Mechanical & Mechatronic Engineering
Welkom by Universiteit Stellenbosch

Nagraadse modules

​​​​​​​

​Die onderstaande nagraadse modules word normaalweg deur / vir die Departement Meganiese en Megatroniese Ingenieurswese gedurende die eerste (1ste) semester van die akademiese jaar (Februarie tot Junie) en vereis daaglikse bywoning van klasse op kampus.

38571-814 Ingenieurswiskunde (Lineêre Algebra)
53759-812 Toegepaste Wiskunde B (Parsiële Differensiale Vergelykings)
36323-876 Numeriese Metodes
13014-814 Robotika
23965-814 Gevorderde Beheerstelsels
40622-814 Gevorderde Ontwerp
62960-814 Gevorderde Dinamika
13773-814 Gevorderde Vloeidinamika
13803-813 Gevorderde Warmteoordrag
13722-814 Gevorderde Sterkteleer
53643-813 Eindige Element Analise
62952-814 Berekeningsvloeidinamika
11295-714/814 Sontermiese Energiestelsels
* 53716-814/844 Lugreëling en Verkoeling
* 53511-814 Industriële Hitte Uitruilers

* Word nie elke jaar aangebied nie.

Die modules wat aangebied word, word elke jaar hersien. Die totale tyd vereis per module is ongeveer twaalf (12) uur per week vir vyftien (15) weke. Die rooster vir kontaksessies word eers aan die begin van die semester vasgestel. Kontaktyd is tipies 2-3 uur per module per week.

Gedurende die eerste (1ste) en tweede (2de) semester kan studente van die modules wat beskikbaar is by die Sentrum vir Hernubare en Volhoubare Energie kies. Let daarop dat hierdie modules slegs aangebied sal word indien daar vyf (5) of meer studente vir die relevante module registreer. Hierdie modules word gewoonlik aangebied in blok-formaat en studente moet tipies vooraf self-studie doen, die lesings vir ʼn week bywoon en na die tyd groot werkstukke voltooi.

​Die modules aan die bokant van die bladsy is semester modules. Studente wat blok-formaat modules tydens die eerste (1ste) semester bywoon sal dus party van die semester-module kontaksessies mis.

Studente moet klasse en eksamens in Stellenbosch bywoon.

Modules in Hernubare energie

Kliek hier​

38571-814 Ingenieurswiskunde (Lineêre Algebra)

Vektorspasies, subspasies, basisse, matriks-faktorisering, diagonalisering, toepassing op die oplossing van stelsels van gewone differensiale vergelykings, inleiding tot iteratiewe metodes vir die oplossing van groot stelsels van algebraïese vergelykings.

VOORVEREISTE:

Ingenieurswiskunde 214

 

20753-834 Toegepaste Wiskunde B (Parsiële Differensiale Vergelykings)

Herleiding van eenvoudige PDV's uit eerste beginsels, Fourier-analise, skeiding van veranderlikes en transform-tegnieke vir lineêre tweede-orde-PDV's, karakteristieke, Lagrange se metode vir eerste-orde-PDV's, eindige verskille.

VOORVEREISTE:

Ingenieurswiskunde 214


36323-876 Numeriese Metodes

Fokus op numeriese metodes vir matriksbewerkings. Effektiewe oplos van vierkantige lineêre stelsels, kleinste-kwadrate probleme, die eiewaarde probleem. Direkte en iteratiewe metodes, klem op yl matrikse en matrikse met struktuur. Numeriese onstabiliteit en sleg-geaardheid. Modelprobleme uit parsiële differensiaalvergelykings en beeldverwerking.

VOORVEREISTE:

ʼn Voorgraadse module oor matrikse / lineêre algebra en berekeningsvaardighede in ʼn omgewing soos bv. MATLAB of Python.


