GATE冶金工学シラバス

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コース構成

セクション/ユニット トピック
Section A Engineering Mathematics
ユニット1 線形代数
ユニット2 微積分
ユニット3 ベクトル計算
ユニット4 微分方程式
ユニット5 確率と統計
ユニット6 数値解法
Section B Thermodynamics and Rate Processes
Section C Extractive Metallurgy
Section D Physical Metallurgy
Section E Mechanical Metallurgy
Section F Manufacturing Processes

コースシラバス

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

  • 行列式と行列式
  • 線形方程式のシステム
  • 固有値と固有ベクトル

Unit 2: Calculus

  • 制限、継続性、差別化
  • 偏微分
  • 最大値と最小値
  • シーケンスとシリーズ
  • 収束のテスト
  • フーリエ級数

Unit 3: Vector Calculus

  • Gradient
  • 発散とカール
  • 線、表面、体積積分
  • ストークス、ガウス、グリーンの定理

Unit 4: Differential Equations

  • 線形および非線形の一次常微分方程式
  • 一定の係数を持つ高次線形ODE
  • コーシーとオイラーの方程式
  • ラプラス変換
  • PDE –ラプラス、1次元の熱および波の方程式

Unit 5: Probability and Statistics

  • 確率とサンプリング定理の定義
  • 条件付き確率
  • 平均、中央値、最頻値、標準偏差
  • ランダム変数
  • ポアソン分布、正規分布、二項分布
  • 相関分析と回帰分析

Unit 6: Numerical Methods

  • 線形および非線形(二分法、割線法、ニュートンラフソン法)代数方程式の解

  • 台形公式とシンプソンの法則による積分

  • 微分方程式のシングルステップおよびマルチステップ法

Section B: Thermodynamics and Rate Processes

  • 熱力学の法則、活量、平衡定数、冶金システムへの応用、溶液、相平衡、エリンガムおよび相安定性図、表面の熱力学、界面および欠陥、吸着および分離

  • 基本的な反応速度法則、反応の順序、速度定数、および速度制限ステップ

  • 電気化学の原理-単一電極電位、電気化学セルと分極、水性腐食と金属の保護、ガルバニック腐食、隙間腐食、孔食、粒界腐食、選択的浸出、酸化、高温腐食-特性評価と制御

  • 熱伝達–伝導、対流、熱伝達係数の関係、輻射、物質移動–拡散とフィックの法則、物質移動係数

  • 運動量伝達–粘度、シェルバランス、ベルヌーイの方程式、摩擦係数の概念

Section C: Extractive Metallurgy

  • ミネラル-
    • 経済的に重要な鉱物
    • 粉砕技術
    • サイズ分類
    • Flotation
    • 重力およびその他の鉱物処理方法
  • 凝集、パイロ、ハイドロ、および電気冶金プロセス
  • 材料とエネルギーのバランス
  • 非鉄金属の抽出の原理とプロセス-
    • Aluminium
    • Copper
    • Zinc
    • Lead
    • Magnesium
    • Nickel
    • チタンおよびその他のレアメタル
  • 鉄鋼製造−
    • Principles
    • スラグの役割構造と特性
    • 冶金用コークス
    • 溶鉱炉
    • 直接還元プロセス
    • 一次および二次製鋼
    • 脱酸を含む取鍋冶金操作
    • Desulphurization
    • 硫化物形状制御
    • 不活性ガスリンス
    • 真空リアクター
  • -を含む二次精製プロセス
    • AOD
    • VAD
    • VOD
    • VAR
    • ESR
  • インゴットと連続鋳造
  • ステンレス鋼製造、炉および耐火物

Section D: Physical Metallurgy

  • 金属、合金、セラミック、ポリマーの結晶構造と結合特性、表面と界面の構造、ナノ結晶およびアモルファス構造

  • 固溶体

  • Solidification

  • 相変換とバイナリ状態図

  • 鋼、鋳鉄、アルミニウム合金の熱処理の原理

  • 表面処理

  • 回収、再結晶、粒成長

  • 工業的に重要な鉄および非鉄合金の構造と特性

  • X線および電子回折の要素

  • 光学、走査型および透過型電子顕微鏡法の原理

  • 工業用セラミック、ポリマー、複合材料

  • 材料の熱的、光学的、電気的および磁気的特性の電子的基礎の紹介

  • 電子および光電子材料の紹介

Section E: Mechanical Metallurgy

  • 弾力性、歩留まり基準、可塑性

  • 結晶の欠陥

  • 転位理論の要素–転位の種類、すべりと双晶、転位の発生源と増倍、転位周辺の応力場、部分転位、転位の相互作用と反応

  • 強化メカニズム

  • 引張、疲労、クリープ挙動

  • Superplasticity

  • 破壊–グリフィス理論、線形弾性および弾塑性破壊力学の基本概念、延性から脆性への遷移、破壊靭性

  • 故障解析

  • 機械的試験–引張、圧縮、ねじり、硬度、衝撃、クリープ、疲労、破壊靭性および成形性

Section F: Manufacturing Processes

  • 金属鋳造-

    • 給餌を伴う金型設計を含むパターンと金型

    • ゲーティングとライジング

    • Melting

    • 砂型鋳造における鋳造慣行

    • 永久鋳型鋳造

    • インベストメント鋳造とシェルモールド

    • 鋳造欠陥と修理

  • 金属の熱間、温間、冷間加工

  • 金属成形-

    • 圧延の金属成形プロセスの基礎

    • Forging

    • Extrusion

    • 伸線と板金成形

    • 成形の欠陥

  • 金属接合-

    • Soldering

    • ろう付けと溶接

    • 被覆アーク溶接の一般的な溶接プロセス

    • ガスメタルアーク溶接

    • ガスタングステンアーク溶接

    • サブマージアーク溶接

  • 溶接冶金、鋼およびアルミニウム合金の溶接に関連する問題、溶接継手の欠陥

  • 粉末冶金-

    • 粉末の製造

    • Compaction

    • Sintering

  • 浸透探傷検査、超音波、ラジオグラフィー、渦電流、アコースティックエミッションおよび磁性粒子法を使用したNDT

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