ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ
| Τίτλος | ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ / FINITE ELEMENTS METHOD |
| Κωδικός | 305 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Μηχανολόγων Μηχανικών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Γεώργιος Σαββαϊδης |
| Κοινό | Ναι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 20000417 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 76
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| Ενεργειακός | Επιλογή της Άλλης Κατεύθυνσης | 7 | 4 | 5 |
| Κατασκευαστικός | Επιλογής Κατεύθυνσης | 7 | 4 | 5 |
| Βιομηχανικής Διοίκησης | Επιλογή της Άλλης Κατεύθυνσης | 7 | 4 | 5 |
| Τίτλος | ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2025 – 2026 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες άλλων Κατηγοριών |
|
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Ώρες Συνολικά | 52 |
| Class ID | 600287790
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
- Ανάπτυξης Δεξιοτήτων
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600287790
- eLearning:
- Άλλη: https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=4427
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
- 108 ΣΤΑΤΙΚΗ
- 112 ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές και τη θεωρητική
θεμελίωση της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων, θα μπορούν να διακριτοποιούν και να αναλύουν
μηχανικές κατασκευές χρησιμοποιώντας κατάλληλα στοιχεία σε προγραμματιστικά περιβάλλοντα. Επιπλέον,
θα είναι σε θέση να να επιλέγουν και να αξιολογούν τον κατάλληλο τύπο στοιχείου για διαφορετικές
εφαρμογές, καθώς και να αναπτύσσουν και να χρησιμοποιούν βασικά υπολογιστικά εργαλεία. Μέσα από
πρακτικές ασκήσεις και παραδείγματα, θα αποκτήσουν δεξιότητες στην επίλυση και ερμηνεία πραγματικών
μηχανικών προβλημάτων, ενισχύοντας την ικανότητά τους να αξιοποιούν τη μέθοδο σε ερευνητικά και
βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Ειδικότερα πρέπει να έχουν αποκτήσει τις εξής ικανότητες και δεξιότητες:
1. Να καθορίζουν τις οριακές συνθηκες πρακτικών προβλημάτων δίνοντας διαίτερη έμφαση στις ιδιαιτερότητες του σχεδιαμού και των συνθηκών λειτουργίας των κατασκευών ώστε να επιτυγχάνεται η ακριβέστερη μοντελοποίηση.
2. Να αξιολογούν εναλλακτικά σενάρια επίλυσης (μέγεθος πλέγματος, τύπος στοιχείων, οριακές συνθήκες, τύπος επιλυτή, κλπ.) για την εκλογή της βέλτιστης στρατιγικής που θα προσεγγίζει ακριβέστερα το εκάστοτε πρακτικό πρόβλημα.
3. Να εφαρμόζουν αποτελεσματικά σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού για την επίλυση απλών προβλημάτων.
4. Να αξιολογούν τα αποτελεσμάτα.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το μάθημα εισάγει τις βασικές αρχές της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων, εστιάζοντας στη
διακριτοποίηση του συνεχούς μέσου και στη διαμόρφωση και σύνθεση του μητρώου στιβαρότητας τόσο για
επιμέρους στοιχεία όσο και για ολόκληρες κατασκευές. Παρουσιάζονται η μέθοδος των μετατοπίσεων και οι
ενεργειακές προσεγγίσεις μέσω της αρχής της ελάχιστης δυναμικής και της συμπληρωματικής ενέργειας.
Περιγράφονται οι εξισώσεις παρεμβολής, οι κύριοι τύποι στοιχείων και οι κατηγορίες τους (μονοδιάστατα,
διδιάστατα, τριδιάστατα και ισοπαραμετρικά στοιχεία). Επιπλέον, γίνεται εισαγωγή στην ανάπτυξη
υπολογιστικών προγραμμάτων για την εφαρμογή της μεθόδου, συνοδευόμενη από παραδείγματα και
πρακτικές ασκήσεις.
Λέξεις Κλειδιά
Μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- 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
Οι παραδόσεις θεωρίας γίνονται στις αίθουσες διδασκαλίας μέσω παρουσιάσεων με χρήση υπολογιστή. Οι παρουσιάσεις περιλαμβάνουν θεωρία αλλά και παραδείγματα που απαιτούν την αλληλεπίδραση διδάσκοντα-φοιτητών. Προβλέπεται ακόμα η επίσκεψη στους χώρους των δοκιμαστηρίων του Εργαστηρίου αλλά και στην ομάδα Formula Student του Πανεπιστημίου για την καλύτερη καταννόηση πρακτικών προβλημάτων, με έμφαση στον προσδιορισμό κατάλληλων οριακών συνθηκών και συνθηκών επίλυσης.
Οι ασκήσεις περιλαμβάνουν επίδειξη και εξάσκηση σε περιβάλλον προγραμματισμού.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 65 | 2,2 | ✓ | ||
| Φροντιστήριο | 20 | 0,7 | ✓ | ||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 44 | 1,5 | ✓ | ||
| Εξετάσεις | 18 | 0,6 | ✓ | ||
| Άλλο / Άλλα | 3 | 0,1 | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Οι φοιτητές εξετάζονται και αξιολογούνται ατομικά κατά την παράδοση των ασκήσεων (εκτός ωρολόγιου προγράμματος του μαθήματος). Ο τελικός βαθμός του μαθήματος υπολογίζεται από σταθμισμένο μέσο όρο της βαθμολογίας των ασκήσεων (δλη. κάθε άσκηση έχει διαφορετική βαρύτητα) υπό την προϋπόθεση πως κάθε άσκηση έχει λάβει προβιβάσιμο βαθμό (≥5). Σε περίπτωση αποτυχίας η ίδια εξέταση επαναλλαμβάνεται κατά τη διάρκεια της επαναληπτικής εξεταστικής περιόδου του Σεπτεμβρίου.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1) Πεπερασμένα Στοιχεία στην Ανάλυση Κατασκευών, 3η Έκδοση, Προβατίδης Χριστόφορος
2) Βελτιστοποίηση και Λογισμικό Κατασκευών: Πεπερασμένα Στοιχεία, Ισογεωμετρικά Στοιχεία, Συνοριακά Στοιχεία, Προβατίδης Χριστόφορος
2) Ανάλυση Φορέων με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων, Παπαδρακάκης Μανόλης
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
• Concepts and applications of Finite Element Analysis, 1981, Cook R. D., John Willey, 2nd edition
• The Finite Element Method a practical course, 2003, Liu G. R., Quek S. S., Butterworth-Heinemann
• Finite Element Modeling for Stress Analysis, 1995, R. D. Cook, Wiley
• Finite Element Procedures, 1995, K. J. Bathe, Prentice Hal
• Finite Element Analysis, 1995, G. R. Buchanan, Mc-Graw-Hill
• Tirupathi R. Chandrupatla, Ashok D. Belegundu, Εισαγωγη στα Πεπερασμενα Στοιχεια για Μηχανικους, 2006, Εκδοσεις Κλειδαριθμος ΕΠΕ
• Μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων Ι, ΙΙ, 2005, Γ. Ι. Τσαμασφύρος, Ε.Ε. Θεοτόκογλου, Συμμετρία
• Σημειώσεις - Μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων – Θεωρία και Ασκήσεις, 2002, Γ. Αθανασιάδης, Θεσσαλονίκη
Τελευταία Επικαιροποίηση
24-10-2025
