מסלול לימודים משולב בהנדסה מכנית ומדעי המחשב

התואר המשולב בין הנדסה מכנית ומדעי המחשב מציע לבוגרות ולבוגרים מיומנויות מקצועיות ויכולת להתמודד עם אתגרים טכנולוגיים חדשניים בתחום ההנדסה  והמדעים. מדובר בתוכנית ייחודית שמפגישה את עולמות ההנדסה והמדע בתפיסה אינטרדיסציפלינרית, המבוססת על ההתפתחות המהירה של טכנולוגיות משולבות אשר דורשות שילוב של ידע הנדסי מעמיק יחד עם יכולות תכנות, ניתוח נתונים ופתרון בעיות בצורה יצירתית.

יתרונות המסלול:

  1. ביקוש הולך וגדל בשוק העבודה
    תעשיות כמו אוטומציה, רובוטיקה, אינטרנט של הדברים (IoT), רכבים אוטונומיים, ובינה מלאכותית מחייבות שילוב של הנדסה מכנית ומדעי המחשב. המסלול מספק לסטודנטים ולסטודנטיות את הכישורים הדרושים כדי להתמודד עם אתגרים טכנולוגיים מורכבים ולהיות מוכנים לעבוד בתחומים אלו.
  2. הכנה למגוון תעשיות טכנולוגיות
    המסלול מעניק לסטודנטים ולסטודנטיות את הכלים לעבוד במגוון תחומים - החל מפיתוח של מערכות משולבות, דרך תכנון מכני עד לפיתוח תוכנה ומערכות אוטומטיות. זהו שילוב שמכין את הבוגרים לקריירות במגוון רחב של תעשיות. 
  3. הבנה עמוקה של טכנולוגיות מתקדמות
    הסטודנטים והסטודנטיות מקבלים בסיס חזק הן בתחום ההנדסה והן במדעי המחשב, ובכך הם הופכים למומחים בתחום של טכנולוגיות מתקדמות, כמו רובוטיקה, אינטליגנציה מלאכותית, ולמידת מכונה, שמעמיקים את היכולת לפתח פתרונות טכנולוגיים רבי ערך.
  4. הכנה לקריירה עם פוטנציאל צמיחה גבוה
    עם כישוריהם המיוחדים, בוגרי ובוגרות המסלול נדרשים ביותר בשוק העבודה. הם יכולים לעסוק במגוון תפקידים כמו מהנדסי תוכנה, מהנדסים מכניים, מהנדסי מערכת, מהנדסי אוטומציה, מפתחי מערכות משולבות ועוד.

מבנה הלימודים

הלימודים בתוכנית נמשכים ארבע שנים וכוללים 160 נקודות זכות. בסטודנטיות והסטודנטים לומדים קורסי יסוד במתמטיקה, פיזיקה ומדעי המחשב, לצד קורסים מתקדמים בהנדסה מכנית, אנרגיה, מדעי המחשב ואלגוריתמיקה.

הפרויקט הסופי, הנלמד בשלושה שלבים, מאפשר ליישם את הידע הרב שנצבר בלימודים על אתגרים אמיתיים מהתעשייה.

בוגרות ובוגרי התוכנית משתלבים בתפקידים במגוון תעשיות כגון:

  • רובוטיקה ותעשייה חכמה
  • פיתוח רכבים אוטונומיים
  • אינטרנט של הדברים (IoT)
  • מערכות משולבות (Embedded Systems)
  • בינה מלאכותית ולמידת מכונה
  • שליטה וניהול מערכות אנרגיה
  • פיתוח תוכנה ומערכות הנדסיות

