Graduate TR

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

LİSANSÜSTÜ DERSLERİ

DERS TANITIMLARI

ZORUNLU DERSLER

ME 501 Makine Mühendisliğinde Analitik Yöntemler (3 0 3) / 7.5                   

Doğrusal olan ve doğrusal olmayan adi differensiyel denklemler. Seri Çözümler. Yarı doğrusallaştırma, Picard'ın iterasyon, pertürbasyon yöntemleri. Fourier serileri. Özel fonksiyonlar (Bessel, Legendre, hata vs.) Sınır değer problemleri ve Sturm Liouville problemleri. Kısmi diferansiyel denklemler. Varyasyon hesabı. Kompleks değişkenler teorisi. Rezidü ve integraller. İntegral dönüşüm teknikleri (Laplace ve Fourier dönüşümleri, Konvolusyon teoremi, Sonlu Fourier dönüşümleri vb Fourier integralleri) ve kısmi diferansiyel denklemlere uygulamaları. Green fonksiyonları ve uygulamaları.

ME 502 Mühendisler için İleri Sayısal Yöntemler (3 0 3) / 7.5

Doğrusal olmayan denklemlerin çözümü, Newton Raphson yöntemi, geliştirilmiş Newton Raphson yöntemi, sekant yöntemi. Adi diferansiyel denklemlerde doğrusal olmayan sınır değer problemlerinin sayısal çözümü. Doğrusal ve doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümü, parabolik denklemler, hiperbolik denklemler, eliptik denklemler. İterasyon yöntemleri. Doğrusal olmayan sınır şartları. İki ve üç boyutlu eliptik ve parabolik diferansiyel denklemler.

ME 590 Yüksek Lisans Seminer/Proje  (0 0 0 )

ME 591 Özel Çalışmalar  (0 4 0)

ME 599 Yüksek Lisans Tezi  (0 0 0)

SEÇMELİ DERSLER

ME 504 Makine Mühendisliğinde Ölçme (3 0 3) / 7.5

Bu derste, ölçmenin temelleri, uygulamalı deneyler, belirsizlik analizi, teknik karşılaştırma ve profesyonel mühendislik raporları içerilecek şekilde kapsamlı bir makine mühendisliği laboratuvar deneyimi sunulmaktadır. Ayrıca her bir metodoloji ve ilgili uygulamanın ardındaki temel prensiplere de odaklanılmaktadır. Başlıklar, termodinamik, termoakışkanlar ve kontrolü içerecek şekilde temel makine mühendisliği alanlarında ölçmeyi kapsamaktadır. Özel deneyler, akışkanlaştırma, bilgisayar destekli tasarım, üretim (CAD/CAM) ve sayısal denetimli (NC) işleme konularını içermektedir. Deneysel sonuçların teorik veya hesaplamalı sonuçlarla karşılaştırılması da ayrıca gerekmektedir.

ME 506 İleri Isı Transferi ve Uygulamaları (3 0 3) / 7.5

İletim, taşınım ve ışınımla ısı transferinin temelleri. Ortalama Sıcaklık Farkı ve Etkinlik-NTU yöntemleri ile tasarım yaklaşımlarını, kanatçıkları, taşınım kabuk faktörünü ve değişken özellik analizini içerecek şekilde ısı değiştiricilerin pratik mühendislik uygulamaları. Mühendislik problemlerindeki temel eşitliklerin iletim, taşınım, kütle transferi ve ışınım alanlarındaki uygulamaları vurgulanacaktır.

ME 508 İleri Termodinamik (3 0 3) / 7.5

Termodinamiğin temel yasalarının çeşitli termodinamik sistemlerdeki uygulamaları. İçerik: kullanılabilirlik, kararlılık gereksinimleri, durum denklemi, özellik ilişkileri, homojen karışımların özellikleri, enerji dönüşümü. Reaksiyona girmeyen ve kimyasal olarak reaksiyona giren gazlar, gaz karışımları.

ME 510 İletimle Isı Transferi (3 0 3) / 7.5

Sürekli ortam kavramı. Yöntemlerin integral ve diferansiyel formülasyonu. Değişkenlerin ayrımı. Ortogonal fonksiyonlar. Kartezyen, silindirik ve küresel kordinat sistemlerinde çözümler. Duhammel’in üstdüşüm integrali. Laplace dönüşümü ve Fourier integralleri kullanılarak elde edilen çözümler. Normalizasyon.

