Ανάλυση τάσεων σε κατασκευαστικά στοιχεία πολυστρώτων δομών (Διατύπωση καταστατικών εξισώσεων πολυστρώτων πλακών σε κατάλληλα μετατοπισμένα συστήματα συντεταγμένων, υπολογισμός δυσκαμψίας πλακών με ενισχυτικά νεύρα), Ελαστική ευστάθεια και ελεύθερη ταλάντωση πολυστρώτων πλακών, Μελέτη αστοχίας πολυστρώτων δομών (Συντελεστής αντοχής, φορτία FPF, υποβάθμιση ελαστικών ιδιοτήτων-κατανεμημένη αστοχία, τόποι αστοχίας LPF, φορτία σχεδιασμού), Γενικές αρχές αξιοπιστίας κατασκευών από σύνθετα υλικά στο πλαίσιο του ISO 2394, Σχεδιασμός διατάξεως στρώσεων πολυστρώτου δομής, Σχεδιασμός σε κόπωση κατασκευαστικών στοιχείων από πολύστρωτα Σ.Υ., Σχεδιασμός συνδέσμων στοιχείων από Σ.Υ, Παράδειγμα εφαρμογής: Μεθοδολογία σχεδιασμού πτερυγίων ανεμογεννητριών

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Οι φοιτητές στο τέλος του εξαμήνου πρέπει να είναι σε θέση:
1. Να σχεδιάζουν διατάξεις στρώσεων και να επιλέγουν υλικά για στοιχεία μηχανών από πολύστρωτα σύνθετα βάσει της φόρτισης και των λειτουργικών απαιτήσεων της εφαρμογής
2. Να αναλύουν κατασκευές από σύνθετα υλικά (Σ.Υ.) υπό ακραία και δυναμικά φορτία, να ελέγχουν την ελαστική ευστάθεια και την μορφική συμπεριφορά σε ταλάντωση
3. Να μπορούν να σχεδιάζουν κατασκευαστικά στοιχεία από Σ.Υ. προετοιμάζοντας μοντέλλα πεπερασμένων στοιχείων

Οι γνώσεις αυτές είναι αναγκαίες στις εργασίες Σπουδαστική και Διπλωματική σε σχετικό αντικείμενο.
Τα μαθησιακά αποτελέσματα του συγκεκριμένου κύκλου σπουδών αντιστοιχούν στον περιγραφικό δείκτη 8, σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων.

Το άρθρο Σχεδιασμός με Σύνθετα Υλικά εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Εισαγωγή στον Μη Καταστροφικό Ελεγχο (Μεθοδολογίες κατασκευαστικού σχεδιασμού, safe life, fail safe, παρουσίαση αστοχιών και ειδών ατελειών σε μεταλλικά και σύνθετα υλικά, Αξιοπιστία ΜΚΕ, Επισκόπηση μεθόδων ΜΚΕ)
Οπτικός Ελεγχος, Διεισδυτικά υγρά, Μαγνητικά σωματίδια, Δινορεύματα Eddy current,
Έλεγχος με υπερήχους (Στοιχεία κυματικής διάδοσης σε άπειρα και πεπερασμένα ελαστικά στερεά μέσα, Αλλαγή τρόπου διάδοσης ελαστικών κυμάτων σε ελεύθερα σύνορα και διεπιφάνειες, Κρίσιμες γωνίες διάδοσης, Δοκιμές υπερήχων, εξοπλισμός, πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες, phased array ultrasonics, Απόσβεση, Σκέδαση, Διασπορά, Διατάξεις δοκιμών με υπέρηχους, Αξιολόγηση ρωγμών και εν γένει ελαττωμάτων, εργαστηριακή επίδειξη),
Ακουστική Εκπομπή (Ανάλυση σημάτων ΑΕ, Ακουστο-Υπέρηχοι AU, εργαστηριακή επίδειξη), Ραδιογραφία.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση στο φοιτητή και στη φοιτήτρια Μηχανολόγο και Αεροναυπηγό Μηχανικό βασικών τεχνικών μη καταστροφικού ελέγχου για τον εντοπισμό ασυνεχειών σε κατασκευές ή τελικά προϊόντα και η ανάλυση των βασικών αρχών που τις διέπουν. Μια σειρά από τις συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες τεχνικές ΜΚΕ στη βιομηχανία παρουσιάζονται αναλυτικά ως προς τις φυσικές αρχές τους, τον εξοπλισμό που απαιτούν και τα συνήθη ευρήματα τους σε τυπικές εφαρμογές. Δίνεται έμφαση στην ανίχνευση ατελειών/ασυνεχειών τόσο σε μεταλλικά όσο και σε σύνθετα υλικά.

