, jiroskopik etkiler, esnek yataklar, dişli şaftlar. Yoğuşma, yapısal eşleşme, yapısal tadilat ve modal sentez.
MAK 542 Yüksek Hassasiyetli Tezgah Tasarımı (3 0)3
Tezgah yapısı ve elemanları. Yüksek hassasiyet için tasarım prensipleri. Doğrusal hareket sistemleri. Elektromanyetik eyleyici ve sürücü sistemleri. Yüksek hassasiyetli hareket kontrol sistemleri. Tezgahlarda ısı etkileri. Hassasiyet ölçüm sistemleri.
MAK 543 Makinaların Bilgisayarla Kontrolü (3 0)3
Fiziksel sistemlerin kontrol tasarımı için modellenmesi. Kapalı devre kontrol yapıları. Bilgisayarla kontrol için yazılım ve donanım. Dijital algılayıcılar. Mikroişlemciler. Dijital kontrol sistemleri için tasarım metodları ve araçları.
MAK 544 Eyleyiciler ve Arayüzler (3 0)3
Eyleyiciler ve modelleri. Doğru akım motorları. Solenoidler. Alternatif akım motorları. Pnömatik eyleyiciler. Hidrolik silindirler, motorlar. Piezo eyleyiciler. Mini-micro motorlar. Arayüz prensipleri. Devre elemanları.Sürücü devreler. Gerçek-zamanlı bilgisayar arayüzleri.
MAK 546 Akışkan Gücü Kontrolü (3 0)3
Hidrolik ve pnömatik kontrol sistemlerinin teorisi, tasarımı, elemanları ve uygulamaları. Hidrolik ve pnömatik valflerin basınç-akış karakteristikleri. Valf yapıları. Valflerin çalışması için gerekli kuvvetler. Mekanik kol, kuvvet, yük basıncı ve dinamik yük basıncı geribeslemeli valflerle kontrol. Kapalı çevrimli akışkan gücü kontrol sistemleri. Basınç, debi, hız, konum ve kuvvet kontrol sistemleri. Temel prensiplerin eleman ve sistem tasarımında uygulanması.
MAK 548 Mekanizma Tasarımı (3 0)3
Makina tasarımı için gerekli teorik ve pratik bilgiler. Otomasyon sistemlerinde, temel mekanizmalarla birlikte düşünülmesi gereken hareket denetim mekanizmalarının uygulanmaları. Mekanizmaların kinematik analizi, dört kollu mekanizmaların kinematik sentezi, süperpozisyon yöntemi. İki ve üç pozisyon için krank açısı ilişkisi ve krank hızları ilişkisi. Kam mekanizmaları, kam hareketi tayini ve kam mekanizması ölçü tayini. Hareketi sürekli olmayan mekanizmalar. Mekanizmalara sayısal yöntemlerin uygulanması.
MAK 549 İleri Sistem Dinamiği ve Optimum Kontrol (3 0)3
Durumla belirlenen sistemler. Enerjetik sistemlerin durum modelleri. Bir-kapılı mekanik, elektrik, akışkan ve ısıl sistem elemanları. İki-kapılı enerji dönüşüm elemanları. Durum denklemlerinin elde edilmesi. Lineer grafikler. Kontrol edilebilme ve gözlenebilme. Lineer ve lineer olmayan sistemlerin kararlılığı; Liapunov metodu. Varyasyon metotlarının dinamiğe ve kontrole uygulanması. Optimum kontrol ve Pontryagin fonksiyonu. Doğrusal sistemlerin sentezinde durum fonksiyonları; Riccati ve Kalman denklemleri. Modeller ve performans kriterleri.
MAK 550 Bulanık Sistem Modelleri ve Analizleri (3 0)3
Bulanık teorinin felsefe temelleri, ontolojik (yaratıklar bilgisi) ve epistemolojik (bilgi kuramı) özellikleri. Bulanık mantık ve batı kültürü. Bulanık teori ve uygulamalarının “Dünü, Bugünü ve Geleceği”. Bulanık kural tabanlarının yapısı, bulanık üyelik derece ve fonksiyonların tanımı ve çıkarımı. Bulanık kümeler ve operasyonları. “Modus Ponen” operasyonu. Bulanık fonksiyonlar ve yapılanması: En Küçük Kareler, EKK, ve Destek Vektör Metodu, DVM. “FCM”-Bulanık Sınıflama Ortalaması'nın algoritması. Bu algoritmanın geliştirilmiş yeni yapısı. Bulanık sistem modelleri ve uygulamaları: Üretimde, finansmanda ve sağlık hizmetlerinde.