תקצירי קורסים וסילבוסים בתואר ראשון בהנדסה מכנית ומדעי המחשב

המספרים הממשיים. פונקציות. סדרות. גבול של סדרה. גבולות ורציפות. משפט ערכי הביניים ומשפט Weierstrass . הנגזרת וחשבון נגזרות. משפט Fermat, משפט Rolle, משפט Lagrange, כלל l'Hopital. שימושים: עליה וירידה, קודות קיצון, קמירות, קעירות ונקודת פיתול. נוסחת Taylor עם שארית Lagrange. חקירת פונקציות. אינטגרל לא מסוים ואינטגרל מסוים ׁׁ(אינטגרל Riemann). המשפט היסודי של החשבון האינטגרלי ונוסחת Newton-Leibniz. שיטות אינטגרציה. אינטגרל לא אמיתי, קריטריוני השוואה.
וקטורים, מושגי יסוד בקינמטיקה: מהירות ותאוצה, פירוק התאוצה לרכיב נורמלי ומשיקי, תנועה מעגלית, תנועה יחסית, חוקי ניוטון, כוחות בסיסיים, כוחות תלויי זמן, עבודה, אנרגיה קינטית ופוטנציאלית, משפט שימור האנרגיה, משפט מרכז המסה וחוק שימור התנע, תורת הכבידה, תנע זוויתי, תנועה הרמונית, מבוא לתנועת גוף קשיח.
מערכות משוואות ליניאריות – שיטות פתרון ומשמעות. חשבון מטריצות, ישומי חשבון מטריצות לפתרונות של מערכות משוואות. מרחבים וקטוריים והעתקות ליניאריות, ישומי חשבון מטריצות לתיאור העתקות ליניאריות, לכסון מטריצות. מכפלה פנימית, תכונות, וישומים של מכפלה פנימית.
מיון משוואות דיפרנציאליות. משוואות דיפרנציאליות מסדר ראשון. משוואות דיפרנציאליות לינאריות מסדר n: משוואה הומוגנית ואי-הומוגנית, Wronskian משוואות הומוגניות עם מקדמים קבועים. הפרדה לבעיה הומוגנית ואי-הומוגנית, שיטת המקדמים הלא ידועים ושיטת וריאצית פרמטרים. בעיות שפה – תורת Sturm Liouville : הגדרת אופרטור צמוד לעצמו, מציאת ערכים עצמיים ופנקציות עצמיות של האופרטור והוכחת תכונותיהן. מערכת של משוואות דיפרנציאליות לינאריות מסדר 1: פתרון המערכת ההומוגנית באמצעות ערכים עצמיים ווקטורים עצמיים של המטריצה. ה- Wronskian של המערכת. המערכת האי-הומוגנית.
טורי פוריה: פיתוח לטור פוריה בקטע סופי, מקדמי פוריה. הצורה המרוכבת של טורי פוריה. התכנסות הטור, פונקצית Dirichlet , התכנסות בנקודת קפיצה. תופעת Gibbs . הזהות של פרסוול. התמרת פוריה, הגדרה, תכונות וטבלת הטרנספורם. שימושי התמרת פוריה בעיבוד אותות ובפתרון משוואות דיפרנציאליות. התמרת Laplace ושימושיה בפתרון משוואות דיפרנציאליות. פתרון המשוואה באמצעות התמרת לפלס במקרים בהם פונקצית האילוץ היא פונקצית מדרגה ופונקצית דלתא.
סדרי עבודה וכללי בטיחות. מדידות ומכשירי מדידה. תורת השגיאות. מערכת מולטילב. עיבוד נתוני ניסויים. ביצוע ניסויים בשלוש גישות שונות, (א) ניסויים במתכונת מודרכת. (ב) ניסויים במתכונת חצי עצמאית. (ג) ניסויים במתכונת עצמאית - ביצוע ניסויים מתוך מאגר רחב של ניסויים במגוון נושאים שונים.
שפת תחשיב הפסוקים: תחביר וסמנטיקה , שקילות לוגית וגרירה לוגית. תורת ההיסק של תחשיב הפסוקים מערכת לוקשביץ, משפט הדדוקציה, נאותות ושלמות של מערכת ההיסק. מערכות נוספות. שפת תחשיב הפרדיקטים: תחביר פורמלי. שמות עצם ותבניות. סמנטיקה בסיסית: מבנים והשמות תבניות אמיתיות במבנה והשמה. תבניות אמיתיות לוגית. תורת ההיסק מסדר ראשון: אקסיומות, כללי היסק, הוכחות. משפט הנאותות, משפט הדדוקציה ומשפטי השלמות והקומפקטיות. משפטי אי השלמות של Godel. אימות תוכנה.
בקורס נלמדים העקרונות הבסיסיים והמתקדמים של שפת התכנות C: מצביעים, הקצאות זיכרון, מבנה פרויקט מורכב, פונקציות גנריות, סיביות וקבצים, תהליך וכלי פיתוח.
בקורס ילמדו הנושאים הבאים: קלט ופלט, ביטויים אריתמטיים ולוגיים משפטי תנאי, לולאות, פונקציות, רשימות, מילונים, מיונים וחיפושים ורקורסיות. הנושאים ילמדו תוך יישומם בשפת פייתון שתלמד במהלך הקורס.
תקציר נושאי הקורס: מבוא לתכנון לינארי. סימפלכס , בעיה פרימלית ודואלית. בעיית התובלה ובעיית ההשמה. תכנות דינאמי .טיפוס נתונים גרף, ייצוגים שונים של גרפים. ואלגוריתמים בסיסיים עליהם. אלגוריתמים למציאת סגור טרנזיטיבי: באמצעות כפל מטריצות ולפי האלגוריתם של וורשל. מסלולי אוילר והמילטון. חיפוש לרוחב - BFS, חיפוש לעומק - DFS. רכיבים קשירים היטב(רק"חים) וגרף על . מיון טופולוגי , מסלולים קריטיים, מסלולים קצרים בגרף – DAG. מסלולים קצרים ביותר ממקור יחיד – מסלולים קצרים ביותר. האלגוריתמים של דייקסטרה ושל בלמן-פורד. מסלולים קצרים ביותר בין כל הזוגות. האלגוריתם: פלויד-וורשאל. אלגוריתמים חמדניים קידוד ועצי הופמן. עץ פורש מינימלי – "הצמחת" עץ פורש מינימלי, האלגוריתמים של קרוסקל ושל פרים. מסלולי אוילר והמילטון.
בקורס הסטודנטים ילמדו את יסודות התכנות המונחה עצמים: מחלקות ואובייקטים, קונסטרקטורים ירושה, פולימורפיזם וממשקים. כמו כן ילמדו על מנגנון ה- generics ועל שימוש ב- collections ב- JAVA. הסטודנטים ילמדו לתכנן מערכת והצגת באמצעות diagram class.
הקורס מציג את המושגים הבסיסים של ארגון המחשב ברמות ההפשטה השונות. במבוא נעסוק בהערכת ביצועי המעבד, ייצוג מספרים במחשב, יסודות האלגברה הבולאנית, וביישום של מעגלים לוגיים. נלמד את עקרונות התכנון של שפת האסמבלי של מעבד פשוט. נדגים עקרונות אלו בלימוד שפת האסמבלי של מעבד MIPS ונכיר מנגנוני תכנות בסיסיים. בהמשך נבנה את היחידות הבסיסיות בלוגיקה צירופית וסדרתית המרכיבות את מעבד זה. נציג את מימוש המעבד באופן עבודה חד מחזורי רב מחזורי וצנרת. נלמד לבצע שיפור ביצועים במימושים השונים. נכיר גם את מנגנון הפסיקה ועקרונות ניהול הזיכרון במחשב.
במסגרת הקורס ינתן בסיס מקיף ליסודות של בינה מלאכותית. חלקו הראשון של הקורס יתמקד במושגי בינה מלאכותית של Search & Planning. החלק השני יתמקד בשיטות של Probabilistic reasoning. החומר התאורטי ילווה בדוגמאות
מבוא, מהלכי כוחות ומומנטים בקורות, כפיפת קורה בעלת חתך לא סימטרי (כפיפה משופעת), כוחות גזירה בקורות, פיתוח משוואת מאמצי הגזירה בחתך הקורה, מומנט סטטי ראשון, מיקום מאמץ הגזירה המקסימאלי ועצמתו, מאמצי הגזירה עבור קורה בעלת חתך פשוט, מאמצים משולבים, תיאוריית כשל, קריסת מוטות, תיאוריית אויילר, שקיעת קורות (פיתוח משוואה מסדר רביעי).