Το άρθρο Μη Καταστροφικές Δοκιμές και Έλεγχοι εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

i. Γενικευμένη μορφή της μεθόδου ΠΣ για τρισδιάστατα προβλήματα παραμορφώσου στερεού. Περιγράφονται αναλυτικά, το τρισδιάστατο πρόβλημα του συνεχούς μέσου, οι οικογένειες τρισδιάστατων στοιχείων όγκου και συναρτήσεις μορφής.
ii. Παρουσιαζεται το γενικευμενο πλαισιο αριμθητικης αναλυσης παραμορφωσιμων στερεων και δομων. Μεταβαση απο τις εξισωσης ισοροπιας των τασεων σε αδυναμες μορφες εξισωσεων ισοροπιας. Μέθοδοι σταθμισμένων υπολοίπων, συναρτήσεις δοκιμής, η έννοια της ολικής και τοπικής προσέγγισης, μεταβαλλόμενες μορφές των εξισώσεων ισορροπίας– μέθοδος των μετατοπίσεων, μέθοδος Galerkin, αρχή των δυνατών έργων.
iii. Ανάλυση δοκών και πλαισίων. Στοιχεία τέλειας κάμψης (κλασσική κάμψη) – συναρτήσεις μορφης C1. Στοιχεία κάμψης με διάτμηση, στοιχεία πλαισίου.
iv. Ειδικά τρισδιάστατα στοιχεία για την ανάλυση λεπτότοιχων και αεροναυπηγικών κατασκευών. Αναλυση Πλάκων (Plates) . Στοιχεία τέλειας κάμψης (κλασσική κάμψη), Στοιχεία κάμψης πλακών με διάτμηση. Στοιχεία Μεμβράνης. Ανάλυση Κελυφών (Shells)
v. Μη-γραμμική Ανάλυση Κατασκευών με Πεπερασμενα Στοιχεια. Εισαγωγή, μεταβαλλομενη μορφή των εξισώσεων ισορροπίας. Μέθοδοι επίλυσης μη-γραμμικών εξισώσεων. Ολικό και εφαπτομενικό μητρώο δυσκαμψίας. Ανάλυση κατασκευών με μη-γραμμικά υλικά. Ανάλυση με μεγάλες μετατοπίσεις, η έννοια της γεωμετρικής μη-γραμμικότητας κατασκευών. Ανάλυση Κατασκευών σε λυγισμό. Το πρόβλημα του γραμμικού ή αρχικού Λογισμού. Μη-γραμμικος λυγισμός και μεταλυγισμός.
vi. Το μάθημα συνοδεύεται από εργαστήριο που περιλαμβάνει υπολογιστικές ασκήσεις και παραδείγματα εφαρμογής γραμμικής και μη-γραμμικής ανάλυσης κατασκευών.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ  

Πρόκειται για το κύριο μάθημα εμβάθυνσης στην μέθοδο των Πεπερασμένων στοιχείων, και των μεθόδων υπολογιστικής μηχανικής και αριθμητικής ανάλυσης κατασκευών. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται:

• Να αποκτήσουν προηγμένες γνώσεις στην Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων, την Αριθμητική Ανάλυση Κατασκευών και γενικότερα στην περιοχή της Υπολογιστικής Μηχανικής Κατασκευών.
• Να αποκτήσουν γνώσεις στην μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων για την ανάλυση τρισδιάστατων παραμορφώσιμων στερεών, με έμφαση στην ανάλυση λεπτότοιχων δομών (δοκοί, πλάκες, κελύφη).
• Να έχουν μια πρώτη εισαγωγή στην μη-γραμμική ανάλυση κατασκευών και την εφαρμογή της μεθόδου ΠΣ για την επίλυση τους.
• Να αποκτήσουν δεξιότητες και πρακτική εμπειρία στην ανάπτυξη λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων.
• Να αποκτήσουν ικανότητες και πρακτική εμπειρία στην εφαρμογή της μεθόδου μέσω ενός δομημένου προγράμματος εργαστηριακών ασκήσεων

Το άρθρο Μέθοδοι Πεπερασμένων Στοιχείων για την Ανάλυση Κατασκευών εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Το μάθημα αποσκοπεί και συμβάλλει στην ανάπτυξη των κάτωθι γενικών ικανοτήτων:

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
• Λήψη αποφάσεων
• Ομαδική εργασία
• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 

Το μάθημα απαρτίζεται από 12 ενότητες, μία για κάθε ένα από τα κύρια υποσυστήματα των αεροσκαφών. Ειδικότερα,

1. Μηχανισμοί ελέγχου πτήσης
2.  Μηχανισμοί ελέγχου κινητήρα
3. Υποσύστημα καυσίμου
4. Υποσύστημα υδραυλικού δικτύου
5.  Υποσύστημα Ηλεκτρικής ισχύος
6. Υποσύστημα συμπιεσμένου αέρα
7. Υποσύστημα κλιματισμού
8. Υποσυστήματα εκτάκτου ανάγκης
9. Υποσυστήματα ελικοπτέρων
10. Υποσυστήματα ειδικών λειτουργιών
11.  Ηλεκτρονικά υποσυστήματα (Avionics)
12.  Διαδικασίες σχεδιασμού των υποσυστημάτων

Το άρθρο Συστήματα Αεροσκαφών εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

