Εισαγωγή στην έννοια της βλάβης, μηχανισμοί βλάβης σε μεταλλικά και σύνθετα υλικά.. Η έννοια της απομένουσας αντοχής σε μεταλλικά και σύνθετα υλικά. Θεωρίες γραμμικής μηχανικής των θραύσεων, συντελεστής έντασης τάσεων και αναλυτικές και αριθμητικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό του. Πειραματικές τεχνικές προσδιορισμού του κρίσιμου συντελεστή έντασης τάσεων. Μη-γραμμική μηχανική των θραύσεων, η έννοια του J-ολοκληρώματος και η έννοια του ανοίγματος των χειλέων της ρωγμής ως κριτήρια αστοχίας.

Βασικές αρχές Σχεδιασμού με τις μεθόδους ασφαλούς αστοχίας (fail-safe), ασφαλούς διάρκειας ζωής (safe-life), και ανοχής στη βλάβη (damage tolerance), ο ρόλος της μεθόδου Μη Καταστροφικού Ελέγχου Κατασκευών.

Κριτήρια αστοχίας σε μεταλλικά υλικά. Κριτήρια διάδοσης ρωγμών, θραύση κόπωσης και μοντέλα πρόβλεψης της διάρκειας ζωής δομικών εξαρτημάτων σε κόπωση, μοντέλα επιβράδυνσης ρωγμής. Φιλοσοφία Σχεδιασμού με Ανοχή Βλάβης σε Σύνθετα Υλικά, μορφές και κριτήρια αστοχίας, θραύση ίνας, μήτρας, διαστρωματική αποκόλληση, Οριακά Ορατή Βλάβη Κρούσης (BVID), υποβάθμιση ιδιοτήτων. Προσομοίωση εξέλιξης βλάβης και υπολογισμός απομένουσας αντοχής κατασκευών από μεταλλικά και σύνθετα υλικά με τη μέθοδο Πεπερασμένων Στοιχείων. Παραδείγματα και εφαρμογές της προσέγγισης του σχεδιασμού με ανοχή βλάβης.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Να δώσει στο φοιτητή και στη φοιτήτρια Μηχανολόγο και Αεροναυπηγό Μηχανικό τις βασικές γνώσεις της Δομικής Ακεραιότητας και του Σχεδιασμού των Κατασκευών μεταλλικών και συνθέτων υλικών με τη μέθοδο Ανοχής Βλάβης. Να κατανοήσει ο φοιτητής και η φοιτήτρια τα φαινόμενα δημιουργίας, διάδοσης βλάβης και θραύσης, την έννοια των συντελεστών έντασης τάσεων και τις τεχνικές πειραματικού προσδιορισμού αυτών. Να εμπεδώσει την έννοια της εναπομένουσας αντοχής και του κρίσιμου φορτίου αστοχίας στα μεταλλικά και σύνθετα υλικά και να εξετάσει τη συμπεριφορά των κατασκευών με βλάβη υπό σύνθετες καταπονήσεις. Να διερευνήσει τη θραύση κόπωσης στα μεταλλικά και τα σύνθετα υλικά μέσω μοντέλων πρόβλεψης της διάρκειας ζωής δομικών εξαρτημάτων. Να μάθει να εφαρμόζει τη μεθοδολογία σχεδιασμού με ανοχής βλάβης στα μεταλλικά και σύνθετα υλικά. Να έρθει σε επαφή με τις μεθόδους αριθμητικής προσομοίωσης διάδοσης βλάβης μεταλλικών και σύνθετων υλικών υπό το πρίσμα της δομικής ακεραιότητας.

Τα μαθησιακά αποτελέσματα του συγκεκριμένου κύκλου σπουδών αντιστοιχούν στον περιγραφικό δείκτη 8, σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων.

