Subject » BMEVIETD222
Application of Numerical Methods in Electronics Technology Process Modeling
Numerikus módszerek alkalmazása az elektronikai technológiai folyamatok modellezésében
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Numerikus módszerek alkalmazása az elektronikai technológiai folyamatok modellezésében
Application of Numerical Methods in Electronics Technology Process Modeling
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIETD222 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Illés Balázs György
position: egyetemi tanár
contact:
illes.balazs@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Elektronikai Technológia Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
I. Matlab programozás
1-4. A MATLAB környezetének és programozásának a megismerése: mátrix műveletek, a lineáris algebra elemei, függvények ábrázolása, nyomtatás, file kezelés, vezérlő utasítások, interaktív felhasználói grafikus felület. Objektum orientált programozás.
5-6. Algoritmusok programozásának az elsajátítása numerikus integrálást, deriválást megoldó programok írásával. Hibakeresés.
7-8. Programtervezés. A választott probléma számítógéppel segített megoldásának tervezése. Numerikus megoldó mag: numerikus módszerek, input output.
9-10. Programírás. A numerikus módszerek algoritmizálása. A megoldó mag felépítése. Az input, output állományok kezelését ellátó program, valamint a felhasználói felület megírása.
11-12. Programtesztelés. Az eredmények tesztelése esetlegesen ismert analitikus megoldás figyelembevételével. A kapott eredmények megbízhatóságát megadó paraméterek ill. eljárások beépítése a programba. Sebesség és memória igény optimalizálás.
13-14. Program dokumentáció. A program online és nyomtatott leírása. Súgó valamint "demo" beépítése a programba. A számítások során kapott eredmények kinyomtathatóságának biztosítása.
II. Gyakorlati problémák megoldása
1–2. Bevezetés a modellezésbe, matematikai és fizikai alapok.
3-6. Numerikus módszerek matematikai alapjai: véges differencia, véges elem módszerek. A különböző megoldások előnyei és hátrányai. Számítógépes modell létrehozásának menete. Kapcsolat a numerikus leírás és a valóság között, az egyes megoldások hibái, stabilitása, alkalmazhatósága a technológiai folyamatok modellezében.
7–8. Hatékony modellező célszoftverek megismerése, Comsol Multiphysics.
9–10. Hatékony modellező célszoftverek megismerése, ANSYS.
11-14. Technológiai folyamatok esettanulmányai (Matlab, C kódok, Comsol és ANSYS segítségével):
a) Újraömlesztéses forrasztás, optimalizálás a folyamat ablakra
b) Gázok áramlása reflow kemencében, optimalizálás minimális gázmennyiségre
c) Forrasztott kötés kialakulásának mechanizmusa
d) Lézeres megmunkálás modellezése: abláció, forrasztás, hegesztés, vágás
e) Alkatrész, készülék hűtésének optimalizálása, hőterjedés különböző formái
f) Hőmérséklet hatására történő deformáció, mechanikai feszültség. A helyes anyagi paraméterek és geometria megválasztása
g) Hőtani megfontolások MEMS eszközök tervezése során
h) MEMS szerkezetek mechanikai modellezése
i) Flexibilis áramkörök mechanikai modellezése, a megfelelő anyagok és geometria kiválasztása a fellépő mechanikai feszültségek minimalizálásának érdekében
A tantárgy célja használható, kreatív tudás átadása a hallgatóknak az elektronikai technológiában leggyakrabban előforduló fizikai, kémiai, fizikai-kémiai, elektrokémiai jelenségek modellezésének és szimulációjának területén. Részletesen – a matematikai alapok részletezésével és az elektroniakai technológia gyártási folyamataiból vett szemléltető példák segítségével – bemutatja a különböző természeti jelenségek megjelenését a technológiában, ezáltal a korábban elsajátított elméleti tudás jobb megértését, elmélyítését segíti elő. A tantárgy további célja a hallgatók modellezési készségének és a modellezés és szimuláció segítségével történő probléma-megoldási készségének fejlesztése valós modellezési problémák bemutatásának segítségével. A hallgatók ilyen módon elsajátítják az elektronikai gyártásban előforduló – méréssel vagy más gyakorlati úton nem felderíthető – problémák megoldását, kezelését.
A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy:
legyenek tisztában a modellezés és szimuláció alapvető fogalmaival, céljaival,
ismerjék a tárgyalt jelenségek fizikai alapjait,
legyenek tisztában a tárgyalt természeti jelenségek leírásához szükséges matematikai alapokkal,
képesek legyenek az elektronikai technológiában előforduló egyes fizikai, kémiai jelenségek modelljét felállítani,
ismerjék és alkalmazni tudják a tárgyalt numerikus módszereket,
áttekintésük legyen a modern és hatékony célszoftverekről,
legyenek tisztában a modellezés és szimuláció céljaival és szerepével az elektronikai technológia területén,
legyenek képesek modell készítésére egyszerűbb – az elektronikai gyártásból vett – valós problémákról, valamint legyenek képesek a szimulációs eredmények felhasználására a problémamegoldásban és paraméterek optimalizálásában.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
A tárgy 14 tanulmányi héten keresztül, heti 4 órában kerül előadásra
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Matematika
Elektronikai technológia
Fizika
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Matematika
Elektronikai technológia
Fizika
General rules
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban:
Egy zárthelyi a 12. héten
b. A vizsgaidőszakban:
Írásbeli vizsga
Pótlási lehetőségek:
Sikertelen zárthelyi pótlása pótzárthelyivel, annak sikertelensége esetén pót-pótzárthelyivel lehetséges.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Nincs
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.