• Γενικά για προωθητικά συστήματα.
• Βασικοί ορισμοί και μεγέθη.
• Προβλήματα Μετάδοσης Θερμότητας.
• Επιδόσεις πτήσης Πυραυλοκίνητων οχημάτων
• Πυραυλικά συστήματα πρόωσης χημικών καυσίμων.
• Συστήματα πρόωσης υγρών καυσίμων.
• Συστήματα πρόωσης στερεών καυσίμων.
• Άλλοι τύποι προωθητικών μηχανών.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Στο μάθημα αυτό ο φοιτητής θα αποκτήσει:
• Εισαγωγικές γνώσεις στην πυραυλική πρόωση, την τεχνολογία της, τις αποδόσεις και στα προβλήματα σχεδιασμού πυραυλικών συστημάτων.
• Γνώση των βασικών αρχών και μεθοδολογίας για τον σχεδιασμό πυραυλικών συστημάτων για την πτήση αεροδιαστημικών οχημάτων και των επιμέρους συστημάτων τους.
• Έμφαση δίνεται στα προωθητικά συστήματα υγρών και στερεών καυσίμων.

Το άρθρο Αεροδιαστημικά Προωθητικά Συστήματα εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

1. Εισαγωγή στην Δυναμική Αναγνώριση και Παρακολούθηση της Δομικής Ακεραιότητας κατασκευών μέσω μετρούμενων σημάτων ταλάντωσης.
2. Γενικές αρχές & προδιαγραφές προβλημάτων Δυναμικής Αναγνώρισης και Παρακολούθησης της Δομικής Ακεραιότητας.
3. Μη παραμετρικά και παραμετρικά καθοριστικά και στοχαστικά μοντέλα δυναμικής συμπεριφοράς κατασκευών στα πεδία χρόνου και συχνοτήτων.
4. Μέθοδοι αναγνώρισης καθοριστικών μοντέλων.
5. Μέθοδοι αναγνώρισης στοχαστικών μοντέλων.
6. Μη παραμετρικές μέθοδοι Παρακολούθησης της Δομικής Ακεραιότητας κατασκευών μέσω μετρούμενων σημάτων ταλάντωσης.
7. Παραμετρικές μέθοδοι Παρακολούθησης της Δομικής Ακεραιότητας κατασκευών μέσω μετρούμενων σημάτων ταλάντωσης.
8. Παρακολούθηση της Δομικής Ακεραιότητας κατασκευών υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες λειτουργίας.
9. Προχωρημένα θέματα.
10. Πειραματικές εφαρμογές.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα αποτελεί εμπεριστατωμένη εισαγωγή στο προχωρημένο και σύγχρονο αντικείμενο της Δυναμικής Αναγνώρισης (Dynamic Identification, DI) και Παρακολούθησης της Δομικής Ακεραιότητας (Structural Health Monitoring, SHM) κατασκευών μέσω μετρούμενων σημάτων ταλάντωσης. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί τα προβλήματα με τις προδιαγραφές τους καθώς επίσης και τις αρχές της δυναμικής αναγνώρισης και της παρακολούθησης της δομικής ακεραιότητας κατασκευών μέσω μετρούμενων σημάτων ταλάντωσης.
• Προτείνει κατάλληλα μη παραμετρικά και παραμετρικά καθοριστικά και στοχαστικά μοντέλα για την περιγραφή της δυναμικής συμπεριφοράς της μελετώμενης κατασκευής.
• Αναπτύσσει κατάλληλα μη παραμετρικά και παραμετρικά καθοριστικά και στοχαστικά μοντέλα χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους εκτίμησης και μετρούμενα σήματα ταλάντωσης.
• Αναλύει την αποτελεσματικότητα και την ακρίβεια των εκτιμηθέντων μοντέλων.
• Κατανοεί τις βασικές αρχές μη παραμετρικών και παραμετρικών μεθόδων παρακολούθησης της δομικής ακεραιότητας κατασκευών που χρησιμοποιούν σήματα ταλάντωσης.
• Επιλέγει τις πλέον κατάλληλες σύγχρονες μεθόδους παρακολούθησης της δομικής ακεραιότητας για την αντιμετώπιση διαφόρων ειδών σχετικών προβλημάτων.
• Αναλύει την αποτελεσματικότητα των μεθόδων παρακολούθησης της δομικής ακεραιότητας μέσω κατάλληλων δεικτών και διαγραμμάτων.
• Αξιολογεί την παρουσία τυχόν μεταβαλλόμενων συνθηκών λειτουργίας και να προτείνει μεθόδους κατάλληλης.
• Σχεδιάζει και εφαρμόζει τα ανωτέρω σε πρακτικά προβλήματα με χρήση κατάλληλου εξοπλισμού και λογισμικού (όπως MATLAB/SIMULINK και γλώσσα προγραμματισμού R).

Το άρθρο Δυναμική Αναγνώριση & Παρακολούθηση της Δομικής Ακεραιότητας Κατασκευών εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.