Το άρθρο Δομική Ακεραιότητα και Ανοχή Κατασκευών σε Βλάβη εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Το μάθημα δεν έχει συγκεκριμένη ύλη και αποτελεί άσκηση σε ποικίλους χώρους εργασίας. Ως θέσεις Πρακτικής Άσκησης κάθε έτος ορίζονται οι θέσεις που το Τμήμα έχει εξασφαλίσει μέσω των συνεργασιών του με βιομηχανίες και επιχειρήσεις του ιδιωτικού και δημόσιου τομέα.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

• Δυνατότητα στους φοιτητές να έρθουν σε επαφή με τους χώρους εργασίας, να αποκτήσουν καινούριες γνώσεις, να συμμετάσχουν ενεργά σε ομαδική εργασία και λήψη αποφάσεων, να αναπτύξουν τις δεξιότητές τους, να συμμετάσχουν στον σχεδιασμό και την περάτωση έργων και να αποκτήσουν σε γενικές γραμμές εργασιακή εμπειρία.
• Συμβολή της πρακτικής άσκησης στην ενίσχυση της διασύνδεσης εκπαιδευτικών φορέων με την αγορά εργασίας και ανάπτυξη δικτυώσεων – συνεργασιών.
• Προώθηση συγχρόνων μεθόδων για την ανάπτυξη της επιχειρηματικότητας των νέων
•  Ποιοτική αξιολόγηση των μέχρι σήμερα ενεργειών και των σχεδιαζόμενων ενεργειών και συμβολή τους στη βελτίωση των προοπτικών σταδιοδρομίας των φοιτητών

Το άρθρο Πρακτική Άσκηση (Αεροναυπηγοί Μηχανικοί) εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Βασικοί τύποι, χαρακτηριστικά λειτουργίας, διατάξεις, εξαρτήματα συστημάτων ΑΣ. Ο κύκλος Brayton-βελτιώσεις, παραλλαγές. Ανάλυση/υπολογισμός τυπικών κύκλων ισχύος, turboprop, turbofan, turbojet, scramjet, turborocket. Η διαδικασία ανάλυσης των στροβιλομηχανών, οι εξισώσεις ροής, ανταλλαγή ενέργειας στροφείου/ρευστού (εξίσωση Euler), συμπιεστότητα, ακροφύσια, διαστατική ανάλυση. Ημιεμπειρική ανάλυση πτερυγώσεων συμπιεστή/στροβίλου στην μέση γραμμή-δευτερογενείς ροές, απώλειες, πολυβάθμια συστήματα, ακτινικά/φυγοκεντρικά συστήματα. Θεωρία ακτινικής ισορροπίας, σχεδιασμός της βαθμίδας, απόδοση εκτός σημείου σχεδιασμού-συμβατικές τιμές κύριων παραμέτρων. Η ψυχώμενη βαθμίδα στροβίλου. Ανάλυση/υπολογισμός θαλάμων καύσης, ευστάθεια φλόγας, ψύξη, εκπομπή καυσαερίων, pattern factor. Αεριοδυναμική σύζευξη επί μέρους τμημάτων, διαγράμματα λειτουργίας, υπολογισμός κυρίων διαστάσεων συγχρόνων μηχανών.

Δίδεται έντυπο ασκήσεων και υποχρεωτικό θέμα με αντικείμενο τον αεροθερμοδυναμικό σχεδιασμό, σύγχρονου εν λειτουργία στροβιλοκινητήρα turbofan της Rolls-Royce (τύπου Tay).

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα μαθησιακά αποτελέσματα μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος έχουν ως εξής για τον φοιτητή:

1) Ικανότητα να υπολογίζει την αεροθερμοδυναμική συμπεριφορά τυπικών διατάξεων (turboprop, turbofan, turbojet, scramjet, turborocket) Αεροστροβίλων πρόωσης και ισχύος.

2) Ικανότητα να αναλύει/επιλύει κύκλους καυσίμου-αέρα και να υπολογίζει βασικές θερμοχημικές παραμέτρους λειτουργίας όπως παραγωγή ρύπων από δεδομένα καύσιμα.

3) Ικανότητα να αναλύει/επιλύει/σχεδιάζει για τις χαρακτηριστικές παραμέτρους λειτουργίας (ροών αέρα, καυσίμου και καυσαερίων) στα συστήματα συμπιεστή/θαλάμου καύσης/στροβίλου/ακροφυσίων και να διεξάγει αρχικούς υπολογισμούς για τις πτερυγώσεις, τις αεροδυναμικές, θερμικές και μηχανικές απώλειες των επιμέρους τμημάτων.

4 )Ικανότητα να χρησιμοποιεί διαγράμματα λειτουργίας πραγματικών Αεροστροβίλων και να διεξάγει υπολογισμούς για τις κύριες διαστάσεις τυπικών μηχανών.

