ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΥΛΙΚΩΝ

Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού

Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.

- Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα μπορούν να κάνουν διαγράμματα κατάστασης, να χειρίζονται τον χώρο των παραμέτρων, θα είναι ικανοί να επιλέγουν την κατάλληλη μέθοδο βελτιστοποίησης, θα μπορούν να καθορίζουν τις προδιαγραφές-απαιτήσεις του υλικού για μια κατασκευή, θα γνωρίζουν με ποια κριτήρια να επιλέγουν τις κατάλληλες διατάξεις. Θα γνωρίζουν την έννοια της ποιότητας και με ποιους τρόπους διασφαλίζεται η ποιότητα και πως κατασκευάζεται ένα πρότυπο. - Στόχος της ενότητας της "επιλογής υλικών" είναι η εισαγωγή των σπουδαστών στις αρχές της συστηματικής επιλογής υλικού με βάση την εφαρμογή, την επίδοση, το σχεδιασμό, και το κόστος. Το μάθημα έχει υψηλή προστιθέμενη αξία αναφορικά με τις πρακτικές ικανότητες των αποφοίτων του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Φυσικής & Τεχνολογία Υλικών» και τη δυνατότητα απασχόλησής τους στη βιομηχανία. - Η κατανόηση των κινδύνων για τον ερευνητή και το περιβάλλον όπως απορρέουν από την εργασία σε εργαστηριακό χώρο ή τη βιομηχανία. Η εκπαίδευση σε μεθόδους πρόληψης και αντιμετώπισης ατυχημάτων και το σχεδιασμό εργαστηριακών μονάδων υπό το πρίσμα της υγιεινής, ασφάλειας και αποδοτικής εργασίας.

- Βελτιστοποίηση & Προτυποποίηση: Διάγραμμα κατάστασης. Χώρος παραμέτρων. Μέθοδοι βελτιστοποίησης. Προδιαγραφές-απαιτήσεις. Επιλογή της διάταξης. Ενσωμάτωση, ποιότητα, μέθοδοι διασφάλισης της ποιότητας. Κατασκευή προτύπου. Παραδείγματα. - Μέθοδοι Επιλογής Υλικών: Υλικά και Σχεδιασμός. Οι ιδιότητες και κατηγορίες των υλικών. Tύποι σχεδιασμού. Οι παράμετροι του σχεδιασμού. Επίδοση του υλικού. Αξία και κόστος. Η διαδικασία επιλογής υλικού. Μέθοδοι Επιλογής Υλικών - Επιλογή με βάση τεχνική ανάλυση, συσχετισμό και αναλογία. Κατάταξη με δείκτες επίδοσης. Πολλαπλοί στόχοι και περιορισμοί. Βάσεις Δεδομένων Επιλογής Υλικών. Επιλογή κατεργασίας. Ανάλυση κόστους κατεργασίας. Ιδιότητες κατεργασιών. Περιβαλλοντική επιλογή υλικών. - Οργάνωση ασφάλειας σε χώρους εργασίας με έμφαση σε ερευνητικά εργαστήρια. Είδη εργατικών ατυχημάτων και μέσων προστασίας. Αντιμετώπιση κινδύνων από πυρκαγιά, υψηλή τάση, χημική προσβολή, ηλεκτρομαγνητικά και οπτικά μέσα. Στα πλαίσια του μαθήματος γίνεται πρακτική εκπαίδευση σε κατάσβεση πυρκαγιάς, πρώτες βοήθειες και επισκέψεις σε βιομηχανικές μονάδες όπου οι φοιτητές βλέπουν εκ του πλησίον την εφαρμογή των μέτρων υγιεινής και ασφάλειας. - Υπολογιστική ανάλυση φυσικών ιδιοτήτων νανοϋλικών Στο πλαίσιο του μαθήματος θα γίνει μια διεξοδική εμβάθυνση σε τεχνικές προγραμματισμού ως εργαλείο για την επίλυση προβλημάτων στην Φυσική των Υλικών. Ως εργαλείο προγραμματισμού θα χρησιμοποιηθεί το MATLAB, το οποίο αποτελεί μια πλήρη πλατφόρμα προγραμματισμού. Το MATLAB δίνει την δυνατότητα στον χρήστη να συντάσσει κώδικα όμοιο με τις ανώτερες γλώσσες προγραμματισμού, σε συνδυασμό με βιβλιοθήκες συναρτήσεων και εφαρμογών υπολογιστικής φυσικής. Συνεπώς οι φοιτητές θα εκπαιδευθούν στον προγραμματισμό ως εργαλείο παραγωγής εφαρμογών, με την ταυτόχρονη χρήση των πλέον εξελιγμένων βοηθητικών συναρτήσεων που διαθέτει το MATLAB. Οι εφαρμογές που θα εκπαιδευτούν οι φοιτητές είναι σύγχρονα υπολογιστικά προβλήματα στη Φυσική των Υλικών. π.χ. υπολογιστική μοντελοποίηση και ανάλυση κρυσταλλικών δομών, περιοδικές συνθήκες, δημιουργία επιφανειών, διεπιφανειών και εκτεταμένων ατελειών. Υπολογισμοί σταθερών πλέγματος με δυναμικά αλληλεπίδρασης ατόμων. Υπολογισμοί ενέργειας-εύρεση κατάστασης ελάχιστης ενέργειας, ευσταθείς καταστάσεις. Επεξεργασία δομικών και ηλεκτρονικών ιδιοτήτων υπολογισμών πρώτων αρχών κρυσταλλικών υλικών. Ενεργειακό χάσμα ημιαγωγών, πυκνότητα ενεργειακών καταστάσεων, στατιστικές & θερμοδυναμικές ιδιότητες της ύλης.

Βελτιστοποίηση, προτυποποίηση, επιλογή υλικών, ιδιότητες υλικών, υγιεινή, ασφάλεια, εργαστήριο, βιομηχανία

12-11-2015