BMETE94AX27

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Tantárgy azonosító adatok
A tárgy címe: 
Differenciálgeometria és numerikus módszerei
A tárgy angol címe: 
Differencial Geometry and its Numeric Methods
A tárgy rövid címe: 
DiffGeomNumMódsz
2
1
0
f
Kredit: 
4
Ajánlott/Kötelező előtanulmányi rend
1.Követelménytárgy kódja: 
BMETE93BG03
1.Követelménytárgy (rövidített) címe: 
Matematika G3
A tantárgy felelős tanszéke: 
Geometria Tanszék
A tantárgy felelős oktatója: 
Dr. Prok István
A tantárgy felelős oktatójának beosztása: 
egyetemi docens
Akkreditációs adatok
Akkreditációra benyújtás időpontja: 
2020.03.01.
Akkreditációs bizottság döntési időpontja: 
2020.03.16.
Tematika
A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít: 
Többváltozós analízis
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában: 
GPK Gépészmérnök BSc Gépészeti fejlesztő specializációjának kötelező tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul: 

Paraméteres sima görbe és pályája. Nevezetes síkgörbék és térgörbék (kúpszeletek, cikloisok, csavarvonal, Viviáni-görbe, stb.) Görbe rektifikálhatósága, ívhossz, ívhossz szerinti paraméterezés. Kísérő triéder, görbület, simulókör, torzió, görbe evolútája. Frenet-formulák, Darboux-vektor.

Felületek származtatása, kétparaméteres vektoregyenlete, implicit megadásuk. Nevezetes felületek (vonalfelületek, forgásfelületek, eltolási felületek, stb.) Felületi görbék, érintősík, felületi normális. Mérés a felületen, első alapforma, ívhossz, szög, felszín. Felületek konformis és izometrikus leképezése, torzfelületek, síkba fejthető vonalfelületek. Felületen definiált görbületek, második alapforma. Meusnier tétele, főirányok és főgörbületek, Euler tétele, Dupin-féle indikátrix, Gauss-féle szorzatgörbület, Minkowszki-féle összeggörbület, felületi pontok osztályozása.

Spline-függvények, spline-interpoláció, folytonossági feltételek. Harmadfokú Hermite-ív, C2-folytonos Ferguson-féle görbeillesztés, peremfeltételek. De Casteljau-algoritmus, kontrollpoligon, Bezier-ív és tulajdonságai, Bernstein függvények. Spline-felületek: bilineáris és bikubikus Coons-foltok, Hermite-féle bikubikus folt.

 

Parametrized smooth curve, and its trace. Examples for plane curves and space curves (conics, cycloids, helix, Viviani curve, ect.). Arc length, curve parametrized by arc length. Frenet frame, curvature, osculating circle, torsion. The evolute of the curve. Frenet formulas, Daboux vector.

Derivation of surfaces. Parametrization, implicit surfaces. Regular points, regular surfaces. Some types of surfaces (ruled surfaces, surfaces of revolution, sweep surfaces, etc.). Curves on the surface, tangent plane, normal vector. Measuring on the surface, first fundamental form, arc length, angle, area. Conformal and isometric mappings of surfaces. Developable surfaces. Second fundamental form, curvatures. Meusnier's theorem, principal directions and principal curvatures, Euler’s theorem. Dupin indicatrix, Gaussian curvature, Minkowski curvature. Classification of points of the surface.

Spline functions, spline interpolation, continuity conditions. Cubic Hermite arc, C2 interpolation with Ferguson spline, boundary conditions. De Casteljau algorithm, control polygon, Bezier arc and its properties, Bernstein functions. Spline surfaces: bilinear and bicubic Coons patches, bicubic Hermite patches.

Követelmények szorgalmi időszakban: 
Kettő zárthelyi dolgozat és kettő házi feladat teljesítése
Pótlási lehetőségek: 
A TVSZ szerint
Konzultációs lehetőségek: 
Az oktatóval egyeztetve
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: 
Szőkefalvi-Nagy Gyula, Gehér László, Nagy Péter: Differenciálgeometria, Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1979.
Juhász Imre: Görbék és felületek modellezése, TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0046, 2011.
M.P. do Carmo: Differential Geometry of Curves and Surfaces, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1976.
A tárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
Kontakt óra: 
42
Félévközi felkészülés órákra: 
42
Felkészülés zárthelyire: 
20
Zárthelyik megírása: 
4
Házi feladat elkészítése: 
12
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló): 
0
Egyéb elfoglaltság: 
0
Vizsgafelkészülés: 
0
Összesen: 
120
Ellenőrző adat: 
120
A tárgy tematikáját kidolgozta
Név: 
Dr. Prok István
Beosztás: 
egyetemi docens
Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.): 
Geometria Tanszék
A tanszékvezető neve: 
Dr. G. Horváth Ákos