Tárgy neve Mérnöki matematika
Tárgy angol neve Engineering mathematics Tárgy rövid neve Mérn. mat.
Tárgy kód KOVJM101 Kredit 4 Tanterv K0 J0 L0
Óraszám (levelező)2 (12) előadás1 (9) gyakorlat0 (0) labor KövetelményFélévközi jegy
Felelős tanszék Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék Felelős oktató Dr. Zobory István
OktatókDr. Zobory István, Dr. Zoller Vilmos
Kötelező
előtanulmány
Matematika M1 (1. félév)
Kötelező
ráépülés
nincs Ajánlott ráépülés:
Vasúti járműrendszer-dinamika (3. félév) ,
Járműrendszerdinamika és kontroll (3. félév)
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munkaóra összesen 120 óra
Kontakt óra42 (21) óra Írásos tananyag24 (45) óra Házi feladat18 óra
Órára készülés4 óra ZH készülés32 óra Vizsga készülés0 óra
A tantárgy feladata, célkitűzése
A közlekedésmérnöki, a logisztikai mérnöki és járműmérnöki tervező/fejlesztő mérnöki munkában felmerülő rendszerproblémák egzakt és közelítő numerikus megoldását segítő mérnöki matematikai módszerek elsajátíttatása. Jártasság szerzése a mérnöki feladatok megoldásához szükséges matematikai modellek felállításában és a modellek kezelésében.
A tantárgy részletes leírása, tematikája
Mérnöki rendszerek matematikai jellemzése rendszeroperátorral. Bemeneti- és kimeneti sorozatterek és függvényterek. Alkalmazások mérnöki rendszerek dinamikai és irányításelméleti vizsgálatában.

Vektor- és tenzor jellemzők a járművek és géprendszerek elemzésében. Hidrodinamikai és elektrodinamikai rendszerek matematikai modelljei.

Mérnöki rendszerek folyamatleírása speciális függvénysorokkal. Ortogonális sorok alkalmazása az átviteli rendszerek leírására. Bessel-függvények alkalmazása rugalmas rendszerek vizsgálatában. Wavelet bázisok alkalmazása. Sorfejtésre támaszkodó numerikus, közelítő megoldások.

Rendszerleírás differenciál- és integrálegyenlet-rendszerekkel. Mechanikai, elektrotechnikai és irányítástechnikai rendszerek kezelése lineáris modellekkel. Jellegzetes nem-linearitások beépítése és kezelése. Mérnöki rendszerek stabilitás problémái. Káosz megjelenése nem-lineáris mérnöki rendszerekben.

Működéstechnikai, energetikai, idő és költségproblémák jellegzetes szélsőérték feladatainak kezelésére alkalmas matematikai modellek. Mérnöki rendszerek variációs feladatai. Direkt módszerek funkcionál szélsőérték numerikus meghatározására. A véges-elem módszer matematikai alapjai. A Pontjagin féle maximum elv, és speciális esetei.

Közlekedési folyamatok ill. gépek és járművek működésfolyamatának sztochasztikus modelljei statisztikai szemléletű probléma-beállítással. Rekurrens pontfolyamatok és másodlagos folyamataik. Markov és szemi-Markov folyamatok alkalmazása a közlekedésben és a járműtechnikában. Stacionárius sztochasztikus folyamatok a járműdinamikában és az irányítás-elméletben.

Gyakorlat
Az elméleti anyaghoz kapcsolódó feladatok megoldása számítógépes környezetben.
Egyéni hallgatói feladat
A félév során 6 házi feladat megoldása.
Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja, pótlási lehetőségek
A félévközi jegy a két félévközi eredményes zárthelyi és a házi feladatokra kapott jegyek átlaga alapján, 1/3-1/3 súlyozással kerül megállapításra.
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  • Kármán T.- Biot A.M.: Matematikai módszerek. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1976.
  • Zobory I.: Mérnöki matematika. BME VJT. Bp. 2004.
  • Máté L.: Funkcionálanalízis műszakiaknak. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1976.
  • Kosa A.: Optimumszámítási modellek. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1979.
  • Halász G.- Márialigeti J.- Zobory I.: Statisztikus módszerek a műszaki gyakorlatban. BME Mérnöktovábbképző Intézet, Bp. 1986.