ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ
| Τίτλος | ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ / COMPUTATIONAL DYNAMICS OF DEFORMABLE BODIES |
| Κωδικός | 396 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Μηχανολόγων Μηχανικών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Σωτήριος Νατσιάβας |
| Κοινό | Ναι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600019785 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 16
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| Ενεργειακός | Επιλογής Κατεύθυνσης | 10 | 5 | 5 |
| Κατασκευαστικός | Υποχρεωτικό Κατεύθυνσης | 10 | 5 | 5 |
| Τίτλος | ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2022 – 2023 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Class ID | 600216199
|
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
- Eξ απoστάσεως εκπαίδευση
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600216199
- eLearning:
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
- 112 ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ
- 116 ΔΥΝΑΜΙΚΗ
- 124 ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ
- 214 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
- 360 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Αρχικά, επιδιώκεται συμπλήρωση και εμβάθυνση σε βασικές αναλυτικές ιδέες και μεθόδους που απαιτούνται για την κατανόηση και την ορθή εφαρμογή βιομηχανικών κωδίκων στον προσδιορισμό της δυναμικής απόκρισης σύνθετων μηχανολογικών κατασκευών και συστημάτων.
Κατόπιν, γίνεται χρήση και σύζευξη κατάλληλων κωδίκων της σύγχρονης βιομηχανίας για ανάλυση με πεπερασμένα στοιχεία, διακριτά στοιχεία και δυναμική πολλαπλών σωμάτων. Κύριος στόχος είναι η ακριβή περιγραφή της δυναμικής απόκρισης και των ταλαντώσεων, ο προσδιορισμός της δυναμικής αντοχής, η αναγνώριση παραμέτρων, ο έλεγχος και η βελτιστοποίηση κατασκευών, μηχανών, μηχανισμών και σύνθετων συστημάτων.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
- Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρητικό Υπόβαθρο
Στοιχεία άλγεβρας και ανάλυσης Καρτεσιανών τανυστών: συμβολισμός με δείκτες, μετασχηματισμοί τανυστών, παράγωγοι βαθμωτών, διανυσματικών και τανυστικών πεδίων.
Κατάστρωση του γενικού προβλήματος αρχικών/συνοριακών τιμών στην ελαστοδυναμική: κινηματική παραμορφώσιμου σώματος, εξισώσεις κίνησης, καταστατικές εξισώσεις (ανισότροπα, ορθότροπα, ισότροπα υλικά).
Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων: ισοπαραμετρική διατύπωση, επιβολή αρχικών και συνοριακών συνθηκών, κατάστρωση εξισώσεων κίνησης, τεχνικές μείωσης βαθμών ελευθερίας, μέθοδοι σύνθεσης υποκατασκευών.
Μηχανισμοί με πολλαπλά μέλη: σφαιρική κίνηση (γωνίες και παράμετροι Euler, παράμετροι Rodrigues), κατάστρωη εξισώσεων κίνησης, επιβολή περιορισμών κίνησης (μέθοδοι απαλοιφής, ποινής και πολλαπλασιαστών Lagrange).
Μηχανολογικές Εφαρμογές
Συν-προσομοίωση (co-simulation) σε δυναμικά συστήματα: αλγόριθμοι Gauss-Siedel και Jacobi, συγχρονισμός. Συστήματα με επαφές, συγκρούσεις και τριβές μελών: ανίχνευση επαφών, προσδιορισμός διείσδυσης, διεύθυνσης και δυνάμεων επαφής. Μέθοδος διακριτών στοιχείων: πεδία εφαρμογής, εξισώσεις κίνησης, δυνάμεις τριβής και βαρύτητας, αριθμητική επίλυση. Προσδιορισμός δυναμικής απόκρισης σύνθετων μηχανολογικών κατασκευών και συστημάτων με χρήση και σύζευξη κατάλληλων λογισμικών για πεπερασμένα στοιχεία, διακριτά στοιχεία, αυτόματο έλεγχο και δυναμική πολλαπλών σωμάτων.
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Βιντεοδιαλέξεις
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Χρήση και σύζευξη βιομηχανικών κωδίκων στην επίλυση προβλημάτων Μηχανολόγου Μηχανικού. Τυπικές εφαρμογές αναφέρονται στην πρόβλεψη της δυναμικής απόκρισης και των ταλαντώσεων επίγειων, εναέριων και θαλάσσιων οχημάτων, κατασκευών και διατάξεων.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 36 | 1,2 | ✓ | ||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 12 | 0,4 | ✓ | ||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 98 | 3,3 | ✓ | ✓ | |
| Εξετάσεις | 4 | 0,1 | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Λόγω του σχετικά μικρού αριθμού των διδασκομένων, καθίσταται δυνατή η συνεχής αξιολόγησή τους στην διάρκεια του εξαμήνου (παρακολούθηση διαλέξεων, οργάνωση προόδων και εξετάσεων, εκπόνηση υπολογιστικών θεμάτων). Επίσης, στο τέλος του εξαμήνου γίνεται προφορική και πιθανώς γραπτή εξέταση στα θέματα και τα βασικά αντικείμενα του μαθήματος.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Bathe, K.J., 1982, Finite Element Procedures in Engineering Analysis. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
2. Hughes, T.J.R., 1987, The Finite Element Method. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
3. Wriggers, Π., 2006, Computational Contact Mechanics (2nd ed.), Springer Verlag, Berlin.
4. Geradin, Μ., Cardona, Α., 2001, Flexible Multibody Dynamics. John Wiley & Sons, NY.
5. Bauchau, O.A., 2011, Flexible Multibody Dynamics. Springer Science+Business Media, London.
Τελευταία Επικαιροποίηση
18-08-2020