ME 512 Taşınımla Isı Transferi (3 0 3) / 7.5

Temel prensipler ve eşitlikler. Laminer akışlar, iki boyutlu paralel akışlar, kaldırma kuvveti ile sürülen akışlar, ısıl sınır tabakaları, tam gelişmiş ısı transferi. Sınır tabakası akışı, yaklaşık paralel akışlar, momentum ve ısıl sınır tabakaları, paralel olmayan akışlar. Benzerlik çözümleri, benzerlik dönüşümleri, sınır tabakalarının benzerlik çözümü. Türbülanslı akışlar, cebirsel modeller, bir ve iki eşitlikli modeller, ısı transferi tahmini.

ME 514 Işınımla Isı Transferi (3 0 3) / 7.5

Isıl ışınımın temelleri, gerçek yüzeylerin ışınımsal özellikleri, görüş faktörü, gri cisim ve yüzeyler arasındaki ışınımsal değişim, ideal olmayan yüzeyler arasındaki ışınımlar değişim, katılımcı ortamda ışınımsal transfer eşitliği, moleküler gazların ışınımsal özellikleri, tanecikli ve yarı saydam ortam. Tek boyutlu ortam için yaklaşık ve kesin çözümler.

ME 516 İleri Akışkanlar Mekaniği (3 0 3) / 7.5

Akışkanlar mekaniğine giriş. Skaler, vektör ve tensör analizi. Sürekli ortam tanımı. Akışkan hareketinin Lagrange ve Euler ifadesi. Taşıma teoremi. Akışkan hareketinin kinematiği, akış çizgisi, akım çizgisi, yörünge çizgisi, vortisite, dönme ve deformasyon. Temel denklemler ve yapısal ilişkiler; süreklilik, momentum ve enerji denklemleri. Sesaltı potansiyel akış. Karmaşık fonksiyonların iki boyutlu potansiyel akışlarda uygulanması. Konform dönüşüm. Yüzey dalgaları.

ME 518 Sıkıştırılabilir Akış (3 0 3) / 7.5

Değişken alan, sürtünme, kütle ekleme, ısı ekleme ve normal şok etkilerini içerecek şekilde bir boyutlu tersinebilir ve tersinemez sıkıştırılabilir akış; iki boyutlu tersinebilir ses altı ve ses üstü akışlar, karakteristikler yöntemi ve iki boyutlu eğik şoka giriş.

ME 520 Gaz Dinamiği (3 0 3) / 7.5

Gaz dinamiğinin fiziksel fenomenleri ve analiz için gerekli matematiksel yöntemler ile teknikler. Yaygın akış durumlarındaki dinamik ve termodinamik ilişkiler vektör hesabı ile açıklanmaktadır. Sonuçta ortaya çıkan denklemlerin doğrusal olmaması durumu ve sayısal yöntemler, doğrusallaştırma veya küçük pertürbasyon teorisi, değişkenlerin transformasyonu ve ardışık yaklaşım gibi çözümler tartışılmaktadır. Şok akışları için karakteristikler yöntemi detaylı olarak ele alınmaktadır.

ME 522 Türbülansın Prensipleri (3 0 3) / 7.5

Türbülanslı akışların açıklanma yöntemleri ve temel denklemler. İsotropik ve homojen türbülans, enerji spektrumları ve bağıntıları. Geçiş teorisi ve deneysel kanıtlar. Duvar türbülansı, türbülanslı sınır tabakalarının mühendislik hesapları. Serbest türbülanslı jetler ve wake. Reynolds gerilmesi ve ısı akısı denklemleri; ikinci derece kapanımlar ve basitleştirilmeleri; sayısal yöntemler; mühendislik problemlerindeki uygulamalar. Yazılım kullanılacaktır.

ME 524 İleri Dinamik (3 0 3) / 7.5

Üç boyutlu kinematik. Koordinat dönüşümleri. Uzayda rotasyon. Euler açıları. Açı-eksen tanımlaması. Bağıl hız ve ivme. Newton mekaniğinin temelleri. Atalet tensörü. Katı cisim dinamiği. Jiroskopik etkiler. Analitik mekanik. Virtüel iş. Hamilton prensibi. Genelleştirilmiş koordinatlar ve kuvvetler. Lagrange denklemleri. Holonomik ve holonomik olmayan şartlar. Şartlı Lagrange denklemleri. Sönümleme fonksiyonu.

