ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:

Η χρήση των σύνθετων υλικών στην κατασκευή στοιχείων μηχανολογικών κατασκευών αυξάνεται συνέχεια. Για παράδειγμα, τα σύνθετα υλικά αναμένεται να καλύπτουν ένα ποσοστό έως και 70% του συνολικού βάρους του αεροσκάφους. Ο φοιτητής με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να υπολογίζει:

τάσεις και παραμορφώσεις σε μία στρώση συνθέτου υλικού

ενεργό μέτρο ελαστικότητας συνθέτου με συνεχείς ίνες

τάσεις και παραμορφώσεις σε πολύστρωτη δοκό που καταπονείται με καμπτικά δοκία που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο φόρτισης

ελαστική γραμμή και βέλη κάμψης

τάσεις και παραμορφώσεις που αναπτύσσονται σε πολύστρωτη πλάκα που καταπονείται με καμπτικά φορτία.

Γενικές Ικανότητες

-Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών για τα Σύνθετα Υλικά και σύνταξη μελέτης μηχανολογικού σχεδιασμού στοιχείων από σύνθετα υλικά

-Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις που αφορούν τον μηχανολογικό σχεδιασμό στοιχείων από σύνθετα υλικά

-Λήψη αποφάσεων για την χρήση συνθέτων υλικών σε μηχανολογικές κατασκευές

-Σχεδιασμός και διαχείριση έργων που αφορούν τα σύνθετα υλικά

Βασικές Έννοιες. Συνιστώντα Υλικά Συνθέτων. Εφαρμογές Συνθέτων Υλικών. Τα Σύνθετα Υλικά στις Μηχανολογικές Κατασκευές. Κατεργασίες Κατασκευής Συνθέτων Υλικών.

- Σύνθετα υλικά: Ενισχυμένα σύνθετα υλικά. Σύνθετα υλικά με ινώδη ενίσχυση. Δεσμός μεταξύ ίνας και πολυμερικής μήτρας. Σύνθετα υλικά με μεταλλική ή με κεραμική μήτρα.

- Σχέση τάσεων-παραμορφώσεων στρώσης συνθέτου

- Ενεργό μέτρο ελαστικότητας συνθέτου ενισχυμένου με συνεχείς ίνες

- Αντοχή στρώσης συνθέτου ενισχυμένου με συνεχείς ίνες

- Ανάλυση υγροθερμικής συμπεριφοράς στρώσης συνθέτου

- Ανάλυση συνθέτου ενισχυμένου με ασυνεχείς ίνες

- Ανάλυση πολύστρωτων συνθέτων, βασικές παραδοχές για την δοκό, τεχνική θεωρία για την δοκό με σύνθετα υλικά, βασικές παραδοχές για την πλάκα, τεχνική θεωρία για την πολύστρωτη πλάκα

- Ανάλυση δυναμικής και βισκοελαστικής συμπεριφοράς συνθέτου

- Ανάλυση θραύσης συνθέτου

Επίδειξη στο εργαστήριο: Δοκιμές των συνθέτων και των συνιστωσών τους: Δοκιμές ινών. Δοκιμές μητρών. Δοκιμές εφελκυσμού. Δοκιμές θλίψης. Δοκιμές διάτμισης. Δοκιμές κάμψης. Δοκιμές θραύσης. Δοκιμές αλληλεπίδρασης ινών-μήτρας. Δοκιμές ερπυσμού. Δοκιμές ταλάντωσης.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

-Εξέταση Εβδομαδιαίων Σειρών Ασκήσεων

-Τελική γραπτή εξέταση Θεωρίας

Γ. ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ, Δ. ΜΟΥΖΑΚΗΣ, Σύνθετα Υλικά, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα 2007.

D.GAY, Composites Materials Design and Application, CRC Press, New York 2015

S. TSAI, J.MELO, Composites Materials Design and Testing, Composites Design Group, L.A. 2015.

R.F. GIBSON, Principles of Composite Materials Mechanics, McGraw Hill, New York 2000.