MAK 551 Bulanık Sistem Modelleri ve Uygulamaları (3 0)3
Veritabanları analiziyle bulanık sistem modelleri kuramı. Bulanık küme algoritmaları (FCM-Fuzzy Cluster Means, IFCM-Improved Fuzzy C-M). Bulanık kural tabanlar ve bulanık fonksiyonlar yoluyla bulanık sistem modellerinin analizi ve karşılaştırılması. Üretim, finansman vb. veritabanlarına uygulamaların gercekleştirilmesi.
MAK 555 Stokastik Süreçler (3 0)3
Rasgele fonksiyon kavramı ve stokastik sürecin tanımı. Stokastik sürecin olasılık ve fonksiyonel karakteristikleri. Uzlaşma koşulları ve Kolmogorov teoremi. Stokastik süreçlere ait temel örnekler. Wiener süreci ve sonlu boyutlu dağılımları. Poisson süreci ve temel özellikleri. Stokastik süreçlerin sınıflandırılması: Artışları bağımsız olan süreçler, durağan süreçler, Markov süreçleri. Markov zincirleri ve geçiş olasılıklarının incelenmesi. Ergodik Markov zincirleri. Yenileme süreci ve uygulamaları. Rasgele yürüyüş süreçleri ve kuyruk teorisindeki uygulamaları.
MAK 556 Markov ve Yenileme Süreçleri (3 0)3
Sonlu durumlu Markov zincirleri ve final dağılımları. Kesikli durum uzaylı Markov süreçleri. Doğum - ölüm süreçleri. Kolmogorov’un ileriye ve geriye doğru denklemleri. Poisson ve yenileme süreçleri. Yenileme süreçleri için Volterra tipli integral denklemler. Analitik ve asimptotik çözumler. Kalan ömür süreci ve uygulamaları. Ödüllü yenileme süreçleri ve asimptotik sonuçlar.
MAK 557 Mekatronik Sistemler (3 0)3
Mekatronik sistemlere giriş. Mekatronik mühendisliğinin uygulama alanları. Mekatronik tasarım prensipleri. Mekatronik sistemlerde yazılım, donanım ve arayüzler.
MAK 558 Mekatronik Sistem Modelleme, Simulasyon ve Kontrolü (3 0)3
Gerçek mekatronik sistemlerin matematik modellenmesi ve simülasyonu. Değişik kontrol algoritmalarının bu sistemlere uygulanması ve analizleri.
MAK 559 Endüstriyel Otomasyon Sistemleri (3 0)3
Otomasyon sistemlerinin yapısı: Makina, hücre ve saha seviyesinde kontrol. Geniş ölçekli endüstriyel sistemlerin otomasyonu. Hiyerarşik kontrol, çok katmanlı kontrol ve optimizasyonu. Süreç kontrol ve otomasyonunda özel bilgisayar yapıları. Endüstriyel otomasyonda kontrol ve uygulama konuları. Programlanabilir kontrolörler için ileri programlama yöntemleri: Yapısal kontrol dili (SCL), fonksiyon blok diyagramı (FBD). Endüstriyel veri iletişim sistemleri. Dağıtılmış kontrol sistem uygulamaları.
MAK 560 İleri Mühendislik Termodinamiği (3 0)3
Termodinamiğin birinci ve ikinci yasaları. Birleşik iki yasa. Ekserji kaybı. Tek fazlı sistemler. Genelleştirilmiş ekserji. Çok fazlı sistemler, kimyasal olarak reaktif sistemler, güç üretimi. Termodinamik tasarımı. Güneş gücü. Soğutma. Tersinmez termodinamik.
MAK 561 İleri Isı ve Kütle Geçişi (3 0)3
Isı ve kütle geçişi ile ilgili temel kavramlar ve kanunlar. Isı ve kütle geçişi arasındaki benzeşim. Isı ve kütle yayılımı: Özelikler ve mekanizmalar. Katılarda laminer akış durumunda 1-boyutlu derişiklik dağılımları. Karışımlar için süreklilik ve enerji denklemleri. Çok-boyutlu ve zamana bağlı sistemler. Türbülanslı akışta momentum, ısı ve kütle geçişi.
MAK 562 İleri Akışkanlar Mekaniği (3 0)3
Akış kinematiği. Sürtünmeli akışkanların sakınım denklemleri. Girdap taşınım denklemi. Düşük Reynolds sayılı akışlar. Sürtünmeli akış problemlerinin analitik çözümleri. Laminer sınır tabaka. Benzerlik çözümleri. Momentum entegral formülasyonu. Laminer jetler, serbest kayma tabakaları. Akış kararsızlığı ve türbülansa giriş.
