Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα μπορούν να: 1) Καταστρώνουν και επιλύνουν ένα ελαστοπλαστικό πρόβλημα φόρτισης ενός μέσου και να υπολογίζουν τάσεις και τροπές. 2) Επιλέγουν κριτήριο διαρροής ανάλογα με το υλικό εφαρμογής, να καταστρώνουν τον ελαστοπλαστικό μητρώο φόρτισης και το αλγόριθμο της ελαστοπλαστικής φόρτισης. 3) Καταστρώνουν και επιλύνουν προβλήματα οριακής ανάλυσης για τον υπολογισμό φορτίων κατάρρευσης μιας κατασκευής. 4) Περιγράφουν, διατυπώνουν και επιλύνουν προβλήματα ελαστοπλαστικής απόκρισης ποικίλων κατασκευών (επιφανειακών και χωρικών) σε στατικά φορτία με τη βοήθεια της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων. 5) Επιλύνουν προβλήματα ελαστοπλαστικής στατικής ανάλυσης ραβδόμορφων χωρικών κατασκευών σύνθετης μορφής με την βοήθεια εξειδικευμένου λογισμικού.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Περιγραφή της έννοιας της πλαστικότητας στις κατασκευές. Η φυσική της πλαστικής παραμόρφωσης. Μονοαξονικοί ελαστοπλαστικοί καταστατικοί νόμοι υλικού. Εφαπτομενικό και πλαστικό μέτρο στιβαρότητας. Κράτυνση και νόμοι κράτυνσης. Βρόχοι υστέρησης. Κριτήρια διαρροής όλκιμων και ψαθυρών υλικών και εφαρμογές. Κριτήρια Tresca, von Mises, Mohr-Coulomb, Drucker-Prager. Καταστατικές σχέσεις ελαστικότητας και μητρωική διατύπωση τους. Αρχή των δυνατών έργων. Αξιώματα ευστάθειας του Prager. Τέλεια ελαστοπλαστικά υλικά. Επιφάνειες διαρροής και ελαστικές και πλαστικές τροπές σε τρεις διαστάσεις. Νόμοι πλαστικής ροής και πλαστικά δυναμικά. Σχέση συνέπειας. Υπολογισμός πλαστικών τροπών με εφαρμογές. Πλαστική διόγκωση. Μητρωική διατύπωση της θεωρίας και καταστατικών σχέσεων ελαστοπλαστικότητας. Μικρο-αυξητική διατύπωση καταστατικών σχέσεων. Αλγόριθμος ελαστοπλαστικής φόρτισης. Ελαστοπλαστικότητα με κράτυνση σε τρεις διαστάσεις. Παράμετροι κράτυνσης και βαθμονόμηση. Μικρο-αυξητική διατύπωση καταστατικών σχέσεων με κράτυνση. Κριτήριο φόρτισης. Θεωρήματα οριακής ανάλυσης και εφαρμογές της στατικής και κινηματικής μεθόδου.
Αποδεκτό πεδίο τάσεων και μετατοπίσεων. Θεώρημα κάτω και άνω φράγματος. Απορρόφηση ενέργειας στο σώμα και σε ασυνέχειες. Εφαρμογές σε θεμελιώσεις και σε κατασκευές όπως δοκοί και πλαίσια. Μηχανισμοί κατάρρευσης. Μέθοδος βήμα προς βήμα για την επίλυση επίπεδων πλαισίων. Μοντέλα πλαστικοποίησης πεπερασμένων στοιχείων. Αριθμητικές μέθοδοι επίλυσης μη γραμμικών προβλημάτων της στατικής και δυναμικής. Μη γραμμικές μέθοδοι αντισεισμικού υπολογισμού. Εφαρμογές σε προβλήματα υπολογισμού ελαστοπλαστικής απόκρισης κατασκευών με το πρόγραμμα SAP2000. Στα πλαίσια του μαθήματος οι φοιτητές παραδίδουν προαιρετικές εβδομαδιαίες ασκήσεις εμπέδωσης και εκπονούν υποχρεωτική εργασία («θέμα»).