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים מושגים מתקדמים בתחום התרמודינמיקה. במסגרת הקורס ילמדו מערכות ייצור כוח וחום - מחזור רנקין. תערובות של גזים אידאלים, תערובת אוויר ואדי מים, חישובי לחות, מערכות הלחה ויבוש, ראקציות כימיות, תהליכי בעירה, אנטלפית היווצרות.
הקורס עוסק בהתנהגות הזורמים במנוחה ובתנועה וכולל מושגי יסוד, הידרוסטטיקה, קינמטיקה, פיתוח ושימוש במשוואת השימור לנפח בקרה.
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים יכולת לבצע חישובים מופשטים ומורכבים במעבר חום. הקורס יאפשר הבנה ותכנון של מערכות מחליפי חום, חישוב עומסי חום , פתרון בעיות חד ודו ממדיות. פתרון בעיות תלויות בזמן, פתרון מערכות מקובצות וסמי מקובצות. שימוש באנליזת מימדים ודמיות, פתרון בעיות בקרינה.
קורס זה מקנה לסטודנט ניסיון מעשי בטכניקות בדיקה ומדידה סטנדרטיות של תכונות מכניות של חומרים. תוך שימוש בציוד מדידה מגוון, מיישם הסטודנט את החומר הנלמד בקורסים חוזק חומרים 1 ותורת החומרים 1, 2 לגבי תגובות חומרים לסוגים שונים של העמסה מכנית ושל טיפולים תרמיים. הסטודנט רוכש ידע במכשור המקובל במדידות הנדסיות ומעמיק את הבנתו של תכונות החומר. חובות הקורס ומפתח לקביעת ציון: הקורס מבוסס על ניסויי חובה על פי חוברות התדריכים שבאתר הקורס וניסויים עצמאיים. לפני כל ניסויי חובה יינתן בוחן כניסה. הסטודנטים הרשומים לקורס יתחלקו לקבוצות עבודה בנות שלושה סטודנטים לכל היותר. כל קבוצה תהיה חייבת לבצע את הניסויים לפי לוח זמנים סמסטריאלי הנקבע מראש.
עקרונות שרטוט הנדסי של גופים מכניים, היטלים, איזומטריה, שיטות תצוגת גופים, חתכים. מישורי עזר, מבט נוסף עקרונות רישום מידות, רישום דרישות דיוק בשרטוט , זיהוי סימנים מוסכמים בשרטוט, רכבות – קריאה ושרטוט. בניית מודלים תלת ממדיים כמוצקים SOLIDPART בניית איזומטריה מהיטלים. הרכבות, גיליון שרטוט, רישום מידות. התנסות בהדפסה תלת מימדית: כל סטודנט יתנסה בהדפסה תלת ממדית של חלק שנבנה במסגרת הקורס בעזרת תוכנת SOLIDWORKS
קורס זה מהווה פרק בפיסיקה תיאורטית בו מטופלים נושאים עליהם מתבססת הנדסה מכנית, בייחוד רובוטיקה ותכן מכונות. סטודנטים ירכשו ידע והבנה בתחומים הבאים: סוגי תנועה של גוף קשיח וניתוחם בשיטות קינמטיות במישור ובמרחב, מערכות יחוס, חוקי ניוטון במישור ובמרחב, שיטות אנרגיה ותנע במישור ובמרחב, משוואות אוילר ותנועה גירוסקופית. ינותחו מנגנונים מכניים אמיתיים ויובאו דוגמאות מתחום תכן מכני.
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים מושגים במערכות מדידה, מתמרים ומכשירי מדידה, מערכות רישום ואיסוף נתונים, כיולים, ניסויים תרמיים, ניסויי תנאי סביבה ודימוי אקלים. יש להשלים ניסויים שהוחסרו, חובה להגיש את כל הדו"חות
מודלים מתמטיים של רכיבים ומערכות משוב, תיאור מערכות בקרה בעזרת פונקציות תמסורת, אפיון מערכות משוב בתחום הזמן, יציבות של מערכות משוב, קריטריון ראוט, שגיאת מצב מתמיד ,מקדמי שגיאה, ניתוח ותכנון במישור הזמן. בקרי תהליכם P,PI,PD,PID ורשתות קיזוז, מיקום גאומטרי של שורשים (Root-Locus) , אנליזה של מערכות משוב בעזרת Root-Locus ,ניתוח ותכנון במישור השורשים (Root-Locus) של רשתות קיזוז, אפיון מערכות משוב בתחום התדר, רוחב סרט, קריטריוני ניקוויסט ובודה ליציבות ,ניתוח מערכות משוב ע"י קריטריון בודה, תכנון רשתות קיזוז ע"י קריטריון בודה.
טורים. טורי חזקות. פונקציות של מס' משתנים. גבולות ורציפות. נגזרת חלקית ומכוונת. קירובים ליניאריים. גרדיאנט. כלל השרשרת. נגזרות חלקיות מסדר שני, קירוב ריבועי ופולינום Taylor של פונקציות של מס' משתנים. נקודות קיצון מקומיים/מוחלטים. כופלי Lagrange. אינטגרלים מרובים. משפט Fubini. החלפת משתנים ויעקוביאן (Jacobi). אינטגרלים קווים ומשטחיים. אי-תלות אינטגרל קווי במסילה ומשפט Green. משפט Gauss-Ostrogradski ומשפט Stokes.
כוח חשמלי. מטען חשמלי. חוק קולון. חוק שימור מטען. עקרון הסופרפוזיציה. השדה החשמלי. קווי השדה. צפיפות מטען קווית, משטחית ונפחית. חישוב השדה בעזרת אינטגרציה. שטף וחוק גאוס. העבודה בשדה חשמלי. פוטנציאל חשמלי ומתח. חישוב הפוטנציאל כאינטגרל של השדה החשמלי. השדה החשמלי כגרדיאנט של הפוטנציאל. משטחים שווי פוטנציאל. אנרגיה פוטנציאלית חשמלית. מוליכים, מבודדים ותכונותיהם. קבל. קיבול. אנרגיה של השדה החשמלי. חומרים דיאלקטריים בקבלים. חיבורי קבלים. זרם חשמלי. צפיפות הזרם. התנגדות ומוליכות. תופעת העל-מוליכות. חוק אום. כא"מ. חיבורי נגדים. הספק חשמלי. מעגל RC. מגנטיות. כוח מגנטי על מטען. השדה המגנטי. כוח לורנץ. כוח מגנטי על תיל נושא זרם. חוק ביו-סבר. חישוב שדה מגנטי. תכונות מגנטיות של חומרים. חוק אמפר. חוק גאוס לשדה מגנטי. השראה. כא"מ מושרה. חוק פרדיי. חוק לנץ. השראה עצמית. זרם העתקה. משוואות מקסוול בצורתן האינטגרלית.
מושגים בסיסיים בהסתברות: מרחב מדגם ומשפטים בסיסיים, חישובים קומבינטוריים, הסתברויות מותנות ואי תלות, משתנים מקריים בדידים ורציפים, תוחלת ושונות של משתנה מקרי, משתנים בעלי התפלגויות מיוחדות, משתנים רב ממדיים ומשפט הגבול המרכזי. מושגים בסיסיים בסטטיסטיקה: בעיות עמידה ובדיקת השערות במודלים הסתברותיים בדידים ורציפים.
משוואות מיתר מאולץ. שיטת D'Alembert למיתר אינסופי, החזרת גלים בקצה קשור ובקצה חופשי. מוצגות היטב. מיון משוואות לינאריות שני. צורות קנוניות. משוואות לפלס. פתרון משוואת מיתר סופי ומאולץ ע"י הפרדת משתנים. הוכחת יחידות הפתרון למשוואת הגלים בשיטת האנרגיה. עקרון המקסימום. מוצגות היטב של בעיית Dirichlet . הפרדת משתנים למשוואת לפלס בתחום מלבני ובעיגול. משוואת החום. עקרון המקסימום למשוואת החום ופתרון בעזרת הפרדת משתנים. פתרון המשוואה הלא הומוגנית. פתרון משוואות חלקיות ע"י התמרות אינטגרליות. תנודות חופשיות בממברנה עגולה ומשוואת בסל.
פונקציות מרוכבות כולל חישוב אינטגרלים קוויים, שימוש שיטות "מרוכבות" לחישוב אינטגרלים ממשיים. שימושים בהתמרות אינטגרליות – של Fourier, Laplace.