MAK 563 Sayısal Akışkanlar Dinamiği (3 0)3
Giriş. Akışkanlar mekaniği ve ısı transferinde temel denklemler. İlk şart ve sınır değer problemleri. Kısmi diferansiyel denklemlerin sınıflandırılması. Sayısal çözüm yaklaşımları: Sonlu farklar, sonlu hacimler ve sonlu elemanlar yöntemleri. Sonlu fark formülleri. Parabolik denklemler: Açık ve kapalı yöntemler. Kararlılık analizi. Eliptik denklemler. Vortisite-Akım Fonksiyonu formülasyonu. Hiperbolik denklemler. Grid ağı oluşturulmasına giriş.
MAK 564 İletimle Isı Geçişi (3 0)3
Katı, sıvı ve gaz ortamlarda ısı iletimi, kartezyen, silindirik ve küresel koordinatlarda bir, iki ve üç boyutlu ısı iletimi, zamana bağlı ısı iletimi, ileri analitik çözüm teknikleri (entegral dönüşümü, değişkenlerine ayırma, varyasyon metodları).
MAK 565 Taşınımla Isı Geçişi (3 0)3
Faz değişimi olmayan ortamda taşınımla ısı geçişi, temel denklemler, tam çözümler, sınır tabaka kavramı ve benzerlik prensibi, ısı ve momentum geçişi arasındaki benzerlik, yüksek hızlı akışlarda ısı geçişi.
MAK 566 Işınımla Isı Geçişi (3 0)3
Yüzeyler arasında ışınımla ısı geçişi, soğurucu ve yayıcı ortamlarda ışınım. Sadece ışınım ve ışınım, iletim, taşınım birleşik problemlerinin formülasyonu ve analiz metotları.
MAK 567 Üretim Süreçlerinde Akış ve Isı Transferi (3 0)3
Erimiş metaller, polimerler, şekillendirme süreçlerinin hidrodinamiği, yağlama, döküm, kaynak ve hızlı katılaşma süreçlerinde faz değişimi, plastik şekillendirme süreçlerinde soğutma.
MAK 568 HVAC Sistemleri ve Isı Ekonomisi (3 0)3
Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) ve soğutma sistemlerinin kısaca tanıtılması. Isı ekonomisinin temelleri ve enerjinin verimli kullanımının ekonomik analizi. Psikrometri. Isıtma yükleri. Soğutma yükleri. Isıl konfor. Enerji dönüşümü ve ısıl konfor için tasarım parametreleri. Binalar arası mesafeler ve bina formları. Binalarda ısı geçişi. Nem ve yoğuşma kontrolü. Rüzgar kontrolü ve doğal havalandırma. Güneş geometrisi ve gölgeleme. HVAC sistemlerinin tasarımı. HVAC sistemlerinin bina tasarımı ile entegrasyonu. HVAC ve soğutma sistemlerinde ısı ekonomisinin uygulanması.
MAK 569 Bileşik Isı-Güç Santralleri (3 0)3
Bileşik ısı-güç santralleri ve bölgesel ısıtma uygulamasının enerji ekonomisi ve çevresel etki kontrolü yönünden önemi. Bileşik ısı-güç santrallerinin sistem yapısı. Bileşik ısı-güç çevrimleri ve çevrim tasarımı. Buhar çevrimli, gaz çevrimli ve gaz/buhar çevrimli bileşik ısı-güç santrali. Bölgesel ısıtma sistemleri. Isı şebekesi ve tasarımı.
MAK 570 Yanma Teorisi (3 0)3
Termokimya, oluşum ve bağ enerjileri, reaksiyon entalpisi, adyabatik alev sıcaklığı, serbest enerji, kimyasal denge ve faz dengesi, laminar ön – karışımlı alev ilerlemesi, heterojen kimyasal reaksiyonlar, difüzyon alevleri, hava kirliliği.
MAK 571 Yenilenebilir Enerji Sistemleri (3 0)3
Alternatif enerji kaynağı istatistiklerinin değerlendirilmesi. Jeotermal ısıtma sistemlerinin tasarımı. Pinç teknolojisi. Jeotermal güç sistemleri. Rüzgar santrali tasarımı. Rotor aerodinamiği. Rüzgar enerjisinden elektrik üretiminde fizibilite çalışmaları. Birleşik dizel- rüzgar enerjisi sistemlerinin tasarımı. Taşıtlarda biyokütle kullanımı. Güneş enerjisinden yararlanma: Parabolik toplayıcılar, güneş pilleri, endüstriyel ısıtma, güneş havuzları . Yenilenebilir enerji sistemlerinin simülasyonu.
