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 (Parsi?le 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 Lugre?ling en Verkoeling
* 53511-814 Industri?le 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 ? verpligte 6 dae week met oornagte opdragte bywoon en na die tyd groot werkstukke voltooi.
Die modules waarna bo aan die bladsy verwys word, is semestermodules. Studente word derhalwe sterk ontmoedig om te registreer vir blokmodules wat bots met geskeduleerde eerste semester residensi?le kursuskontaksessies, wat hulself in die hoofkursus werksaspekte of assesserings behels. Sodanige beoogde registrasie moet dus ondersteun word deur die studieleier se skriftelike motivering wat vroeg in Februarie aan die nagraadse administrateur vir goedkeuring voorgelê word?
Modules in Hernubare energie
Research Methodology – compulsory to all MEng Research & MEng Structured students registered from 2019
?This module will be offered in 2019 consisting of 2 compulsory block modules:
Block I: 30 & 31 January 2019
Block II: 28 & 29 March 2019
This is a new module, and the contents may change slightly. To name but a few, envisaged topics include "the Scientific Method", conclusive proofs, research ethics, plagiarism (including self-plagiarism), literature studies and critical literature review, the use of e-data bases and the library, design of experiments (including numerical experiments), safety, engineering robustness, numerical and analytical modeling, statistics, surveys, data analysis, plotting, curve fitting, pitfalls of extrapolation, good writing practices when writing articles and theses, using LaTeX en MS Word, scientific "social media", predatory publishing, and finally, dissemination of research. The definitive outcome of the module is a research proposal, being a requirement for continuation with a research-based Masters study at the end of the first semester.
PREREQUISITES:
A four year undergraduate degree in Engineering (or similar). ??
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 algebra?ese vergelykings.
VOORVEREISTE:
Ingenieurswiskunde 214
20753-834 Toegepaste Wiskunde B (Parsi?le 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 parsi?le differensiaalvergelykings en beeldverwerking.
VOORVEREISTE:
? Voorgraadse module oor matrikse / lineêre algebra en berekeningsvaardighede in ? 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 potensi?le 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
40622-814 Advanced Design
The objective of this module is to enable students who have mastered mathematics at an undergraduate engineering level (or similar) to formulate and solve general optimization problems at an advanced graduate level. Emphasis is placed on an understanding of the algorithms themselves, and students are required to code rudimentary, vanilla versions of these algorithms. Methods considered include Mathematical Programming (MP) approaches and Metaheuristics (MH). Typical MP methods covered include 1-D line search methods, steepest descent, conjugate gradient methods, penalty and augmented Lagrangian methods, the Karush–Kuhn–Tucker (KKT) conditions, optimality criterion (OC) statements, sequential linear and quadratic programming (SLP and SQP respectively), convergence, robustness, and approximation methods to overcome difficulties due to indefinite or negative definite Hessian matrices in SQP-like methods. Typical MH methods covered include particle swarm optimization (PSO), genetic algorithms (GAs) and differential evolution (DE).
?
PREREQUISITES:
Computer programming 143
Numerical methods 262
Students must be familiar with basic computer programming, e.g. MATLAB (or SCILAB), undergraduate-level linear algebra and matrix analysis.?
62960-814 Gevorderde Dinamika
Formuleer en los die dinamika van 'n partikel of stelsel van partikels op. Relatief tot ? statiese of bewegende asse-stelsel; in terme van algemene ko?rdinate 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 ? 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 drukgradi?nt; 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 ? persoon met ? 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 ko?rdinaatstelsels.
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:
? Voorgraadse graad in ingenieurswese. Die student moet gemaklik wees met basiese rekenaarprogrammering. Kennis van basiese termiese wetenskap sal voordelig wees.
53716-814/844 Lugre?ling en Verkoeling
(slegs aangebied op ? gedeeltelike self-studie basis)
Lugre?lingsisteme (algemeen); psigrometrie; direkte kontak warmte- en massaoordrag; warmtelas-berekeninge; lughantering- en verspreidingstoerusting; dampsamedrukkings-sisteem analise; konvensionele lugre?ling en stoorstelsels; beheerstelsels vir lugre?lingsisteme; spesiale stelsels.
VOORVEREISTES:
Vloeimeganika 244
Energiestelsels M434
53511-814 Industri?le 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 dro?- en natkoeltorings, hibriede koeltorings.
VOORVEREISTE:
Warmetoordrag 414 Slaag (P ? 50)