סדרי עבודה במעבדת חשמל. כללי בטיחות. מכשירי מדידה בתחום חשמל ומגנטיות. מדידות. חיישני זרם ומתח של מערכת מולטילוג. ביצוע ניסויים בשלוש גישות שונות, (א) ניסויים במתכונת מודרכת. (ב) ניסויים במתכונת חצי עצמאית. (ג) ניסויים במתכונת עצמאית - ביצוע ניסויים מתוך מאגר רחב של ניסויים במגוון נושאים שונים.
לוגיקה - מושגים בסיסיים, תחשיב הפסוקים. תורת הקבוצות - מושג הקבוצה, יחסים, יחסי סדר חלקיים, אינדוקציה מתמטית, פונקציות, עוצמות. קומבינטוריקה: קומבינטוריקה בסיסית, בינום ניוטון, עקרון ההכלה וההפרדה, עקרון שובך היונים, רקורסיה, פונקציות יוצרות. גרפים: מושגים יסודיים, משפט אויילר.
במהלך הקורס נלמד על עקרונות בבניית רשתות תקשורת מחשבים, ועל המנגנונים השונים המופעלים ברשתות אלה. הדגש בקורס יהיה על רשת האינטרנט, כולל המבנה הפיזי והמבנה הלוגי שלה. כמו כן נכלול יסודות של בניית יישומים רשתיים מעליה. הקורס מנוהל בגישת "מלמעלה למטה" כלומר מפרוטוקולי היישום עד הפרוטוקולים של השכבות הנמוכות. גישה שהכניסו ללימודי התקשורת Kurose & Ross שספרם (במהדורה השמינית) מהווה את הטקסט המרכזי בקורס.
ניתוח אלגוריתמים ושיעור הגידול, גידול של פונקציות וסכומים, משפט האב לרקוסיות. חיפוש איבר ברשימה ממוינת ולא ממוינת, מיזוג סדרות ממוינות, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. שיטות מיון שונות טיפוסי נתונים, ייצוגם ושימושיהם. רשימה כטיפוס נתון מופשט ,ורשימות דו-כיווניות, מחסנית, תור. עץ בינארי, יישומים בעזרת עצים.סריקות שונות של עצים ועץ חיפוש בינארי , עצים כלליים ועצים מאוזנים. ערמה, מיון באמצעות ערימה, מיון מהיר, מיון מנייה, מיון בסיס, מיון דלי, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. טבלאות גיבוב - Hashing.
חומר הקורס כולל: זרימה ברשתות ושימושים בה; התאמת מחרוזות; אלגוריתמי קירוב; מחלקות סיבוכיות וסיווג בעיות לפי השתייכות למחלקות האלו.
שפות פורמליות, מכונות מצבים סופיות דטרמיניסטיות ולא דטרמיניסטיות, שפות רגולריות, ביטויים רגולריים, דקדוקים חסרי הקשר, מכונות מחסנית, מכונות טיורינג ושפות כריעות וכריעות למחצה.
מערכת הפעלה הינה תוכנה שמנהלת את משאבי החומרה במחשב. מערכת ההפעלה נותנת שירותים מקובלים לאפליקציות השונות. הקורס מציג את הנושאים המרכזיים של מערכות הפעלה מודרניות. בפרט: פסיקות, ניהול תהליכים (זימון, החלפת הקשר, תיאום, בעיית הקטע הקריטי), ניהול זיכרון (דפדוף, זיכרון וירטואלי) וניהול התקני זיכרון משני (מערכת הקבצים).
מעגלים ואלמנטים מקובצים: תיאור הרכיבים הפסיביים, קשרים פיסיקליים בין משתני מתח, זרם ומטען. מאפייני אותות ומקורות מתח וזרם. חוקי שימור: חוקי קירכהוף. טופולגיות חיבור ומעגלים שקולים במעגלים בזרם ישר וזרם חילופין. הספקים. מעבר כוכב-משולש, גשר ויטסטון ונגד משתנה. העברת הספק מרבי. תיקון מקדם הספק. שיטות לניתוח מעגל חשמלי מרובה מקורות בלתי תלויים: זרמי חוגים, מתחי צמתים, שיטת ההרכבה, שקול נורטון ותבנין. תגובת תדר, מעגלי תהודה טוריים ומקביליים. אלמנטים מצומדים, שנאים ומנועים.
מושגי יסוד, חומר טהור, עבודה חום ואנרגיה, חוק ראשון, מחזורים תרמודינמיים במערכת סגורה כאוטו ודיזל, חוק ראשון כמשוואת קצב ואנתלפיה, חוק שני ואנטרופיה, מנוע קרנו, מחזורים תרמודינמיים במערכת פתוחה, מחזורי קירור אוויר.
קורס זה הוא מעין מבוא ל"תורת הבקרה" ועוסק בהגדרת מושגים ובפתוח כלים לניתוחן והבנתן של מערכות פיזיקליות דינמיות. נלמד להכיר מודלים מתמטיים של מערכות לינאריות רציפות (מכניות, חשמליות, הידראוליות, תרמיות). נדע לתאר מערכות לינאריות במרחב המצב ולבצע לינאריזציה של מערכות לא לינאריות. נפתור את משוואות המצב באמצעות אינטגרציה בציר הזמן, התמרת לפלס ושיטות אנליטיות נוספות. נלמד לתאר מערכות ורכיבי בקרה ע"י פונקציות תמסורת, וננתח דיאגרמות מלבנים של מערכות מורכבות. נכיר את תכונת היציבות של מערכות. ננתח את תגובות המערכת לכניסה הרמונית (תגובת התדירות) ונלמד לנתח את עקומות בודה.
הקורס יכלול: אנליזה ממדית ותורת הדמיות, סוגי זרימה (למינרית וטורבולנטית), חישוב הפסדים בזרימה, שכבות גבול, חישוב כוחות גרר ועילוי. זרימה דחיסה: זרימה איזנטרופית, גלי הלם. זרימה אידיאלית.
מבוא, הגדרת מאמץ, הגדרת מעוות, חוק הוק, עומס צירי, מאמצי מתיחה, לחיצה, גזירה ומעיכה. ריכוז מאמצים, פיתול, כפיפה.
עקרונות שרטוט הנדסי של גופים מיכניים, היטלים, איזומטריה, שיטות תצוגת גופים, חתכים. מישורי עזר,מבט נוסף עקרונות רישום מידות, סביבת העבודה של התוכנה. בניית מודלים תלת מימדיים כמוצקים SOLIDPARTS בניית איזומטריה מהיטלים.
נושאי הקורס העיקריים כוללים מבוא לאנליזה וקטורית, שיווי משקל של חלקיקים במישור ובמרחב, מערכת של כוחות ומומנטים, מערכות שקולות, שיווי משקל של גוף קשיח המישור ובמרחב, מערכת של גופים, מסבכים, מרכז כובד של שטחים, כוחות מפולגים, מומנטי אנרציה של השטח, צירים ראשיים ומומנטי שטח ראשיים, מומנט אנרציה של גופים, חיכוך.
יישומי מדע החומרים בהנדסה מכאנית, מבנה החומר, מנגנוני חיזוק, תכונות מכאניות של חומרים (תכונות אלסטיות, פלסטיות ושבר), תכונות הנגזרות מתהליכי ייצור הנדסיים, עיבוד בקור מול עיבוד בחום, טיפולים תרמיים כלליים (שחרור מאמצים, ריפוי), תכן מכאני וריתוכים, תכונות דינאמיות, תכונות מכאניות בטמפרטורות גבוהות, סגסוגות ודיאגרמת הפאזות. פלדות- טיפולי ריפוי סטנדרטיים, חיסום והרפיה, חישובי פרופילי חוזק, תלות בקוטר, הקשיית פני שטח, ריתוכי פלדות. אלומיניום – תקנים, טיפולים תרמיים, שחרור מאמצים, טיפולי פני שטח וריתוכים.
הקורס מכסה את הנושאים הבסיסיים הכוללים אנליזה של התעייפות החומר, התלות של ההתעייפות בפרמטרים השונים, תיכון מחברים שאינם מתפרקים, כגון ריתוכים וסמרור, תיכון מחברים מתפרקים כגון ברגים, שימוש בברגים לצורכי הרמה והובלה, העברת מומנטים באמצעות מצמדים קבועים וניידים, מעצורים ואמצעים נוספים, ינתן קורס בסיסי בתמסורות מסוגים שונים הכוללים רצועות, שרשראות, גלגלי שיניים, יועבר קורס בסיסי בתכן גלים לחוזק, להתעייפות ולתהודה, וכן ייבחרו המסבים המתאימים לכוחות הפועלים על הגל ולאופי העבודה שלו.