MAK 572 Sınır Tabaka Teorisi (3 0)3
Laminer sınır tabakalar, yaklaşık integral çözümler, üç boyutlu laminer sınır tabaka ve kontrolu, kararsız sınır tabaka akışları, integral momentum denklemi, türbülans, türbülansa geçiş, Reynolds ortalama denklemleri, Reynolds gerilmesi.
MAK 573 Türbülans (3 0)3
Türbülansa klasik yaklaşım: Çevremizdeki türbülanslı olaylar. Akışkan hareketinin denklemleri. Türbülansın doğası ve çıkış noktası. Türbülanslı kayma akımları ve basit türbülans kapama denklemleri. Taylor, Richardson ve Kolmogorov fenomenleri. Serbestçe sönümlenen homojen türbülans: Gerçek uzayda isotropik türbülans. Sayısal benzetimin rolü. Dalga uzayında isotropik türbülans. Özel konular: Dönme, incelme ve manyetik alanların türbülansa etkisi. İki-boyutlu türbülans.
MAK 574 Türbülans Modelleme ve Simülasyonu (3 0)3
Akışkanlar dinamiği temel denklemleri, Navier Stokes denklemleri. Türbülans modelleme ve hesaplama yöntemleri. Doğrudan Sayısal Simülasyonlar (DNS). Reynolds gerilmeleri, türbülans kapama problemi ve türbülans modelleri. Reynolds-Ortalanmış Navier Stokes (RANS) modelleme. Büyük 'Eddy' Simülasyonları (LES). Duvar Modelleri. Mühendislik uygulama örnekleri.
MAK 575 İstatistiksel Termodinamik (3 0)3 [ sayfa başı ]
Olasılık teorisi, termodinamik yasalarının istatistiksek ifadesi, bağımsız / bağımlı partiküller sistemi, gazların kinetik teorisi, kuantum mekaniği, enerji depolama düzeyleri ve serbestlik derecesi, tek, çift ve çok atomlu gazların termokimyasal özelikleri, katılar ve sıvılar, kimyasal denge.
MAK 576 Sıkıştırılabilir Akışlar (3 0)3
Kararlı bir boyutlu sıkıştırılabilir akışların genel özellikleri. Ses dalgası. Değişken kesitli kanallarda (nozul, difüzör) izentropik akış. Sabit kesitli kanallarda sürtünmeli ve adyabatik olmayan akışlar. Normal şok dalgaları, eğik (oblique) şok dalgaları. Eğik şok dalgalarının yansıması ve çakışması. Nozullarda ve difüzörlerde genişleme dalgaları. İki ve üç boyutlu subsonik, transonik, süpersonik ve hipersonik akışlar.
MAK 577 İki Fazlı Akış ve Isı Transferi (3 0)3
İki fazlı akışın korunum denklemleri, baloncuk oluşumu ve dinamiği, havuz kaynama, zorlanmış taşınımda kaynama, yoğuşma ile ısı transferi, iki fazlı akışlarda kararlılık.
MAK 578 Yakıt Pilleri (3 0)3
Yakıt pillerine giriş. Yakıt pillerinin avantajları, dezavantajları, önemi ve kullanım alanları. Yakıt pillerinin çalışma prensibi. Elektro-kimyasal prosesler ve elektrik üretimi. Yakıt pillerinin tipleri. Yakıt pillerinin sıcaklığa ve kullandıkları yakıta göre sınıflandırılması. Yakıt pillerinde kullanılan yakıtlar, özellikleri, avantaj ve dezavantajları. Yakıt pillerinin yapısı ve temel elemanları. Hidrojen ile çalışan yakıt pillerinin yapısı, çalışma prensibi ve uygulamaları. Hidrojenin üretimi, depolanması ve kullanımı. Yakıt pillerinin performans analizi, ısı transferi ve su şartları.
MAK 579 Newtonyen Olmayan Akışlar ve Isı Transferi (3 0)3
Gerilme – gerinim bağıntıları, korunum denklemleri, moleküler teoriler, yağlama teorisi, helisel akışlar, doğal taşınım, ince film analizi, sürtünme azaltma metodları.
