| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Mechanika II. (Analitikus Mechanika) | |||
|
Mechanics II. (Analytical Mechanics)
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMMDANM | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Stépán Gábor József (71958226248) | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | stepan@mm.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Műszaki Mechanikai Tanszék | |||
| http://www.mm.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mm.bme.hu/targyak/?BMEGEMMDANM | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | komplex vizsga tárgycsoport PhD tárgy | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
Kényszerek osztályozása, szabadságfok, általános koordináták, lehetséges és virtuális elmozdulás és sebesség, az elmozdulás és a sebesség variációja, mechanikai rendszerek osztályozása. Időfüggő rendszerek, giroszkópikus erők, paraméteres gerjesztés. Mathieu egyenlet, Hill egyenlet, Floquet elmélet alapjai. Az Incze-Strutt stabilitási térkép. Több szabadsági fokú rendszerek és kontinuumok paraméteres gerjeszése, kváziperiodikus és perióduskettőző rezgések. Anholonóm rendszerek. Az elsőfajú Lagrange egyenlet, Routh-Voss egyenletek, Appell egyenletek. A szán, a térben gördülő korong, a vontatott kerék és joy-stick szabályozású robotok mozgásegyenletei és stacionárius mozgásaik stabilitása.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Érti a virtuális elmozdulás és virtuális sebesség elvét. Megkülönbözteti a kényszereket és osztályozza a mechanikai rendszereket. Átlátja az időfüggő mechanikai rendszerek mozgásegyenleteit. Tisztában van az úgynevezett paraméteres gerjesztés hatásával. Birtokában van a periódikus rendszerek vizsgálatához szükséges Floquet elmélet alapjaival. Azonosítja az Incze-Strutt stabilitási térkép alapján a stabilitási határokon fellépő rezgések tulajdonságait. Ismeri a több szabadsági fokú paraméteresen gerjesztett rendszerek elemzésének módját. Tudomása van az esetlegesen fellépő kváziperiódikus és perióduskettőző rezgésekről. Ismerettel rendelkezik az elsőfajú Lagrange, a Routh-Voss és az Appell egyenletekről. Értelmezi a térben gördülő korong stacionárius mozgásainak stabilitását.
Képesség
Képes a mechanikai rendszerek osztályozására kényszerek alapján. Vázolja a virtuális teljesítmény kiszámítását a virtuális sebesség elve alapján. Különbséget tesz autonóm és nem autonóm rendszerek között. Alkalmazza a Poincaré-féle kisparaméteres módszert. Kezeli a Mathiue egyenletet az elsajátított Floquet elmélet alapján. Kiszámítja az úgynevezett Incze-Strutt stabilitási térképet. Használja a Hill-féle végtelen determináns módszerét több szabadsági fokú rendszerek vizsgálatánál. Feltárja periodikus rendszerek stabilitásvesztését. Meghatározza mechanikai rendszerek mozgásegyenleteit elsőfajú Lagrange, Routh-Voss vagy Appell egyenletek alapján. Vizsgálja szán, térben gördülő korong és vonatott kerék stacionárius mozgásait.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a mechanikai modellezésével kapcsolatos tudását. Nyitott a numerikus analízis megfelelő eszközeinek használatára. Törekszik a legújabb elméletek megismerésére, elsajátítására. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez a mechanikai problémák pontos és precíz leírására.
Oktatási módszertan
A félév során az oktató és a hallgatók a kontaktórákon felül rendszeres konzultációkat is tartanak. A hallgatók a kontaktórás ismeretádadás mellett ösztönözve vennak az önálló munkára is. Egyes fejezetrészek elsajátítását önállóan kell elvégezniük szakkönyvek és szakcikkek felhasználásával, majd ezt az oktatóval átbeszélik. A lefedett anyagrészeken felül amennyiben erre az aktuális hallgatók igény tartanak további elméleteket is közöl az oktató, melyek szorosan kapcsolódnak a hallgatók kutatási témáihoz.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
L. N. Hand, J. D. Finch. Analytical mechanics. Cambridge University Press. 1998. ISBN: 0521575729.
J.S. Török. Analytical Mechanics: With an Introduction to Dynamical Systems. Wiley. 1999. ISBN: 0471332070.
T. Insperger, G. Stepan. Semi-Discretization for Time-Delay Systems. Springer. 2011. ISBN: 978-1-4614-0335-7.
Jegyzet
A tárgyhoz segédletek állnak rendelkezésre a hallgatók számára. 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2020. február 3. |
| Hatályosság vége: | 2024. december 31. |
Általános szabályok
A hallgató a félév elején a saját doktori kutatási témájához, valamint a tárgy tematikájához is kapcsolódó feladatot választ és a félév folyamán ezt oldja meg. A félév során az elméleti előadásokon minden hallgató megkapja a probléma megoldásához szükséges elméleti tudást, valamint módszertant. A hallgatók saját feladataikon önállóan dolgoznak, az előrehaladás során az előadóval rendszeresen konzultálnak. Az eredményeket a félév végén a hallgatók az előadónak bemutatják, az évközi eredmény a féléves feladat elvégzéséből és bemutatásának minőségéből áll össze.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A szorgalmi időszak végéig a hallgatóknak egy - a kutatási témájukhoz szorosan kapcsolódó - elméleti anyagrészt kell feldolgozniuk majd dokumentum formájában leadniuk. A témát az oktató és az adott hallgató közösen választják ki. A kidolgozás során irodalomkutatás elvégzése is cél annak érdekében, hogy hallgató a legfrisebb elméleti irányzatokkal is tisztában legyen. A leadott munka értékelése két szempont szerint történik: i) a leadott munka kidolgozási szintje ii) a feldolgoztt elmélet szóbeli prezentálása. A megfelelő szint elérése szükséges az aláírás megszerzéséhez. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tantárgy tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, értékelési módja szóbeli felelet formájában; a vizsga alapvetően az egyes fogalmak értelmezésére és az azok közötti összefüggések felismerésére, valamint a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, tehát kérdéseket kell megválaszolni és gyakorlati feladatok megoldási módszereit kell felvázolni a teljesítményértékelés során; az értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a tantárgy előadója határozza meg. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 100 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 50 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Szóbeli részvizsga | 100 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 95 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 95 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés(ek) ezen csoportjába tartozó teljesítményértékelés nem javítható, illetve nem ismételhető, az eredmény megállapítás a TVSZ 122. § (6) bekezdésben foglaltak szerint | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 28 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| vizsgafelkészülés | 21 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 11 |
| összesen | 90 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2020. március 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. december 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
gépészmérnöki_tudományok_PhD_képzés
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Képesség
Attitűd
Önállóság és felelősség
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
mérnöki dokumentáció készítése, |