ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (ΜΠΣ)

Κωδικός μαθήματος
Μ0803Κ
Μονάδες ECTS
5
Εξάμηνο
Εξάμηνο 8o
Κατηγορία μαθήματος
Κατεύθυνση
Μηχανολογικών Κατασκευών & Εγκαταστάσεων
Περιγραφή μαθήματος
ΓΕΝΙΚΑ
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ 3
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Υποχρεωτικό Κατασκευαστικής Κατεύθυνσης (ΚΥΚ)
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Δεν υπάρχουν. Απαραίτητες γνώσεις Μηχανική-Στατική, Αντοχή Ι, Μαθηματικά των συνήθων και μερικών διαφορικών εξισώσεων Μαθηματικά γραμμικής άλγεβρας.
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ Ελληνική
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS Ναι
ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Ο μαθησιακός στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση από τον φοιτητή μηχανικό των βασικών εννοιών της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων (ΜΠΣ), καθώς και της υλοποίησής σε μονοδιάστατα και δισδιάστατα προβλήματα μηχανικής και μετάδοσης θερμότητας. Επιπλέον, στο πλαίσιο του μαθήματος γίνεται η εξοικείωση του φοιτητή με τη χρήση ενός εμπορικού πακέτου ΜΠΣ, τα οποία ως γνωστόν χρησιμοποιούνται σε πολλές δραστηριότητες του μηχανικού.

Ο φοιτητής, με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, θα έχει την ικανότητα να:

  • Υλοποιεί τη ΜΠΣ σε μονοδιάστατα και δισδιάστατα προβλήματα μηχανικής και μετάδοσης θερμότητας.
  • Χρησιμοποιεί εμπορικά προγράμματα βασισμένα στην ΜΠΣ για την ανάλυση κατασκευών.
  • Εκτιμάει τα αποτελέσματα της ανάλυσης που γίνεται με την ΜΠΣ και να κατανοεί τους παράγοντες από τους οποίους αυτά επηρεάζονται.
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη εργασία
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Βασικές έννοιες της μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων: Συνεχή και Διακριτά συστήματα. Βαθμοί ελευθερίας. Εξισώσεις ισορροπίας και συνοριακές συνθήκες. Αρχή της ελάχιστης δυναμικής ενέργειας και μέθοδος Galerkin.

Ανάλυση μονοδιάστατων προβλημάτων: Γραμμικά και δευτεροβάθμια στοιχεία. Συναρτήσεις μορφής. Μητρώα στιβαρότητας και φορτίσεων. Σχηματισμός ολικών μητρώων. Μετασχηματισμός συντεταγμένων. Επίλυση τελικού γραμμικού συστήματος και εφαρμογές σε γραμμικούς φορείς και δικτυώματα.

Ανάλυση δισδιάστατων προβλημάτων: Εξισώσεις ισορροπίας και συνοριακές συνθήκες σε προβλήματα θερμότητας. Μέθοδος Galerkin για προβλήματα θερμότητας. Διακριτοποίηση με τετράπλευρα και τριγωνικά στοιχεία. Συναρτήσεις μορφής. Μητρώα στιβαρότητας και φορτίσεων. Σχηματισμός ολικών μητρώων. Αριθμητική ολοκλήρωση. Εφαρμογές.
ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ Δια ζώσης σε αίθουσα διδασκαλίας
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Ο τρόπος παράδοσης συνδυάζει τη χρήση τεχνολογιών πληροφορίας για την παρουσίαση της θεωρίας και λοιπού εκπαιδευτικού υλικού και της παραδοσιακής χρήσης ασπροπίνακα για την επίλυση προβλημάτων.
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39
Εργαστηριακές Ασκήσεις 13
Αυτοτελής Μελέτη 73
Σύνολο Μαθήματος 125
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Εργαστηριακές ασκήσεις

Γραπτή εξέταση που περιλαμβάνει επίλυση προβλημάτων.

Ο τελικός βαθμός διαμορφώνεται με σχετική βαρύτητα: 85% βαθμός γραπτής εξέτασης, 15% βαθμός εργαστηριακών ασκήσεων.
ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
  • T.R. Chandrupatla and A.D. Belegundu (1991) «Introduction to Finite Elements in Engineering», Prendice Hall, 1991, Eλληνική Μετάφραση, εκδ. Κλειδάριθμος.
  • Χ. Προβατίδης (2015) «Πεπερασμένα Στοιχεία στην Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών”, εκδ. Τζιόλα.
  • Μ. Παπαδρακάκης (2001) «Ανάλυση Φορέων με την Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων», Εκδόσεις Παπασωτηριου.
  • Γ. Τσαμασφύρος και Ε. Θεοτόκογλου (1994) “Η Μέθοδος των Πεπερασμένων Στοιχείων”, Αθήνα.
  • Π.Α, Kακαβάς (2016) «Η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων», εκδόσεις Τζιόλα.