MAK 580 İleri Isıl Sistem Tasarımı (3 0)3
Sistem tasarım kavramı, ekonomi, optimum sistem, termodinamik,ısı transferi ve akışkanlar mekaniğinin ısıl tasarımda önemi, boru donanımı, borularda akış, kayıplar ve pompa güçleri, boru ve boru demetlerinde kaynama ve yoğuşma gibi iki- fazlı istemlerde ısıl sistem tasarım eşilişkileri, güç santralları, soğutma ve klima sistemleri için kondenser ısıl analiz ve tasarımı, elektronik sistemlerin soğutulması, iki fazlı ısı değiştirgeçleri seçimi ve performans analizleri, tasarımda güvenilirlik, tasarımların çevresel etkileri ve mühendislikte etik. Isıl sistem üzerine araştırma ve ileri düzeyde tasarım projeleri.
MAK 581 Mikro ve Nano Ölçekte Enerji Taşınımı (3 0)3
Temel denklemler, sürekli ve süreksiz ortam yaklaşımı, mikro ve nano boyutta ortamlarda akışlar, yüzeyde kayma sınır şartı, elektrokinetik akışlar, yüzey gerilmesi ile oluşturulan akışlar, elektro - osmotik akışlar, nümerik modelleme, direkt simülasyon Monte – Carlo metodu, Boltzman denklemi, Lattice – Boltzmann metodu, mikro – üretim ve mikro cihazlar.
MAK 582 Makine Mühendisleri için Paralel Programlama (3 0)3
İleri bilgisayar programlama ve paralel hesaplama. Nesneye dayalı programlama (Java ve C++) ve sayısal hesaplama. Paralel bilgisayarlar ve özellikleri, paralel hesaplama yöntemleri ve programlama dilleri. MPI kullanarak paralel programlama ve hesaplama.
MAK 583 Deneysel Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi (3 0)3
Akışkanlar Mekaniği için klasik ve ileri deneysel yöntemler. Basınç, hız ve sıcaklık ölçme yöntemleri. Prob kullanarak basınç, hız ve sıcaklık ölçmeleri. Sıcak tel ve sıcak film hız ölçerleri. Laser-Doppler hız ölçerleri. Parçacık görüntülü hız ölçer (PIV). Optik akış görüntüleme ve sıcaklık ölçme yöntemleri. Veri toplama ve değerlendirme. Hata analizleri. Deneysel modelleme. Rüzgar tünelleri.
MAK 584 Akustik (3 0)3
Klasik Akustik. Ses ve gürültünün temel kavramları. Akustik dalga denklemi ve çözümleri. Ses dalgalarının düzlemsel ve küresel davranışı. Ses kaynakları ve sesin yayılması. Ortamlar Arasında Sesin Geçişi. Resonatörler, Kanallar ve Akustik Filtreler.
MAK 585 Aeroakustik (3 0)3
Klasik Akustik: dalga denklemi ve çözümleri. Akışkanlar dinamiği temel denklemleri, lineerleştirilmiş Euler denklemleri, ses hızı. Dalga denklemleri için Fourier transformu ve 'convolution' integralleri, Green fonksiyonları. Ses kaynakları. Aerodinamik gürültü için Lighthill'in teorisi: akustik analoji, jet gürültüsü. Turbomakina gürültüsü. Haraketli cisimlerden yayılan gürültü: helikopter gürültüsü, pervane gürültüsü, uçak/helikopter gövde gürültüsü. Hesaplamalı akustik.
MAK 586 Biyo – Akışkanlar Mekaniği (3 0)3
Eulerian ve Lagrangian parçacık kinematiği, Newtonian ve Newtonian olmayan akışların korunum denklemleri, rijid, esnek ve gözenekli sınır koşulları, yüzey gerilmesi ve Marangoni akışı, titreşimli ve kesintili akışlar, gözenekli ortamda akışlar, biyo-teknoloji süreçleri, kan akışı, kardiyovasküler akışlar, solunum sisteminde akış, biyomedikal akış sistemleri.
MAK 587 Nükleer Enerji (3 0)3
Atomik yapı. Bağ enerjisi. Radyoaktif bozunum. Nükleer reaksiyonlar. Fisyon. Füzyon. Nötron etkileşimleri. Tesir kesitleri. Sürekli rejimde termal reaktör analizi. Difüzyon denklemi ve çözümleri. Dört-faktör denklemi. Kritiklik hesapları. Geçici rejimde termal reaktör analizi. Nükleer reaktörler ve bileşenleri. Fisyon reaktörleri: Basınçlı su reaktörleri, kaynar su reaktörleri, ağır su reaktörleri, gaz soğutmalı reaktörler, hızlı üretken reaktörler, ileri fisyon reaktörleri. Füzyon reaktörleri. Hibrid reaktörler.
MAK 597 Seminer
MAK 598 Dönem Projesi
MAK 599 Yüksek Lisans Tezi
MAK 699 Doktora Tezi