Το άρθρο Θεωρία και Τεχνολογία Αεριοστροβίλων εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Κατηγορίες εξισώσεων πεδίων στην Αεροδυναμική. Η μέθοδος των πεπερασμένων διαφορών. Διακριτοποίηση παραγώγων των εξισώσεων της Αεροδυναμικής . Διακριτοποίηση του χρόνου και αριθμητικά σχήματα. Συνοριακές συνθήκες. Σφάλματα – Συνέπεια – Ευστάθεια – Σύγκλιση αριθμητικών σχημάτων. Παραβολικές, ελλειπτικές, υπερβολικές εξισώσεις και επίλυσή τους. Επαναληπτικές μέθοδοι για την επίλυση συστημάτων εξισώσεων. Μέθοδοι για την αριθμητική επίλυση κανονικών διαφορικών εξισώσεων. Προγραμματισμός υπολογιστικών μεθόδων για εφαρμογές στην Αεροδυναμική.

Το άρθρο Υπολογιστική Αεροδυναμική εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Ανάλυση τάσεων και παραμορφώσεων σε στατικά αόριστους διατμητικούς φορείς, στοιχεία θραυστομηχανικής και η εφαρμογή τους στον υπολογισμό της δομικής ακεραιότητας, σύνθετες αεροναυπηγικές δομές, μη συμβατικές αεροναυπηγικές δομές, προδιαγραφές ασφαλείας αεροσκαφών με έμφαση σe δομές, λυγισμός και μεταλυγισμική συμπεριφορά δοκών και λεπτότοιχων πλακών, ανάλυση λεπτότοιχων κελυφών, δακτύλιοι και πλαίσια ενίσχυσης λεπτότοιχων φορέων, ηλωτοί, κοχλιωτοί και κολλητοί σύνδεσμοι, προβλήματα αεροελαστικότητας σε πτέρυγες αεροσκαφών.

Το άρθρο Ειδικά Θέματα Ανάλυσης Αεροπορικών Κατασκευών εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

Η Φύση των Συνθέτων Υλικών: Πολυμερικές Μήτρες: Τρόποι Ταξινόμησης των Πολυμερών. Θερμοπλαστικά και Θερμοσκληρυνόμενα πολυμερή. Μορφολογία των Πολυμερών. Μικροδομή. Επίδραση της Παραμόρφωσης στην Μορφολογία των Πολυμερών. Μηχανολογικά Πλαστικά. Σύνθετα Υλικά. Δομικός Αφρός. Ελαστομερή. Πολυμερικά Μίγματα. Υγροί Πολυμερικοί Κρύσταλλοι. Τυπικά Χαρακτηριστικά Μερικών Σημαντικών Πλαστικών. Η Σύγχρονη Τεχνολογία των Πλαστικών και των Συνθέτων Υλικών – Δυνατότητες και Προοπτικές στην Ελληνική Βιομηχανία. Ιδιότητες και Εφαρμογές Μηχανολογικών Θερμοπλαστικών. Η Βιομηχανία των Πλαστικών. Μηχανική των Υλικών. Μηχανική Συμπεριφορά των Πολυμερών:Τάση, Εξισώσεις Μετασχηματισμού των Παραμορφώσεων. Βασικές Εξισώσεις και Θεωρία της Επίπεδης Ελαστικότητας. Εξισώσεις Πεδίου. Το Επίπεδο Πρόβλημα της Ελαστικότητας. Ελαστική και Βισκοελαστική Συμπεριφορά. Ερπυσμός στα Πλαστικά. Μαθηματική Περιγραφή του Ερπυσμού των Υλικών. Ενισχυτικές Ίνες: Τύποι Ινών. Σύνθετα Ενισχυμένα με Πλεκτές Ίνες: Συνεχείς Ίνες. Ομοεπίπεδες Ίνες Τυχαίου Προσανατολισμού. Κατανομή του Μήκους των Ινών. Κατανομή Προσανατολισμού των Ινών. Κενά (Voids). Η Διεπιφάνεια Ίνας – Μήτρας: Πρόσφυση δύο Υλικών. Ελαστική Συμπεριφορά Ινωδών Συνθέτων Υλικών: Ελαστικές Ιδιότητες μίας Στρώσης με Παράλληλες Ίνες. Ελαστικές Ιδιότητες μίας Στρώσης με Ίνες Μεγάλου Μήκους και Τυχαίου Προσανατολισμού. Κατανομή των Τάσεων και των Παραμορφώσεων κατά μήκος μίας Ίνας. Ελαστικές Ιδιότητες Κοντόϊνων Συνθέτων Υλικών. Το Μοντέλο Σωρευτικής Εξασθένησης. Αλληλεπίδραση Μεταξύ Ρωγμών και Ινών. Εξόλκηση των Ινών (fibre pull-out). Αντοχή σε Εφελκυσμό κατά την Εγκάρσια Διεύθυνση.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ   