המספרים הממשיים. פונקציות. סדרות. גבול של סדרה. גבולות ורציפות. משפט ערכי הביניים ומשפט Weierstrass . הנגזרת וחשבון נגזרות. משפט Fermat, משפט Rolle, משפט Lagrange, כלל l'Hopital. שימושים: עליה וירידה, קודות קיצון, קמירות, קעירות ונקודת פיתול. נוסחת Taylor עם שארית Lagrange. חקירת פונקציות. אינטגרל לא מסוים ואינטגרל מסוים ׁׁ(אינטגרל Riemann). המשפט היסודי של החשבון האינטגרלי ונוסחת Newton-Leibniz. שיטות אינטגרציה. אינטגרל לא אמיתי, קריטריוני השוואה.
טורים. טורי חזקות. פונקציות של מס' משתנים. גבולות ורציפות. נגזרת חלקית ומכוונת. קירובים ליניאריים. גרדיאנט. כלל השרשרת. נגזרות חלקיות מסדר שני, קירוב ריבועי ופולינום Taylor של פונקציות של מס' משתנים. נקודות קיצון מקומיים/מוחלטים. כופלי Lagrange. אינטגרלים מרובים. משפט Fubini. החלפת משתנים ויעקוביאן (Jacobi). אינטגרלים קווים ומשטחיים. אי-תלות אינטגרל קווי במסילה ומשפט Green. משפט Gauss-Ostrogradski ומשפט Stokes.
וקטורים, מושגי יסוד בקינמטיקה: מהירות ותאוצה, פירוק התאוצה לרכיב נורמלי ומשיקי, תנועה מעגלית, תנועה יחסית, חוקי ניוטון, כוחות בסיסיים, כוחות תלויי זמן, עבודה, אנרגיה קינטית ופוטנציאלית, משפט שימור האנרגיה, משפט מרכז המסה וחוק שימור התנע, תורת הכבידה, תנע זוויתי, תנועה הרמונית, מבוא לתנועת גוף קשיח.
כוח חשמלי. מטען חשמלי. חוק קולון. חוק שימור מטען. עקרון הסופרפוזיציה. השדה החשמלי. קווי השדה. צפיפות מטען קווית, משטחית ונפחית. חישוב השדה בעזרת אינטגרציה. שטף וחוק גאוס. העבודה בשדה חשמלי. פוטנציאל חשמלי ומתח. חישוב הפוטנציאל כאינטגרל של השדה החשמלי. השדה החשמלי כגרדיאנט של הפוטנציאל. משטחים שווי פוטנציאל. אנרגיה פוטנציאלית חשמלית. מוליכים, מבודדים ותכונותיהם. קבל. קיבול. אנרגיה של השדה החשמלי. חומרים דיאלקטריים בקבלים. חיבורי קבלים. זרם חשמלי. צפיפות הזרם. התנגדות ומוליכות. תופעת העל-מוליכות. חוק אום. כא"מ. חיבורי נגדים. הספק חשמלי. מעגל RC. מגנטיות. כוח מגנטי על מטען. השדה המגנטי. כוח לורנץ. כוח מגנטי על תיל נושא זרם. חוק ביו-סבר. חישוב שדה מגנטי. תכונות מגנטיות של חומרים. חוק אמפר. חוק גאוס לשדה מגנטי. השראה. כא"מ מושרה. חוק פרדיי. חוק לנץ. השראה עצמית. זרם העתקה. משוואות מקסוול בצורתן האינטגרלית.
מערכות משוואות ליניאריות – שיטות פתרון ומשמעות. חשבון מטריצות, ישומי חשבון מטריצות לפתרונות של מערכות משוואות. מרחבים וקטוריים והעתקות ליניאריות, ישומי חשבון מטריצות לתיאור העתקות ליניאריות, לכסון מטריצות. מכפלה פנימית, תכונות, וישומים של מכפלה פנימית.
מושגים בסיסיים בהסתברות: מרחב מדגם ומשפטים בסיסיים, חישובים קומבינטוריים, הסתברויות מותנות ואי תלות, משתנים מקריים בדידים ורציפים, תוחלת ושונות של משתנה מקרי, משתנים בעלי התפלגויות מיוחדות, משתנים רב ממדיים ומשפט הגבול המרכזי. מושגים בסיסיים בסטטיסטיקה: בעיות עמידה ובדיקת השערות במודלים הסתברותיים בדידים ורציפים.
מיון משוואות דיפרנציאליות. משוואות דיפרנציאליות מסדר ראשון. משוואות דיפרנציאליות לינאריות מסדר n: משוואה הומוגנית ואי-הומוגנית, Wronskian משוואות הומוגניות עם מקדמים קבועים. הפרדה לבעיה הומוגנית ואי-הומוגנית, שיטת המקדמים הלא ידועים ושיטת וריאצית פרמטרים. בעיות שפה – תורת Sturm Liouville : הגדרת אופרטור צמוד לעצמו, מציאת ערכים עצמיים ופנקציות עצמיות של האופרטור והוכחת תכונותיהן. מערכת של משוואות דיפרנציאליות לינאריות מסדר 1: פתרון המערכת ההומוגנית באמצעות ערכים עצמיים ווקטורים עצמיים של המטריצה. ה- Wronskian של המערכת. המערכת האי-הומוגנית.
משוואות מיתר מאולץ. שיטת D'Alembert למיתר אינסופי, החזרת גלים בקצה קשור ובקצה חופשי. מוצגות היטב. מיון משוואות לינאריות שני. צורות קנוניות. משוואות לפלס. פתרון משוואת מיתר סופי ומאולץ ע"י הפרדת משתנים. הוכחת יחידות הפתרון למשוואת הגלים בשיטת האנרגיה. עקרון המקסימום. מוצגות היטב של בעיית Dirichlet . הפרדת משתנים למשוואת לפלס בתחום מלבני ובעיגול. משוואת החום. עקרון המקסימום למשוואת החום ופתרון בעזרת הפרדת משתנים. פתרון המשוואה הלא הומוגנית. פתרון משוואות חלקיות ע"י התמרות אינטגרליות. תנודות חופשיות בממברנה עגולה ומשוואת בסל.
טורי פוריה: פיתוח לטור פוריה בקטע סופי, מקדמי פוריה. הצורה המרוכבת של טורי פוריה. התכנסות הטור, פונקצית Dirichlet , התכנסות בנקודת קפיצה. תופעת Gibbs . הזהות של פרסוול. התמרת פוריה, הגדרה, תכונות וטבלת הטרנספורם. שימושי התמרת פוריה בעיבוד אותות ובפתרון משוואות דיפרנציאליות. התמרת Laplace ושימושיה בפתרון משוואות דיפרנציאליות. פתרון המשוואה באמצעות התמרת לפלס במקרים בהם פונקצית האילוץ היא פונקצית מדרגה ופונקצית דלתא.
פונקציות מרוכבות כולל חישוב אינטגרלים קוויים, שימוש שיטות "מרוכבות" לחישוב אינטגרלים ממשיים. שימושים בהתמרות אינטגרליות – של Fourier, Laplace.
סדרי עבודה וכללי בטיחות. מדידות ומכשירי מדידה. תורת השגיאות. מערכת מולטילב. עיבוד נתוני ניסויים. ביצוע ניסויים בשלוש גישות שונות, (א) ניסויים במתכונת מודרכת. (ב) ניסויים במתכונת חצי עצמאית. (ג) ניסויים במתכונת עצמאית - ביצוע ניסויים מתוך מאגר רחב של ניסויים במגוון נושאים שונים.
סדרי עבודה במעבדת חשמל. כללי בטיחות. מכשירי מדידה בתחום חשמל ומגנטיות. מדידות. חיישני זרם ומתח של מערכת מולטילוג. ביצוע ניסויים בשלוש גישות שונות, (א) ניסויים במתכונת מודרכת. (ב) ניסויים במתכונת חצי עצמאית. (ג) ניסויים במתכונת עצמאית - ביצוע ניסויים מתוך מאגר רחב של ניסויים במגוון נושאים שונים.
שפת תחשיב הפסוקים: תחביר וסמנטיקה , שקילות לוגית וגרירה לוגית. תורת ההיסק של תחשיב הפסוקים מערכת לוקשביץ, משפט הדדוקציה, נאותות ושלמות של מערכת ההיסק. מערכות נוספות. שפת תחשיב הפרדיקטים: תחביר פורמלי. שמות עצם ותבניות. סמנטיקה בסיסית: מבנים והשמות תבניות אמיתיות במבנה והשמה. תבניות אמיתיות לוגית. תורת ההיסק מסדר ראשון: אקסיומות, כללי היסק, הוכחות. משפט הנאותות, משפט הדדוקציה ומשפטי השלמות והקומפקטיות. משפטי אי השלמות של Godel. אימות תוכנה.