ME 525 Elastisite Teorisi (3 0 3) / 7.5

Elastisite teorisi elastik katıların şekil değişimleri ile ilgilidir ve gelişmiş bir matematik temele sahiptir. Bu ders, teorinin uygulamalı mühendislik yönleriyle ilgilenir ve gerilme ve gerinim tanımları, denge ve uyumluluk, geçerli bağıntıların çıkarımı, düzlem gerilme, düzlem gerinim, burulma, eğilme problemlerinin çözümleri, üç boyutlu problemlere giriş konularını içerir. Vektörler ve tensörler, teorinin anlaşılmasını desteklemek üzere gerektiğinde açıklanır ve kullanılır.

ME 526 İleri Mukavemet (3 0 3) / 7.5

Düzlemde elastisite teorisine giriş, denge denklemleri, kinematik ilişkiler, uyumluluk, dairesel kesitli plakalar ve kirişlerin elastik bazlı eğilmesi, ince cidarlı yapılarda membran gerilmeleri, prizmatik çubukların burulması.

ME 528 Sürekli Ortamlar Mekaniği (3 0 3) / 7.5

Sürekli ortamlar mekaniğinin temelleri. Özel konular, vektör ve tensör analizlerini; gerilme tensörünü, ve kütlenin, doğrusal momentumun, açısal momentumun, enerjinin korunumu kanunlarını içerir. Doğrusal ve doğrusal olmayan elastik katıların ve viskoz olmayan Newtonsal akışkanların bünye denklemleri incelenir. Katı cisim hareketi ve malzeme simetrisi bindirimi altında malzeme değişmezliğinin uygun bünye bağıntılarının formulasyonu üzerindeki rolü vurgulanır.

ME 529 Esnek Uzuvlu Sistem Dinamiği (3 0 3) / 7.5

Esnek uzuvlara sahip düzlemsel ve uzaysal mekanizmalar ve robotlar. Katı-cisim ve deformasyon koordinatları cinsinden kinematik. Kane denklemleri. Varsayılan modlar kullanarak formülasyon. Katı-cisim ve deformasyon koordinatları arası iletişimler. Esnek cisimlerin atalet özellikleri. Sonlu eleman formülasyonu. Koordinat azaltma yöntemleri.

ME 533 Kinematik Sentez (3 0 3) / 7.5

Mekanizma tasarımında kinematik sentez. Cebirsel ve hesaplama araçları. Kinematik bağlantıların niteliksel sentezi. Düzlemsel, küresel ve uzaysal mekanizmaların fonksiyon türetimi. Düzlemsel, küresel ve uzaysal mekanizmaların hareket türetimi. Düzlemsel mekanizmaların sentezinde optimizasyon problemi.

ME 536 İleri Robotik (3 0 3) / 7.5

Robot uygulamaları. Robot sınıflandırılması. Kinematik: manipülatörlerin pozisyon, hız, ivme denklemleri, homojen dönüşümler, diferansiyel ilişkiler, Jacobian matrisi. Dinamik: Lagrange-Euler ve Newton-Euler formülasyonları. Yörünge kontrolü: hareket kontrolü, minimum zaman kontrolü, kuvvet kontrolü.

ME 538 Kompozit Malzemeler (3 0 3) / 7.5

Polimer, metal, seramik, selülozik ve biyolojik kompozit sistemlerin fiziksel özellikleri ve mekanik davranışları. Micro ve makro mekanikleri. Laminasyon ve mukavemet analizleri. Statik ve dinamik yüklemeler. Fabrikasyon. Geri dönüşüm. Tasarım. Analiz-deney korelasyonu. Uygulamalar.

ME 540 Isıl Gerilmeler (3 0 3) / 7.5

Termoelastisite; termoelastik problemlerin sabit sıcaklıklı eşleniklerine indirgenmesi; ısı transferinin temelleri; elastik ve elastik olmayan gerilme analizi.

