Μαθήματα

ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Θεωρητικό μέρος:
1. Εισαγωγή. Η μέθοδος του Rayleigh – Ritz. H μέθοδος του Galerkin.
2. Προβλήματα μιας διάστασης. Αξονικός εφελκυσμός. Ράβδος σε στρέψη.
Ανάπτυξη μητρώων δυσκαμψίας (stiffness matrices).
3. Δικτυώματα. Ανάπτυξη του μητρώου δυσκαμψίας.
4. Δοκοί και πλαίσια. Υπολογισμός μητρώων δυσκαμψίας. Ισοδύναμα κομβικά φορτία του στοιχείου.
5. Προβλήματα δύο διαστάσεων. Τρίγωνο με σταθερή παραμόρφωση
6. Τετράπλευρα και τριγωνικά στοιχεία υψηλότερης τάξης. Αριθμητική ολοκλήρωση.
7. Συμμετρικά εκ περιστροφής σώματα με συμμετρικά εκ περιστροφής φορτία.
8. Στερεά στο χώρο. Ισοπαραμετρικά στοιχεία.
9. Η δυναμική των μηχανολογικών κατασκευών.
10. Προβλήματα Πεδίων. Η μέθοδος του Galerkin. Μεταφορά θερμότητας.
11. Προβλήματα με περιορισμούς στις οριακές συνθήκες.
Εργαστηριακές Ασκήσεις (ανά 3 εβδομάδες μαθημάτων):
Εφαρμογές υπολογιστικής ανάλυσης τάσεων – παραμορφώσεων μηχανολογικών
κατασκευών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEA) με χρήση
κατάλληλου λογισμικού Η/Υ, ANSYS classic

Μαθησιακοί Στόχοι

Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, αναμένεται πως οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
– να υπολογίζουν τις τάσεις και τις παραμορφώσεις που αναπτύσσονται σε μηχανολογικές κατασκευές
λόγω θερμομηχανικών φορτίων.
– να είναι σε θέση να προσομοιώνουν την εντατική κατάσταση μηχανολογικών κατασκευών (σε 2D και
3D διαστάσεις) που υπόκεινται σε θερμομηχανικά φορτία.

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των
    απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  •  Ομαδική εργασία
  •  Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
  • Τήρηση κανόνων ασφαλείας σε εργαστηριακούς χώρους

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο στην αίθουσα διδασκαλίας και σε ομάδες
εργασίας

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

– Εμπορικό λογισμικό ή/και λογισμικό ανοικτού κώδικα
– Χρήση του Συστήματος Ηλεκτρονικής Εκπαίδευσης της
Πανεπιστημιούπολης Σερρών (https://elearning.cm.ihu.gr/)
– Οπτικοακουστικό υλικό και πολυμεσικές εφαρμογές
– Επικοινωνία με τους φοιτητές μέσω e-mail

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις156
Σύνολο156

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ασκήσεις με χρήση πεπερασμένων στοιχείων σε κατάλληλο
λογισμικό για την πιστοποίηση της ικανότητας των φοιτητών να
χειρίζονται λογισμικά προσομοίωσης αντοχής μηχανολογικών
διατάξεων σε 2D περιβάλλον, με αξιολόγηση εντός της αίθουσας –
Ποσοστό 25% επί της τελικής βαθμολογίας.

Τελική γραπτή εξέταση στην ύλη των Διαλέξεων και των Ασκήσεων
Πράξης – Ποσοστό 75% επί της τελικής βαθμολογίας, η οποία
περιλαμβάνει:
• Θεωρητικές ερωτήσεις αναφορικά με τα μοντέλα
πεπερασμένων στοιχείων.
• Διατύπωση προβλημάτων και μοντέλων προς επίλυση με
χρήση πεπερασμένων στοιχείων
• Διατύπωση οριακών συνθηκών και συνθηκών συνέχειας σε
υπολογιστικά μοντέλα για μηχανολογικά προβλήματα

Οι φοιτητές βαθμολογούνται με βάση το εάν και κατά πόσον έχουν
απαντήσει στις θεωρητικές ερωτήσεις και έχουν επιλύσει σωστά τα
προβλήματα που τους τέθηκαν.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Γκότσης Πασχάλης Κ., Πεπερασμένα στοιχεία, Εκδόσεις Ζήτη, 2008.
2. TIRUPATHI R. CHANDRUPATLA, ASHOK D. BELEGUNDU, ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ   ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2006