לוגיקה - מושגים בסיסיים, תחשיב הפסוקים. תורת הקבוצות - מושג הקבוצה, יחסים, יחסי סדר חלקיים, אינדוקציה מתמטית, פונקציות, עוצמות. קומבינטוריקה: קומבינטוריקה בסיסית, בינום ניוטון, עקרון ההכלה וההפרדה, עקרון שובך היונים, רקורסיה, פונקציות יוצרות. גרפים: מושגים יסודיים, משפט אויילר.
בקורס נלמדים העקרונות הבסיסיים והמתקדמים של שפת התכנות C: מצביעים, הקצאות זיכרון, מבנה פרויקט מורכב, פונקציות גנריות, סיביות וקבצים, תהליך וכלי פיתוח.
במהלך הקורס נלמד על עקרונות בבניית רשתות תקשורת מחשבים, ועל המנגנונים השונים המופעלים ברשתות אלה. הדגש בקורס יהיה על רשת האינטרנט, כולל המבנה הפיזי והמבנה הלוגי שלה. כמו כן נכלול יסודות של בניית יישומים רשתיים מעליה. הקורס מנוהל בגישת "מלמעלה למטה" כלומר מפרוטוקולי היישום עד הפרוטוקולים של השכבות הנמוכות. גישה שהכניסו ללימודי התקשורת Kurose & Ross שספרם (במהדורה השמינית) מהווה את הטקסט המרכזי בקורס.
בקורס ילמדו הנושאים הבאים: קלט ופלט, ביטויים אריתמטיים ולוגיים משפטי תנאי, לולאות, פונקציות, רשימות, מילונים, מיונים וחיפושים ורקורסיות. הנושאים ילמדו תוך יישומם בשפת פייתון שתלמד במהלך הקורס.
ניתוח אלגוריתמים ושיעור הגידול, גידול של פונקציות וסכומים, משפט האב לרקוסיות. חיפוש איבר ברשימה ממוינת ולא ממוינת, מיזוג סדרות ממוינות, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. שיטות מיון שונות טיפוסי נתונים, ייצוגם ושימושיהם. רשימה כטיפוס נתון מופשט ,ורשימות דו-כיווניות, מחסנית, תור. עץ בינארי, יישומים בעזרת עצים.סריקות שונות של עצים ועץ חיפוש בינארי , עצים כלליים ועצים מאוזנים. ערמה, מיון באמצעות ערימה, מיון מהיר, מיון מנייה, מיון בסיס, מיון דלי, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. טבלאות גיבוב - Hashing.
תקציר נושאי הקורס: מבוא לתכנון לינארי. סימפלכס , בעיה פרימלית ודואלית. בעיית התובלה ובעיית ההשמה. תכנות דינאמי .טיפוס נתונים גרף, ייצוגים שונים של גרפים. ואלגוריתמים בסיסיים עליהם. אלגוריתמים למציאת סגור טרנזיטיבי: באמצעות כפל מטריצות ולפי האלגוריתם של וורשל. מסלולי אוילר והמילטון. חיפוש לרוחב - BFS, חיפוש לעומק - DFS. רכיבים קשירים היטב(רק"חים) וגרף על . מיון טופולוגי , מסלולים קריטיים, מסלולים קצרים בגרף – DAG. מסלולים קצרים ביותר ממקור יחיד – מסלולים קצרים ביותר. האלגוריתמים של דייקסטרה ושל בלמן-פורד. מסלולים קצרים ביותר בין כל הזוגות. האלגוריתם: פלויד-וורשאל. אלגוריתמים חמדניים קידוד ועצי הופמן. עץ פורש מינימלי – "הצמחת" עץ פורש מינימלי, האלגוריתמים של קרוסקל ושל פרים. מסלולי אוילר והמילטון.
חומר הקורס כולל: זרימה ברשתות ושימושים בה; התאמת מחרוזות; אלגוריתמי קירוב; מחלקות סיבוכיות וסיווג בעיות לפי השתייכות למחלקות האלו.
בקורס הסטודנטים ילמדו את יסודות התכנות המונחה עצמים: מחלקות ואובייקטים, קונסטרקטורים ירושה, פולימורפיזם וממשקים. כמו כן ילמדו על מנגנון ה- generics ועל שימוש ב- collections ב- JAVA. הסטודנטים ילמדו לתכנן מערכת והצגת באמצעות diagram class.
שפות פורמליות, מכונות מצבים סופיות דטרמיניסטיות ולא דטרמיניסטיות, שפות רגולריות, ביטויים רגולריים, דקדוקים חסרי הקשר, מכונות מחסנית, מכונות טיורינג ושפות כריעות וכריעות למחצה.
הקורס מציג את המושגים הבסיסים של ארגון המחשב ברמות ההפשטה השונות. במבוא נעסוק בהערכת ביצועי המעבד, ייצוג מספרים במחשב, יסודות האלגברה הבולאנית, וביישום של מעגלים לוגיים. נלמד את עקרונות התכנון של שפת האסמבלי של מעבד פשוט. נדגים עקרונות אלו בלימוד שפת האסמבלי של מעבד MIPS ונכיר מנגנוני תכנות בסיסיים. בהמשך נבנה את היחידות הבסיסיות בלוגיקה צירופית וסדרתית המרכיבות את מעבד זה. נציג את מימוש המעבד באופן עבודה חד מחזורי רב מחזורי וצנרת. נלמד לבצע שיפור ביצועים במימושים השונים. נכיר גם את מנגנון הפסיקה ועקרונות ניהול הזיכרון במחשב.
מערכת הפעלה הינה תוכנה שמנהלת את משאבי החומרה במחשב. מערכת ההפעלה נותנת שירותים מקובלים לאפליקציות השונות. הקורס מציג את הנושאים המרכזיים של מערכות הפעלה מודרניות. בפרט: פסיקות, ניהול תהליכים (זימון, החלפת הקשר, תיאום, בעיית הקטע הקריטי), ניהול זיכרון (דפדוף, זיכרון וירטואלי) וניהול התקני זיכרון משני (מערכת הקבצים).
במסגרת הקורס ינתן בסיס מקיף ליסודות של בינה מלאכותית. חלקו הראשון של הקורס יתמקד במושגי בינה מלאכותית של Search & Planning. החלק השני יתמקד בשיטות של Probabilistic reasoning. החומר התאורטי ילווה בדוגמאות
מעגלים ואלמנטים מקובצים: תיאור הרכיבים הפסיביים, קשרים פיסיקליים בין משתני מתח, זרם ומטען. מאפייני אותות ומקורות מתח וזרם. חוקי שימור: חוקי קירכהוף. טופולגיות חיבור ומעגלים שקולים במעגלים בזרם ישר וזרם חילופין. הספקים. מעבר כוכב-משולש, גשר ויטסטון ונגד משתנה. העברת הספק מרבי. תיקון מקדם הספק. שיטות לניתוח מעגל חשמלי מרובה מקורות בלתי תלויים: זרמי חוגים, מתחי צמתים, שיטת ההרכבה, שקול נורטון ותבנין. תגובת תדר, מעגלי תהודה טוריים ומקביליים. אלמנטים מצומדים, שנאים ומנועים.
מבוא, מהלכי כוחות ומומנטים בקורות, כפיפת קורה בעלת חתך לא סימטרי (כפיפה משופעת), כוחות גזירה בקורות, פיתוח משוואת מאמצי הגזירה בחתך הקורה, מומנט סטטי ראשון, מיקום מאמץ הגזירה המקסימאלי ועצמתו, מאמצי הגזירה עבור קורה בעלת חתך פשוט, מאמצים משולבים, תיאוריית כשל, קריסת מוטות, תיאוריית אויילר, שקיעת קורות (פיתוח משוואה מסדר רביעי).
מושגי יסוד, חומר טהור, עבודה חום ואנרגיה, חוק ראשון, מחזורים תרמודינמיים במערכת סגורה כאוטו ודיזל, חוק ראשון כמשוואת קצב ואנתלפיה, חוק שני ואנטרופיה, מנוע קרנו, מחזורים תרמודינמיים במערכת פתוחה, מחזורי קירור אוויר.
