Számítógépes mezőszimuláció a mérnöki tervezésben

Computer Simulation of Fields in Engineering

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Számítógépes mezőszimuláció a mérnöki tervezésben

Computer Simulation of Fields in Engineering

Tantárgykód

BMEVIEVD024

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	4	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Sebestyén Imre

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: si@evt.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék

https://kjit.bme.hu/

Kar

Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

- Az elektromágneses tér egyenleteinek megoldása potenciálokkal, a potenciálokra vonatkozó differenciálegyenletek stacionárius és időben változó terek esetén.

- A villamos berendezések vizsgálatánál előforduló hőtechnikai, rugalmassági és áramlástani feladatok matematikai leírásának alapjai.

- Mezőproblémák numerikus megoldási módszerei. Elvi alapok áttekintése: véges differenciák, integrálegyenletek módszere; végeselem módszer. A fenti numerikus módszerek összevetése, és kapcsolata.

- Végeselem módszer alkalmazása statikus, stacionárius, örvényáramú, és hullámtani feladatokra. A végeselemes mezőszimulátorok számítógépes realizációjával kapcsolatos ismeretek. Előfeldolgozás: hálógenerálás kérdései; végeselemes megoldó: izoparametrikus formafüggvények (2-dimenziós és 3-dimenziós esetben), elemegyenletek előállítása, globális egyenletek generálása és megoldása, direkt és iterációs megoldási eljárások; kiértékelés, posztprocesszálás: térjellemzők, és integrális jellemzők (energia, kapacitás, induktivitás, veszteség, erőhatások) számítása, sajátérték feladatok megoldása.

- Számítógépes környezet a mezőszimulátor szoftverek alkalmazásához.

- Nemlineáris és csatolt mezőproblémák megoldási módszerei.

- Modellalkotás kérdéseinek tárgyalása kiválasztott feladatok alapján. (Példák: nagyfeszültségű kondenzátor tere, kábelösszekötő villamos és termikus tere, relé-tekercs mágneses tere, örvényáramú mágneses szenzor tere, transzformátor mágneses tere, kiálló-pólusú szinkrongép mágneses tere, elektromos kontaktus termikus tere, hullámvezetők elektromágneses tere, sajátfrekvenciák számítása.)

1. félév: Mágneses ill. villamos készülékek és berendezések tervezésében használatos számítógépes mezőszimulációs eljárások alapvető módszereinek megismerése, a módszerek gyakorlati alkalmazásához szükséges elméleti ismeretek megszerzése. 2. félév: Mezőszimulációs szoftverek (FEM2D, EMAS) megismerése és mintafeladatok megoldása. Az elméleti ismeretekre alapozva, a képzés témájához kapcsolódó elektromágneses térszámítási feladat modelljén számítógépes analízis elvégzése a megismert szoftverekkel. Az analízis eredményének értékelése.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

előadás (1. félév) laboratóriumi gyakorlat (2. félév)

Tanulástámogató anyagok

Online források

- Badics Z., Sebestyén I.: Számítógépes mezőszimuláció I. A végeselem módszer alkalmazása elektromágneses terek számítására. (Kézirat) BME-EVT 1992-94; - Iványi Miklósné: Számítógépes mezőszimuláció II. (Kézirat) BME-EVT, 1994.; - Vágó I.: Villamosságtan II. Elektromágneses terek, Tankönyvkiadó, Budapest, 1988.; - Zombory L., Koltai M.: Elektromágneses terek gépi analízise, Műszaki Könyvkiadó,; Budapest, 1979.; - Zienkiewicz, O.C.: The finite element method in engineering science. McGraw-Hill B.C. London, 1971.; - Silvester P.P., Ferrari R.L.: Finite elements for electrical engineers, Cambridge University Press, 1983.; - Brauer J. R.: What every engineer should know about finite element analysis? Marcel Dekker, Inc. New York, Basel, 1988.; - Vágó I., M. Gyimesi M.: Electromagnetic Fields, Akadémiai Kiadó, Bp., 1998.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Matematika, Elektromágneses terek

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Matematika, Elektromágneses terek

Általános szabályok

Követelmények: a) A szorgalmi időszakban: Az előadásokon (legalább 70 %-ban) ill. labor-foglalkozásokon való részvétel. b) A vizsgaidőszakban: 1. félév: szóbeli vizsga. Követelmény: az alapvető összefüggések ismerete és azok alkalmazási készsége. 2. félév: Az önállóan kidolgozott mezőszimulációs feladat beadása. c) Elővizsga nincs.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

- Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.