13014-814 Robotika 

Wiskundige modellering van robotte; Starre bewegings en homogene transformasies; Vorentoe en omgekeerde kinematika; Denevit-Hartenberg konvensie; Snelheidskinematika: die Jacobiaan, singulariteite; Pad- en trajek-beplanning; Onafhanklike gewrigsbeheer; Robot-dinamika: Euler-Lagrange vergelykings, kinetiese en potensiële energie, vergelykings van beweging, eienskappe van robot-dinamika vergelykings, Newton-Euler formulering; Kragbeheer; Rekenaarvisie: kamera-kalibrasie, beeld-segmentering, visie en servo-beheer.

VOORVEREISTE:

Modellering 334 of gelykstaande


23965-814 Gevorderde Beheerstelsels

Inhoud: Hierdie module behandel beheerstelsel-ontwerp en analise vir MIMU (multi-intree-multi-uittree) stelsels met onsekerhede. Dit dek basiese lineêre algebra, blokdiagram algebra vir MIMU-stelsels, lusvorming-analise en ontwerp, interne stabiliteit, algemene Nyquist stabiliteitskriteria, alle stabiliteitsbeheerders, MIMU robuustheid, algemene aanleg, LFT (linear fractional transformation), nominale/robuuste stabiliteit/prestasie (NS, NP, RS, RP), voorstelling van onsekerhede, optimale beheer (LQ, Kalman filter en LQG), en H-oneindige optimale beheer.

VOORVEREISTE:

Studente moet vertroud wees met basiese rekenaarprogrammering, bv. MATLAB (SCILAB), voorgraadse-vlak beheerstelsels teorie en basiese matriks-analise.


40622-814 Gevorderde Ontwerp

Wiskundige beginsels van optimeringssoektogte, bv. goue soek-prosedure, steilste gradiënt, ens.; probleme en gevare; besprekings; kriteria; toepassings in meganiese ingenieurswese.

VOORVEREISTES:

Rekenaarprogrammering 143
Numeriese metodes 262


62960-814 Gevorderde Dinamika

Formuleer en los die dinamika van 'n partikel of stelsel van partikels op. Relatief tot ʼn statiese of bewegende asse-stelsel; in terme van algemene koördinate en beperkinge; in terme van virtuele verplasing en werkverrigting; in terme van die Lagrange en Hamilton energie beginsels; vir impulsiewe kragte. Formuleer en los die kinematika en dinamika van ʼn starre liggaam op: in terme van rotasie kinematika; met die gewysigde Euler rotasie vergelykings van beweging; vir impulsiewe kragte en momente.

​VOORVEREISTES​:

​Ingenieurswiskunde 214
Modellering 334
Rekenaarprogrammering wat MATLAB gebruik


13773-814 Gevorderde Vloeidinamika

Beginsels van turbulente vloei; Reynolds spannings; turbulensie-modellering en meng-lengte; pyp en plaat vloei; berekening van turbulente grens-lae met drukgradiënt; oorsprong van turbulensie; oorgang van laminêre na turbulente vloei; turbulente strale en spoelstrepe/volgspoor/volgstroom; saamdrukbare grens-lae.

VOORVEREISTES:

Ingenieurswiskunde 244
Rekenaarprogrammering 143
Termovloeidinamika 344


13803-813 Gevorderde Warmteoordrag

Die doelwit van hierdie module is om ʼn persoon met ʼn voorgraadse ingenieursvlak in wiskunde, termodinamika, vloeimeganika en warmteoordrag in staat te stel om tipiese probleme in hitte-geleiding, warmtestroming, bestraling en multi-fase vloei en warmteoordrag aan te pak en op te los op die gepaste nagraadse vlak. Die klem word geplaas op metodes om warmteoordrag probleme wiskundig te struktureer en ook die beskikbare wiskundige tegnieke en oplossingsmetodes.