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים מושגים מתקדמים בתחום התרמודינמיקה. במסגרת הקורס ילמדו מערכות ייצור כוח וחום - מחזור רנקין. תערובות של גזים אידאלים, תערובת אוויר ואדי מים, חישובי לחות, מערכות הלחה ויבוש, ראקציות כימיות, תהליכי בעירה, אנטלפית היווצרות.
קורס זה הוא מעין מבוא ל"תורת הבקרה" ועוסק בהגדרת מושגים ובפתוח כלים לניתוחן והבנתן של מערכות פיזיקליות דינמיות. נלמד להכיר מודלים מתמטיים של מערכות לינאריות רציפות (מכניות, חשמליות, הידראוליות, תרמיות). נדע לתאר מערכות לינאריות במרחב המצב ולבצע לינאריזציה של מערכות לא לינאריות. נפתור את משוואות המצב באמצעות אינטגרציה בציר הזמן, התמרת לפלס ושיטות אנליטיות נוספות. נלמד לתאר מערכות ורכיבי בקרה ע"י פונקציות תמסורת, וננתח דיאגרמות מלבנים של מערכות מורכבות. נכיר את תכונת היציבות של מערכות. ננתח את תגובות המערכת לכניסה הרמונית (תגובת התדירות) ונלמד לנתח את עקומות בודה.
הקורס עוסק בהתנהגות הזורמים במנוחה ובתנועה וכולל מושגי יסוד, הידרוסטטיקה, קינמטיקה, פיתוח ושימוש במשוואת השימור לנפח בקרה.
הקורס יכלול: אנליזה ממדית ותורת הדמיות, סוגי זרימה (למינרית וטורבולנטית), חישוב הפסדים בזרימה, שכבות גבול, חישוב כוחות גרר ועילוי. זרימה דחיסה: זרימה איזנטרופית, גלי הלם. זרימה אידיאלית.
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים יכולת לבצע חישובים מופשטים ומורכבים במעבר חום. הקורס יאפשר הבנה ותכנון של מערכות מחליפי חום, חישוב עומסי חום , פתרון בעיות חד ודו ממדיות. פתרון בעיות תלויות בזמן, פתרון מערכות מקובצות וסמי מקובצות. שימוש באנליזת מימדים ודמיות, פתרון בעיות בקרינה.
מבוא, הגדרת מאמץ, הגדרת מעוות, חוק הוק, עומס צירי, מאמצי מתיחה, לחיצה, גזירה ומעיכה. ריכוז מאמצים, פיתול, כפיפה.
קורס זה מקנה לסטודנט ניסיון מעשי בטכניקות בדיקה ומדידה סטנדרטיות של תכונות מכניות של חומרים. תוך שימוש בציוד מדידה מגוון, מיישם הסטודנט את החומר הנלמד בקורסים חוזק חומרים 1 ותורת החומרים 1, 2 לגבי תגובות חומרים לסוגים שונים של העמסה מכנית ושל טיפולים תרמיים. הסטודנט רוכש ידע במכשור המקובל במדידות הנדסיות ומעמיק את הבנתו של תכונות החומר. חובות הקורס ומפתח לקביעת ציון: הקורס מבוסס על ניסויי חובה על פי חוברות התדריכים שבאתר הקורס וניסויים עצמאיים. לפני כל ניסויי חובה יינתן בוחן כניסה. הסטודנטים הרשומים לקורס יתחלקו לקבוצות עבודה בנות שלושה סטודנטים לכל היותר. כל קבוצה תהיה חייבת לבצע את הניסויים לפי לוח זמנים סמסטריאלי הנקבע מראש.
עקרונות שרטוט הנדסי של גופים מיכניים, היטלים, איזומטריה, שיטות תצוגת גופים, חתכים. מישורי עזר,מבט נוסף עקרונות רישום מידות, סביבת העבודה של התוכנה. בניית מודלים תלת מימדיים כמוצקים SOLIDPARTS בניית איזומטריה מהיטלים.
עקרונות שרטוט הנדסי של גופים מכניים, היטלים, איזומטריה, שיטות תצוגת גופים, חתכים. מישורי עזר, מבט נוסף עקרונות רישום מידות, רישום דרישות דיוק בשרטוט , זיהוי סימנים מוסכמים בשרטוט, רכבות – קריאה ושרטוט. בניית מודלים תלת ממדיים כמוצקים SOLIDPART בניית איזומטריה מהיטלים. הרכבות, גיליון שרטוט, רישום מידות. התנסות בהדפסה תלת מימדית: כל סטודנט יתנסה בהדפסה תלת ממדית של חלק שנבנה במסגרת הקורס בעזרת תוכנת SOLIDWORKS
נושאי הקורס העיקריים כוללים מבוא לאנליזה וקטורית, שיווי משקל של חלקיקים במישור ובמרחב, מערכת של כוחות ומומנטים, מערכות שקולות, שיווי משקל של גוף קשיח המישור ובמרחב, מערכת של גופים, מסבכים, מרכז כובד של שטחים, כוחות מפולגים, מומנטי אנרציה של השטח, צירים ראשיים ומומנטי שטח ראשיים, מומנט אנרציה של גופים, חיכוך.
קורס זה מהווה פרק בפיסיקה תיאורטית בו מטופלים נושאים עליהם מתבססת הנדסה מכנית, בייחוד רובוטיקה ותכן מכונות. סטודנטים ירכשו ידע והבנה בתחומים הבאים: סוגי תנועה של גוף קשיח וניתוחם בשיטות קינמטיות במישור ובמרחב, מערכות יחוס, חוקי ניוטון במישור ובמרחב, שיטות אנרגיה ותנע במישור ובמרחב, משוואות אוילר ותנועה גירוסקופית. ינותחו מנגנונים מכניים אמיתיים ויובאו דוגמאות מתחום תכן מכני.
יישומי מדע החומרים בהנדסה מכאנית, מבנה החומר, מנגנוני חיזוק, תכונות מכאניות של חומרים (תכונות אלסטיות, פלסטיות ושבר), תכונות הנגזרות מתהליכי ייצור הנדסיים, עיבוד בקור מול עיבוד בחום, טיפולים תרמיים כלליים (שחרור מאמצים, ריפוי), תכן מכאני וריתוכים, תכונות דינאמיות, תכונות מכאניות בטמפרטורות גבוהות, סגסוגות ודיאגרמת הפאזות. פלדות- טיפולי ריפוי סטנדרטיים, חיסום והרפיה, חישובי פרופילי חוזק, תלות בקוטר, הקשיית פני שטח, ריתוכי פלדות. אלומיניום – תקנים, טיפולים תרמיים, שחרור מאמצים, טיפולי פני שטח וריתוכים.
קורס זה מיועד להקנות לסטודנטים מושגים במערכות מדידה, מתמרים ומכשירי מדידה, מערכות רישום ואיסוף נתונים, כיולים, ניסויים תרמיים, ניסויי תנאי סביבה ודימוי אקלים. יש להשלים ניסויים שהוחסרו, חובה להגיש את כל הדו"חות
הקורס מכסה את הנושאים הבסיסיים הכוללים אנליזה של התעייפות החומר, התלות של ההתעייפות בפרמטרים השונים, תיכון מחברים שאינם מתפרקים, כגון ריתוכים וסמרור, תיכון מחברים מתפרקים כגון ברגים, שימוש בברגים לצורכי הרמה והובלה, העברת מומנטים באמצעות מצמדים קבועים וניידים, מעצורים ואמצעים נוספים, ינתן קורס בסיסי בתמסורות מסוגים שונים הכוללים רצועות, שרשראות, גלגלי שיניים, יועבר קורס בסיסי בתכן גלים לחוזק, להתעייפות ולתהודה, וכן ייבחרו המסבים המתאימים לכוחות הפועלים על הגל ולאופי העבודה שלו.
מודלים מתמטיים של רכיבים ומערכות משוב, תיאור מערכות בקרה בעזרת פונקציות תמסורת, אפיון מערכות משוב בתחום הזמן, יציבות של מערכות משוב, קריטריון ראוט, שגיאת מצב מתמיד ,מקדמי שגיאה, ניתוח ותכנון במישור הזמן. בקרי תהליכם P,PI,PD,PID ורשתות קיזוז, מיקום גאומטרי של שורשים (Root-Locus) , אנליזה של מערכות משוב בעזרת Root-Locus ,ניתוח ותכנון במישור השורשים (Root-Locus) של רשתות קיזוז, אפיון מערכות משוב בתחום התדר, רוחב סרט, קריטריוני ניקוויסט ובודה ליציבות ,ניתוח מערכות משוב ע"י קריטריון בודה, תכנון רשתות קיזוז ע"י קריטריון בודה.

