Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Hesaplamalı Malzeme Mühendisliği MMM 445 7 3 + 0 3 5
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Dr.Öğr.Üyesi GARİP ERDOĞAN
Dersi Verenler Dr.Öğr.Üyesi GARİP ERDOĞAN,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Dünyada malzeme keşfinde en yeni eğilim olan hesaplamalı malzeme mühendisliğinin hesaplama-malzeme ve yazılım bileşenlerini multidisipliner çatı altında mühendislik öğrencilerine aktarılmasıdır bu dersin amacıdır. Çeşitli yazılımları kullanabilme becerisi ve yazılımların kullandığı temel fonksiyonlarının öğrencilere aktarılması ile bilgisayar mühendisliği ve malzeme mühendisliği ortak çalışmaların ve projelerin hayata geçirilmesi dersin temel amaçları arasındadır. 

Dersin İçeriği

Hesaplamalı malzeme mühendisliği dersi ile öğrencilere malzeme bilimini için gerekli olan fizik temelleri ile tanıtılmaktadır. Fiziğin bu temel konuları ile ne gibi hesaplamalar yapılacağı aktarılarak, makro davranışları arasındaki ilişkiler aktarılmaktadır. Aryıca öğrencilere, açık kaynak kodlu gelişmiş modelleme ve simulasyon teknikleri aktarılarak bu tekniklerin kestirimci yaklaşımlara sahip olmaları sağlanır. 

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Sınav , Ödev, Proje / Tasarım,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Hesaplamalı Malzeme Mühendisliğine Giriş
2 Hesaplamalı Malzememe Mühendisliğinde Kuantum Mekanik Yaklaşımları
3 Klasik ve İstatistiksel Kuantum Mekanik
4 Moleküler Dinamik Simulasyonu 1
5 Moleküler Dinamik Simulasyonu 2
6 Açık kaynak Kodlu Portal tanıtımı @Nanohub
7 Açık kaynak Kodlu yazılımların tanıtımı 1 • Github • Python • Avogadro 1
8 Proje Değerlendirilmesi
9 Açık kaynak Kodlu yazılımların tanıtımı 2 • Nwchem • Cp2k • Lammps
10 Vaka Çalışması: Elektronik Yapı Hesaplama
11 Vaka Çalışması: Raman & IR spectraları hesaplaması
12 Vaka Çalışması: Termal İletkenlik Hesaplanması
13 Vaka Çalışması: Moleküler Dinamik Dislokasyon Oluşumu
14 Vaka Çalışması: Moleküler Dinamik Gerilme ve Çatlak Oluşumu
Kaynaklar
Ders Notu
Ders Kaynakları

ComputationalMaterialsScience: AN INTRODUCTION SECOND EDITION, JuneGunn Lee

 

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4 Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5 Mühendislik problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7 Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi.
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 Mesleki ve etik sorumluluk bilinci.
10 Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık
11 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Proje / Tasarım 60
1. Ödev 10
2. Ödev 10
3. Ödev 10
4. Ödev 10
Toplam 100
1. Final 40
1. Yıl İçinin Başarıya 60
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 14 2 28
Ödev 4 3 12
Proje / Tasarım 1 35 35
Final 1 2 2
Toplam İş Yükü 125
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 5
Dersin AKTS Kredisi 5