Κατανόηση της φύσης των σύνθετων υλικών ως βάση για τη βελτίωση των ιδιοτήτων, των μεθόδων κατασκευής και του σχεδιασμού των προϊόντων που κατασκευάζονται από αυτά τα υλικά. Αν και η έμφαση δίνεται στις ιδιότητες των σύνθετων υλικών στο σύνολό τους, απαιτείται η γνώση των ιδιοτήτων των επιμέρους συστατικών: της ίνας, της μήτρας και της διεπιφάνειας μεταξύ της ίνας και μήτρας. Οι φοιτητές κατανοούν επίσης την ουσία της τεχνολογίας των σύνθετων υλικών, η οποία είναι η δυνατότητα να τοποθετούνται ισχυρές άκαμπτες ίνες στη σωστή θέση, με τον σωστό προσανατολισμό με το σωστό κλάσμα όγκου. Αρχικά, ο σπουδαστής μαθαίνει για την ταξινόμηση και τον ορισμό των σύνθετων υλικών καθώς και για τη σχέση μεταξύ σύνθετων υλικών και των πιο παραδοσιακών μηχανολογικών υλικών καθώς και των μεθόδων κατασκευής προϊόντων κατασκευασμένων από σύνθετα υλικά. Στη συνέχεια, οι φοιτητές προχωρούν στις ιδιότητες των ινών και των μητρών και στη σχέση τους με τη μικροδομή και τις συνθήκες επεξεργασίας. Η έννοια της διεπιφάνειας μήτρας-ίνας και οι μέθοδοι μέτρησης της αντοχής του δεσμού παρουσιάζονται επίσης στους φοιτητές. Στη συνέχεια παρουσιάζονται στους φοιτητές οι γεωμετρικές έννοιες των σύνθετων υλικών με ιδιαίτερη αναφορά στην πυκνότητα των ινών, την κατανομή μήκους ινών, τον προσανατολισμό των ινών σε 2D και 3D, τα κενά μέσα στη δομή του συνθέτου, κλπ. Στη συνέχεια, οι φοιτητές μαθαίνουν για τις ελαστικές ιδιότητες μίας στρώσης UD και συγκρίνουν τις θεωρητικές προβλέψεις με τα πειραματικά αποτελέσματα διαφόρων συστημάτων ίνας-ρητίνης. Τέλος, μελετώνται και παρουσιάζονται οι ελαστικές ιδιότητες ενός πολυστρωματικού υλικού χρησιμοποιώντας την κλασική θεωρία των πολυστρώτων πλακών. Οι μαθητές μαθαίνουν επίσης για τα κοντόινα σύνθετα υλικά , τα κοκκώδη σύνθετα καθώς και τα υβριδικά σύνθετα υλικά. Μια σειρά διαλέξεων είναι αφιερωμένη στη δυναμική μηχανική συμπεριφορά των σύνθετων υλικών, τη θερμική και μηχανική κόπωση, την απορρόφηση νερού, τη μηχανική θραύσης και τη διάδοση των ρωγμών, καθώς και διάφορα άλλα ειδικά θέματα τα οποία ανανεώνονται κάθε χρόνο.

Το άρθρο Εισαγωγή στα Σύνθετα Υλικά εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.

1. Εισαγωγή στα στοχαστικά σήματα και συστήματα
2. Θεμελιώδεις έννοιες στοχαστικών σημάτων στο πεδίο χρόνου
3. Μη παραμετρική εκτίμηση στοχαστικών σημάτων στο πεδίο χρόνου
4. Θεμελιώδεις έννοιες στοχαστικών σημάτων στο πεδίο συχνοτήτων 
5. Μη παραμετρική εκτίμηση στοχαστικών σημάτων στο πεδίο συχνοτήτων
6. Γενική θεωρία στάσιμων γραμμμικών στοχαστικών σημάτων και συστημάτων
7. Γενική θεωρία και ιδιότητες παραμετρικών μοντέλων ARMA
8. Μοντέλα ARMA μέσω διακριτοποίησης μοντέλων συνεχούς χρόνου
9. Εισαγωγή στα μη στάσιμα και εποχικά στοχαστικά σήματα
10. Θεωρία πρόβλεψης
11. Αναγνώριση, εκτίμηση & έλεγχος εγκυρότητας παραμετρικών στοχαστικών μοντέλων
12. Εισαγωγικά σχόλια σε διανυσματικά στοχαστικά σήματα