שאלות ותשובות על תואר ראשון בהנדסה מכנית ומדעי המחשב

תואר דו-חוגי בהנדסה מכנית ומדעי המחשב מאפשר לסטודנטים ולסטודנטיות לרכוש מיומנויות הנדסיות ומדעיות, מה שמעניק יתרון מקצועי משמעותי בשוק העבודה. השילוב מאפשר להתמודד עם פרויקטים טכנולוגיים מורכבים, לפתח פתרונות חדשניים ולשלב בין ידע מכני, תכנות וניתוח נתונים.

בוגרות ובוגרי המסלול משתלבים בתעשיות כמו רובוטיקה ותעשייה חכמה, פיתוח רכבים אוטונומיים, אינטרנט של הדברים (IoT), פיתוח תוכנה ומערכות משולבות, שליטה וניהול מערכות אנרגיה, ובינה מלאכותית ולמידת מכונה. התואר הדו-חוגי מעניק להם יתרון משמעותי בתפקידי מהנדסי תוכנה, מהנדסים מכניים, מהנדסי מערכת ומהנדסי אוטומציה.

הלימודים נמשכים ארבע שנים וכוללים 160 נקודות זכות, עם קורסי יסוד במתמטיקה, פיזיקה ומדעי המחשב, לצד קורסים מתקדמים בהנדסה מכנית, אנרגיה, אלגוריתמיקה ומדעי המחשב. הפרויקט הסופי, שנלמד בשלושה שלבים, מאפשר ליישם את הידע על אתגרים אמיתיים מהתעשייה ולחזק את הכישורים הבין-תחומיים של הסטודנטים.

התואר הדוח חוגי בהנדסה מכנית ובמדעי המחשב מספק בסיס חזק הן בשני התחומים, מה שמכין את הבוגרות והבוגרים לקריירות במגוון תחומים מתקדמים כגון רובוטיקה, אינטליגנציה מלאכותית, מערכות משולבות (Embedded Systems), רכבים אוטונומיים ואוטומציה. בוגרות בוגרי התוכנית מבוקשים במיוחד ומצטיינים במגוון רחב של תפקידים טכנולוגיים.

תואר במדעי המחשב מאפשר להשתלב במגוון תחומים, בהם פיתוח תוכנה, בינה מלאכותית, אבטחת מידע, ניתוח נתונים, פיתוח משחקים ועוד.

צרו קשר

לשכת הנהלה אקדמית

טלפון: 03-7688691/744
פקס: 03-7688692
דוא"ל: AcademicHeadsBox@afeka.ac.il

מחלקת ייעוץ לימודים 

ימים א'-ה': 09:00-19:00 | יום ו': 09:00-13:00
חייגו: 1-800-37-37-10 (שלוחה 1)
פקס: 03-7688679
מייל להרשמה: mirsham@afeka.ac.il