ME 542 Kırılma Mekaniği (3 0 3) / 7.5

Griffith’in çatlak teorisi, çatlaklarda gerilme analizi, tasarım felsefesi, enerji yaklaşımı yöntemi, gerilme analizi yaklaşımı yöntemi, çatlak ucunda plastik bölge ölçüsü tahmini, düzlem-gerinim kırılma tokluğu, düzlem-gerilme kırılma tokluğu, düzlem-gerinim kırılma tokluğu testi, mühendislik alaşımlarının kırılma toklukları, çatlak açıklığı değişimi ölçüsünden tokluk belirlenmesi, kırılma tokluğu ve J-integrali ile elastik-plastik analiz. Kırılma testi yöntemleri: çarpma enerjisi-kırılma tokluğu bağıntısı, kırılma tokluğunun mikro-yapısal yönleri, çevresel destekli çatlak oluşumu, dönüşsel gerilme-kontrollü yorulma, yorulma ömrü tahminleri, yorulma çatlağı ilerlemesi, korozyonlu yorulma, gerilme-korozyonlu çatlak oluşumu.

ME 544 Basınçlı Tank Tasarımı (3 0 3) / 7.5

Basınçlı tank tasarımındaki teoriler; dairesel plakaların analizi; silindirik ve küresel kabuklar; basınçlı tank kafaları; boru dirsekleri ve bağlantıları. Yorulma ve sürünme tasarımındaki basınçlı tank malzemeleri de ayrıca göz önüne alınmaktadır.

ME 546 Esnek İmalat Sistemlerinin Modellenmesi ve Kontrolü (3 0 3) / 7.5

Esnek imalat sistemlerine (EİS) giriş: tanımlar; özellikler ve EİS tipleri, örnekler, esneklik ve başarım konularının detaylı analizi, esnek imalat sistemlerinin ayrık olaylı dinamik sistem (AODS) olarak ifadesi; TMS ve AODS’yi ifade etmek için kullanılan modeller: Petri ağları, en az en çok cebirsel yaklaşım, Markov zinciri, sonlu durum makine yaklaşımı, simülasyon modelleri. Petri ağı, en az en çok yaklaşımı, modelleme tekniklerinin karşılaştırılması, EİS kontrolü, kontrol mimarileri, ayrıştırma ve koordinasyon konuları, bozan etkenler ve gerekli düzeltici kontrol eylemleri, gerçek zamanlı çizelgeleme metodolojileri üzerinde daha fazla durulacaktır.

ME 548 Alışılmamış Talaşlı İmalat İşlemleri (3 0 3) / 7.5

Alışılmamış imalat işlemlerine genel bakış ve değerlendirme ve bu işlemlerin geleneksel imalat işlemleri ile karşılaştırılması. Alışılmamış talaşlı imalat işlemlerinin talaş kaldırmada kullanılan enerjiye göre sınıflandırılması ve işlem prensiplerine genel bakış, talaşlı imalat parametreleri, işlem yetenekleri ve uygulamaları. Mekanik enerji: ultrasonik işleme, aşındırıcı jeti ile işleme, su jeti ile işleme. Elektrokimyasal enerji: elektrokimyasal işleme, elektrokimyasal taşlama, elektrokimyasal honlama. Kimyasal enerji: kimyasal işleme. Termal enerji: elektro erozyon ile işleme (EDM) tel EDM, laser ışını ile işleme, plazma ile işleme.

ME 550 İleri Makine Titreşimleri (3 0 3) / 7.5

Sönümsüz ve sönümlü çok serbestlik dereceli doğrusal sistemlerin titreşimleri. Viskoz, Coulomb ve histeretik sönümleme. Dinamik denklemleri türetme yöntemleri. Etki katsayıları. Genelleştirilmiş koordinatlar ve kuvvetler. Karakteristik değer problemi. Titreşim modları. Doğal frekansların ve titreşim modlarının bulunması için analitik ve nümerik yöntemler: Dunkerley denklemi, Rayleigh yöntemi, Holzer yöntemi, Matris iterasyon yöntemi. Normal modların özellikleri. Zorlanmış titreşimler. Bağlantısız sistemler. Rotor dinamiğine giriş. Endüstriden örnekler.

ME 552 İleri Yanma (3 0 3) / 7.5

Kimyasal ve fiziksel yanma işlemi: ideal yanma, gerçek yanma, kütle dengesi, reaksiyon enerjisi, en büyük adiabatik yanma sıcaklığı, kimyasal denge, yakıtların ısıl değerleri, fırın içinde yanma, içten yanmalı motorlar ve diğer ısıl motorlar, çevresel etkiler göz önünde bulundurularak yanma analizi ve yanma ürünlerinin kontrolü vurgulanacaktır.

ME 554 Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (3 0 3) / 7.5

Akış fenomeninin sınıflandırılması. Temel akış denklemleri. Sayısal yöntemlerin avantajları ve dezavantajları. Sayısal yöntemlerin temel aşamaları. Ayrıklaştırma yöntemleri. Ayrıklaştırma yöntemlerinin sayısal özellikleri. Doğrusal cebirsel denklem sistemlerinin çözümü. Kontrol hacmi formülasyonu kullanılarak taşınım-difüzyon problemlerinin çözümü. Sıkıştırılamaz Navier-Stokes denklemleri için hesaplamalı yöntemler: İlkel ve vortisite tabanlı yöntemler, SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC ve PISO algoritmaları. Sonlu farklar yönteminin sınır tabakası tipi akışlarda uygulaması. Sonlu elemanlar yöntemi ve akış problemlerinde uyuglanması. Hata analizi ve fiziksel etkenler.

ME 556 Triboloji (3 0 3) / 7.5

Temas arayüzlerinin kalitesi. Kuru yüzeylerin sürtünmesi. Sürtünmeyi etkileyen hususlar ve sürtünme teorileri. Yağlamasız kayma durumunda arayüz sıcaklığı ve oksit tabakası oluşumu. Aşınma mekanizmaları: yapıştırıcı, aşındırıcı, paslandırıcı, yorulmaya yol açan ve ovmalı aşınma tipleri. Aşınma ölçümü. Aşınmayı etkileyen etmenler ve aşınma teorileri. Yağlayıcılar ve özellikleri. Katı film ve sınır tabakası yağlayıcıları. Hidrostatik ve hidrodinamik yataklar. Tribolojinin endüstriyel uygulamaları.

ME 558 Makromoleküler Hidrodinamik (3 0 3) / 7.5

Polimerik akış sistemlerinde gözlenen fenomenler. Viskometre yöntemleri ve polimerik akışkanlar için viskoelastik ölçümler. Reolojik modeller. Newtonsal olmayan viskozite, doğrusal viskoelastisite, normal gerilmeler, geri çekilme, gerilme boşalımı, vb. Boyut analizi. Polimer sanayiindeki birim işlemler: ekstrüzyon, üflemeli kalıplama, enjeksiyon kalıplama, karıştırma.

ME 560 Rüzgar Gücü (3 0 3) / 7.5

Rüzgar gücünün mekanik güç ve elektriğe dönüşümündeki temel kavramlar. Rüzgar gücünü kontrol altına alan cihazların tasarımı. Mühendislik, ekonomik ve sosyal konular.

ME 562 Yakıt Hücresi Sistemleri (3 0 3) / 7.5

Yakıt hücresi motorlarının temelleri ve çeşitli hareketli ve sabit uygulamalardaki elektrokimya. Yakıt hücresi enerji dönüştürücüler ve bunların alt sistemleri. Yakıt hücresi ve hidrojen sistemlerinin tasarımı ve modellenmesi. Yazılım kullanılacaktır.

ME 564 Sonlu Elemanlar Yöntemi (3 0 3) / 7.5

Tabanın parçalarına ayrışımı. Enterpolasyon üssel polinomları. Yalın, karmaşık, ve çoklu elemanlar. Global ve yerel koordinatlar tanımlı enterpolasyon polinomları. Eleman karekteristik matris ve vektörlerinin formülasyonu. Varyasyon yaklaşımı.  Eleman matrisleri ve vektörlerinin birleştirilmesi ve bağıntılarının çıkarılması. Eleman bağıntılarının birleştirilmesi. Sınır koşullarının uygulanması. Sonlu eleman bağıntılarının çözümü. Yüksek dereceli ve izo-parametrik formülasyonlar. Sayısal integral. Katıların ve yapıların  statik ve dinamik analizi, kararlı ve karasız ısı transferi ve akışkan mekaniği problemlerine uygulamalar.

ME 566 Akışkan Güç Kontrolu (3 0 3) / 7.5

Hidrolik ve pnömatik kontrol elemanlarının ve sistemlerinin teorisi, tasarımı ve uygulamaları. Hidrolik ve pnömatik valflerin basınç-akış bağıntıları. Valf çeşitleri. Valf kuvvetleri. Valflerde dinamik basınçlar. Basınç, akış, hız, pozisyon ve kuvvet kontrolu için kapalı döngü sistemleri. Hidrolik ve pnömatik elemanlar. Temel prensiplerin eleman ve sistem tasarımı için uygulanması.

ME 568 İçten Yanmalı Motorlar (3 0 3) / 7.5

Motordaki işlemlerin termodinamik analizi. Termodinamik simülasyon yöntemleri. İki zamanlı motor çalışmasının teorisi. Aşırı yükleme. Manifold ayarı. Motor başarımının özellikleri.

ME 570 Mikro Ölçekli Akışkanlar Mekaniği (3 0 3) / 7.5

Gazların ve sıvıların mikro ölçekteki akışlarında önemli olan fiziksel, teknik ve biyolojik fenomenler. Newtonsal akışkanlar mekaniği. Sınırlı geometrilerde bir boyutlu akış. Yerçekimi ve yüzey gerilimi altında yayılan ince filmlerin akışı. Sıkıştırılabilir gazların yağlama teorisi. Havalı yataklar. Stokes denklemleri ile iki ve üç boyutlu akışlar. Sıvılar ve gazlar arasındaki moleküller arası kuvvetler, kayma, difüzyon ve kabarcıklar.

ME 572 Biyomedikal Isı ve Kütle Transferi (3 0 3) / 7.5

Biyomedikal sistemlerde uygulanan ısı ve kütle transferi prensipleri. Biyomedikal sistem ile çevresi arasında ısı transferi. Hücre çeperi üzerindeki kütle transferi ve yapay insan organlarının tasarımı ve analizi.

ME 574 Kaymalı Yataklar ve Yağlama (3 0 3) / 7.5

Yağlamanın teorik ve fiziki yönleri: hidrostatik ve hidrodinamik problemler. Kaçaklı veya kaçaksız öteleme/dönme yüzeyli kaymalı yatak problemlerine uygulanmış basınç dağılımında Reynold diferansiyel denklemi.

ME 576 Hava Kirliliği ve Kontrol Teknolojileri (3 0 3) / 7.5

Hava kirliliğinin oluşumu ve ilgili tanımlar. Yakıtlar, emisyonlar ve emisyon oluşum mekanizmaları. Hava kirliliğinin çevresel boyutları. Hava kirliliğinin yasal boyutları. Hava kirliliği kontrolü yasaları ve uygulamaları. Hava kirliliğinin teknik boyutları. Hava kirliliği kontrol teknolojileri. İç ve dış emisyon kontrol yöntemleri. Çevresel baca tasarımı. Hava kirliliğinin ölçüm ve analiz ile ilgili boyutları. Emisyon ve dış kaynaklı kirlilik ölçümleri. Baca gazı arıtması ve uygulamaları. Baca gazı külü, SO2, NOx.

ME 578 Soğutma ve İklimlendirme (3 0 3) / 7.5

Soğutma ve iklimlendirme çevrimleri; konfor analizi, psikrometrik diyagram analizi, ısı ve kütle transferi, sabit ve zamana bağlı işlemler, ısıtma ve soğutma tasarım yükleri, enerji yükleri ve standart gereksinimleri.

ME 580 Enerji Dönüşüm Prensipleri (3 0 3) / 7.5

Enerji dönüşüm işlemlerinin temel prensipleri. Enerji dönüşüm işlemlerinin analizi için teorik ve hesaplamalı araçların geliştirilmesi. Cihazların enerji dönüşüm başarım özelliklerinin modellenmesi için modern hesaplamalı yöntemlerin tanıtılması. Başarım özellikleri, verimsizlik kaynakları. Ateşlemeli güç sistemleri gibi çeşitli uygulamalar için en iyi tasarım yöntemleri işlenecektir. Güneş, rüzgar, termoelektrik ve jeotermal enerji kaynakları.