VOORVEREISTES:

Warmteoordrag A414
Vloeimeganika 244


13722-814 Gevorderde Sterkteleer

'N Graadkursus in Toegepaste Struktuurmeganika. 'n Aantal gevorderde teorie in Sterkteleer en numeriese analise. Die gevorderde teorie in Sterkteleer sluit inleiding tot Meganika met die belangrikste wiskundige hulpmiddel, Tensor Ontleding, saamgestelde materiale, gevorderde mislukking kriteria, plastisiteit en breukmeganika kontinuum in. Die numeriese analise sluit in toepassing van die teorie op berekenings probleme in die vaste meganika.

 Voorvereiste:

 Sterkteleer W334

Aanbeveling:

 Vaardigheid in 'n rekenaar programmeringstaal.


53643-813 Eindige Element Analise

Hersiening van basiese sterkteleerteorie; beginsel van virtuele werk; stang- en balk-elemente; vlak-elemente; isoparametriese formulerings; 3D-elemente; aksiaal-simmetriese elemente; dop- en plaatelemente; strukturele simmetrie; dinamiese analise; knik-analise; gebruik van eindige-element-programmatuur om eenvoudige probleme op te los.

VOORVEREISTE:

Sterkteleer W334



62952-814 Berekeningsvloeidinamika

Beherende differensiaal-vergelykings vir hittegeleiding – diffusieprosesse; diskretisering vir gestadigde en ongestadigde gevalle; numeriese modellering van die Navier-Stokes vergelykings: die SIMPLE-gebaseerde algoritmes; Numeriese modellering van turbulensie; komplekse berekeningsgebiede (~domeine): vaste-grens koördinaatstelsels.

VOORVEREISTES:

Ingenieurswiskunde 214
Vloeimeganika 244

 

11295-714/814 Sontermiese Energiestelsels

Hierdie module fokus op gekonsentreerde sonkrag (concentrating solar power (CSP)), maar dek ook sonwaterverhitting (SWV) en ander sontermiese toepassings. Die klem van die module is op eerste beginsels en tegniese grondbeginsels, terwyl die jongste toepassings steeds in gedagte gehou word. Die inhoud sal insluit: Inleiding en hersiening van termiese wetenskappe (warmteoordrag, termodinamika, ens.); termiese energie fisika en bestralingsbeginsels; die termiese hulpbron en hulpbronmetings; optika vir sontermiese toepassings; sontermiese versamelaars; beginsels van energie-balans vir gekonsentreerde en nie-gekonsentreerde sontermiese energiestelsels; krag-opwekking; termiese energie-storing; ander toepassings; modellering en analise tegnieke; basiese ekonomie.

VOORVEREISTE:

ʼn Voorgraadse graad in ingenieurswese. Die student moet gemaklik wees met basiese rekenaarprogrammering. Kennis van basiese termiese wetenskap sal voordelig wees.


53716-814/844 Lugreëling en Verkoeling

(slegs aangebied op ʼn gedeeltelike self-studie basis)

Lugreëlingsisteme (algemeen); psigrometrie; direkte kontak warmte- en massaoordrag; warmtelas-berekeninge; lughantering- en verspreidingstoerusting; dampsamedrukkings-sisteem analise; konvensionele lugreëling en stoorstelsels; beheerstelsels vir lugreëlingsisteme; spesiale stelsels.

VOORVEREISTES:

Vloeimeganika 244
Energiestelsels M434


53511-814 Industriële Hitte Uitruilers

Lugverkoelde warmteoordraers en koeltorings: Fundamentele vloeidinamika, warmteoordrag en massaoordrag soos van toepassing op warmteoordraers; toets en karakteristieke van finbuise en waaiers; termo-vloei ontwerp van lugverkoelde finbuis warmteoordraers insluitend water, olie en prosesvloeistof verkoelers en stoom en koelmiddel kondensors; meganiese en natuurlike trek droë- en natkoeltorings, hibriede koeltorings.

VOORVEREISTE:

Warmetoordrag 414 Slaag (P ³ 50)