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα αποτελεί εμπεριστατωμένη εισαγωγή στο αντικείμενο των στοχαστικών ψηφιακών σημάτων και συστημάτων, με αναφορά σε στοχαστικές ταλαντώσεις. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:
• Κατανοήσει την μορφή και τις βασικές έννοιες στάσιμων στοχαστικών σημάτων και συστημάτων στα πεδία χρόνου και συχνοτήτων
• Κατανοήσει εφαρμογές τους στην μηχανολογία, αεροναυτική και άλλες περιοχές της επιστήμης
• Περιγράψει μαθηματικά στάσιμα και ωρισμένα μη στάσιμα στοχαστικά σήματα
• Κατανοήσει τις βασικές έννοιες της εκτίμησης, καθώς και την ίδια την εκτίμηση, μαθηματικών μοντέλων στοχαστικών σημάτων στα πεδία πεδία χρόνου και συχνοτήτων
• Αναλύσει διεξοδικά μαθηματικά μοντέλα στάσιμων στοχαστικών στοχαστικών σημάτων και συστημάτων στα πεδία χρόνου και συχνοτήτων
• Συνδέσει τα μαθηματικά μοντέλα με υποκείμενα φυσικά συστήματα και τις ιδιότητές τους
• Υπολογίσει προβλέψεις στοχαστικών σημάτων
• Εξετάσει αναλυτικά την εγκυρότητα ενός εκτιμηθέντος μοντέλου
• Μοντελοποίησει και αναλύσει πρακτικά στάσιμα στοχαστικά σήματα και συστήματα από δοθείσα/ες υλοποίηση/-ήσεις αυτών με χρήση κατάλληλου λογισμικού (όπως MATLAB/SIMULINK, R).

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

1. Εισαγωγή στη Διαγνωστική-Προγνωστική περιστρεφόμενων μηχανών – Γενικές αρχές και προβλήματα
2. Συλλογή Δεδομένων
3. Τύποι σημάτων και μη παραμετρική επεξεργασία
4. Διαγνωστική περιστρεφόμενων μηχανών στο πεδίο του χρόνου
5. Διαγνωστική περιστρεφόμενων μηχανών στο πεδίο συχνοτήτων
6. Προγνωστική περιστρεφόμενων μηχανών
7. Εφαρμογές και εργαστηριακή εξοικείωση

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Ο στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στις βασικές αρχές της Διαγνωστικής και Προγνωστικής σε περιστρεφόμενες μηχανές. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα αποκομίσει νέες γνώσεις και δεξιότητες στα αντικείμενα αυτά και θα είναι σε θέση να:
• Κατανοεί τα βασικά προβλήματα Διαγνωστικής-Προγνωστικής σε περιστρεφόμενες μηχανές
• Κατανοεί την αναγκαιότητα της Διαγνωστικής-Προγνωστικής για την συντήρηση περιστρεφόμενων μηχανών
• Κατανοεί τις αρχές λειτουργίας των βασικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται στη Διαγνωστική-Προγνωστική περιστρεφόμενων μηχανών
• Συλλέγει και να επεξεργάζεται στοχαστικά και καθοριστικά σήματα ταλαντώσεων, ακουστικά, θερμοκρασίας καθώς και άλλα που σχετίζονται με την παρακολούθηση της κατάστασης περιστρεφόμενων μηχανών
• Κατανοεί τη λειτουργία συστημάτων συλλογής δεδομένων
• Κατανοεί και να κάνει χρήση βασικών μεθόδων διαγνωστικής για περιστρεφόμενες μηχανές στα πεδία χρόνου και συχνοτήτων
• Κατανοεί και να κάνει χρήση βασικών μεθόδων προγνωστικής για περιστρεφόμενες μηχανές
• Εφαρμόζει τις παραπάνω μεθόδους με τη χρήση των λογισμικών Matlab και Ansys

Το άρθρο Διαγνωστική – Προγνωστική Μηχανών εμφανίστηκε πρώτα στο Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών.