Είσοδος

Μηχανική Παραμορφωσίμου Στερεού Ι & Εργαστήριο

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Το μάθημα έχει θεωρητικό και πειραματικό μέρος.

Στο θεωρητικό μέρος του μαθήματος εισάγονται οι έννοιες των ορθών και διατμητικών τάσεων και των παραμορφώσεων για τα στερεά, παραμορφώσιμα σώματα. Οι έννοιες αυτές αναπτύσσονται στην αρχή σε σχέση με προβλήματα μεμονωμένων ράβδων ή συστημάτων ράβδων, βασικά σε μια διάσταση. Γίνεται αναφορά σε γραμμικούς και μη γραμμικούς καταστατικούς νόμους υλικών. Ακολουθεί η παρουσίαση των ροπών αδράνειας επιφανειών στο επίπεδο που θα χρησιμοποιηθούν μετά στη στρέψη και στην κάμψη. Κατόπιν παραδίδεται η θεωρία της στρέψης, συμπαγών ή κοίλων ατράκτων κυκλικής διατομής και ατράκτων με κλειστή λεπτότοιχη διατομή τυχαίου σχήματος. Στη συνέχεια γίνεται εισαγωγή στην έννοια της καθαρής κάμψης δοκών με διατομή που έχει έναν τουλάχιστον άξονα συμμετρίας. Έπεται η παρουσίαση των εντατικών καταστάσεων στο επίπεδο και στο χώρο με εφαρμογές στη θεωρία των λεπτότοιχων δοχείων πίεσης και  στη σύνθετη καταπόνηση δοκών. Στο τέλος παραδίδονται τα κριτήρια διαρροής και θραύσης.   
 
Στο πειραματικό μέρος του μαθήματος πραγματοποιούνται εργαστήρια σχετικά με εφελκυσμό, θλίψη, στρέψη και κάμψη. 
 
 

Ύλη

Ορθή τάση και ορθή παραμόρφωση. Μηχανικές ιδιότητες των υλικών. Ελαστικότητα, πλαστικότητα και ερπυσμός. Γραμμική ελαστικότητα, νόμος Hooke, λόγος Poisson. Διατμητική τάση και παραμόρφωση. Σχεδιασμός για αξονικά φορτία και απ' ευθείας διάτμηση.
 
Αξονικά φορτιζόμενες ράβδοι. Υπερστατικές κατασκευές. Επίδραση θερμοκρασίας, ατελειών και προέντασης. Τάσεις σε κεκλιμένες τομές. Ενέργεια παραμόρφωσης λόγω αξονικής φόρτισης. Κρουστική φόρτιση. Επαναληπτική φόρτιση και κόπωση. Συγκέντρωση τάσεων. Μη γραμμική συμπεριφορά. Ελαστοπλαστική ανάλυση.
 
Ροπές αδράνειας επίπεδων επιφανειών. Θεώρημα παραλλήλων αξόνων. Πολική ροπή αδράνειας. Γινόμενο αδράνειας. Στροφή αξόνων. Κύριες ροπές αδράνειας.
 
Στρέψη ατράκτων κυκλικής διατομής από γραμμικά ελαστικά υλικά. Μη ομοιόμορφη στρέψη. Καθαρή διάτμηση. Σχέση μεταξύ μέτρου ελαστικότητας και μέτρου διάτμησης. Μεταφορά ισχύος από περιστρεφόμενους άξονες. Υπερστατικοί άξονες υπό στρέψη. Ενέργεια παραμόρφωσης λόγω στρέψης. Ενέργεια παραμόρφωσης για καθαρή διάτμηση. Στρέψη ατράκτων με κλειστές λεπτότοιχες διατομές. Συγκεντρώσεις τάσεων κατά τη στρέψη. 
 
Καθαρή κάμψη. Καμπυλότητα δοκού. Διαμήκεις ορθές παραμορφώσεις και τάσεις. Σχεδιασμός δοκών ως προς τις ορθές τάσεις. Μη πρισματικές δοκοί. Διατμητικές τάσεις λόγω κάμψης σε δοκούς ορθογώνιας διατομής. Διατμητικές τάσεις λόγω κάμψης σε δοκούς κυκλικής διατομής.
 
Τάσεις στο επίπεδο και μετασχηματισμοί τους. Κύριες τάσεις και μέγιστες διατμητικές τάσεις. Κύκλος Mohr για τις τάσεις. Νόμος Hooke για επίπεδη ένταση και για τρισδιάστατη εντατική κατάσταση. Επίπεδη παραμόρφωση και μετασχηματισμοί παραμορφώσεων στο επίπεδο. Σφαιρικά και κυλινδρικά λεπτότοιχα δοχεία πίεσης. Μέγιστες τάσεις σε δοκούς. Τάσεις σε δοκούς λόγω σύνθετης φόρτισης. Κριτήρια διαρροής και θραύσης.
 
Εργαστήρια: Εφελκυσμός, Θλίψη, Στρέψη και Κάμψη.
 

Βιβλιογραφία

«Μηχανική των Yλικών», Γ. Α. Παπαδόπουλος και Β. Γ. Βαδαλούκα, 2009, Εκδόσεις ΝΚ.

«Μηχανική Παραμορφωσίμων Σωμάτων Ι», Γ. Ι. Τσαμασφύρος, 1991, Εκδόσεις Συμμετρία.

«Πειραματική Αντοχή των Υλικών», Ν. Ανδριανόπουλος, Ε. Κυριαζή, Κ. Λιακόπουλος, 2001, Εκδόσεις Συμεών.

«Εργαστηριακές Ασκήσεις Πειραματικής Αντοχής των Υλικών», Τεύχη Ι και ΙΙ, Ν. Ανδριανόπουλος και Ε. Κυριαζή, 2001. 

"Mechanics of Materials", B. J. Goodno and J. M. Gere, 2018, 9th Edition (SI Edition), Cengage Learning (σύγγραμμα που ακολουθεί ο διδάσκων).

«Αντοχή Υλικών», J. M. Gere and B. J. Goodno, 2017, 8η έκδοση, Εκδόσεις Α. Τζιόλα και Υιοί (προτεινόμενο σύγγραμμα, μετάφραση του προηγούμενου βιβλίου σε παλαιότερη έκδοση).

«Μηχανική των Yλικών», F. P. Beer, E. R. Johnston Jr., J. T. DeWolf, D. F. Mazurek, 2016, Εκδόσεις Τζιόλα.

"Mechanics of Materials", R. C. Hibbeler, 2010, Prentice Hall. 

"Engineering Mechanics of Solids", E. P. Popov, 1998, Prentice Hall.

"Elements of Strength of Materials", S. Timoshenko, 1979, Van Norstrand Reinhold Company.

"Strength of Materials Part 1: Elementary Theory and Problems", S. Timoshenko, 1986, CBS Publishers and Distributors.

"Strength of Materials", J. P. Den Hartog, Dover, 1977.

 

Εργαστήριο

Θα ενημερωθεί προσεχώς.

 

Εργασίες

Με την ολοκλήρωση κάθε κεφαλαίου θα δίνονται ασκήσεις για επίλυση στο σπίτι. Η παράδοση των λυμένων ασκήσεων είναι προαιρετική. ΜΟΝΟ οι σπουδαστές που θα εξεταστούν για πρώτη φορά στο μάθημα το 2020, έχουν δικαίωμα να παραδίδουν ασκήσεις. Οι διορθωμένες ασκήσεις θα επιστρέφονται στους σπουδαστές. Η επίλυση των ασκήσεων εννοείται ότι είναι άμεσα ενταγμένη στην εκπαιδευτική διαδικασία. Οι σπουδαστές μπορούν να ρωτούν το διδάσκοντα για απορίες ή υποδείξεις κατά τη διαδικασία επίλυσης των ασκήσεων.
 
Οι ασκήσεις θα υποβάλλονται ΜΟΝΟ σε ηλεκτρονική μορφή στην ενότητα «Εργασίες» της ιστοσελίδας του μαθήματος. Τα υποβαλλόμενα αρχεία θα πρέπει να είναι κατά προτίμηση της μορφής .pdf ή εναλλακτικά .png, .jpeg και .odt. Τα υποβαλλόμενα αρχεία μπορούν να περιέχουν:
1) Φωτογραφίες χειρόγραφου κειμένου ή
2) Σάρωση χειρόγραφου κειμένου ή
3) Δακτυλογραφημένο κείμενο.
 
Τα διορθωμένα αρχεία μορφής .pdf που θα περιέχουν τις διορθώσεις ως σημειώσεις, θα επιστρέφονται στους σπουδαστές με μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
 
Κάθε εργαστηριακή ομάδα θα καταθέσει ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΑ ΜΙΑ εργασία όπου θα περιγράφεται συνοπτικά η διαδικασία όλων των πειραμάτων που έγιναν, θα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και θα σχολιάζονται ποιοτικά και ποσοτικά. Η εργασία θα πρέπει να υποβληθεί σε ηλεκτρονική μορφή (αρχείο .pdf) στην ενότητα «Εργασίες» της ιστοσελίδας του μαθήματος, κατά τη διάρκεια της κανονικής εξεταστικής περιόδου και πριν από την καταληκτική ημερομηνία υποβολής που θα ανακοινωθεί. 
 

Mέθοδοι αξιολόγησης

Για τους σπουδαστές που θα εξεταστούν στο μάθημα για πρώτη φορά το 2020: 

1) Ασκήσεις για επίλυση στο σπίτι. Αν παραδοθούν μέσα στις προθεσμίες και σωστά λυμένες ο βαθμός της γραπτής εξέτασης αυξάνεται κατά 10%. 

2) Ενδιάμεση εξέταση με ανοιχτά βιβλία και σημειώσεις. Είναι ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΗ. Είναι ΑΠΑΛΛΑΚΤΙΚΗ για το τμήμα της ύλης που καλύφθηκε, αν ο βαθμός είναι μεγαλύτερος ή ίσος του 5. Θα υπάρχει η δυνατότητα βελτίωσης του βαθμού στο τελικό διαγώνισμα. Είναι ΘΕΤΙΚΗ και δε λαμβάνεται υπ' όψη ο βαθμός της σε περίπτωση αποτυχίας.  

3) Γραπτή εξέταση με ανοιχτά βιβλία και σημειώσεις που καλύπτει το 80% του τελικού βαθμού. 

4) Αξιολόγηση των υποβλημένων εργασιών για τα πειράματα σε συνδυασμό με ατομική προφορική εξέταση για κάθε μέλος πειραματικής ομάδας, που καλύπτει το 20% του τελικού βαθμού. Η συνεισφορά των εργαστηρίων στον τελικό βαθμό θα εξάγεται κατά 80% από την ατομική προφορική εξέταση πάνω στην ομαδική εργασία και κατά 20% από το περιεχόμενο, αυτό καθ' αυτό, της ομαδικής εργασίας.

 

Για τους σπουδαστές που έχουν εξεταστεί στο μάθημα σε προηγούμενες περιόδους:

1) Γραπτή εξέταση με ανοιχτά βιβλία και σημειώσεις που καλύπτει το 80% του τελικού βαθμού. 

2) Αξιολόγηση των υποβλημένων εργασιών για τα πειράματα σε συνδυασμό με ατομική προφορική εξέταση για κάθε μέλος πειραματικής ομάδας, που καλύπτει το 20% του τελικού βαθμού. Η συνεισφορά των εργαστηρίων στον τελικό βαθμό θα εξάγεται κατά 80% από την ατομική προφορική εξέταση πάνω στην ομαδική εργασία και κατά 20% από το περιεχόμενο, αυτό καθ' αυτό, της ομαδικής εργασίας.  

 

Διδάσκοντες

Δ. Ευταξιόπουλος

Επίκουρος Καθηγητής. Τομέας Μηχανικής, ΣΕΜΦΕ

Γραφείο 216, 2ος όροφος, Κτίριο Αντοχής Υλικών

Τηλέφωνο: 210-7721372

Email: eftaxiop@central.ntua.gr

 

Βοηθοί

Πατσαλιά Τρωάς
ΕΔΠ
Γραφείο 016, ισόγειο Κτιρίου Αντοχής Υλικών
Τηλ: 2107721672

Φουντουκίδης Γεώργιος
ΕΤΕΠ
Γραφείο 011, ισόγειο Κτιρίου Αντοχής Υλικών
Τηλ: 2107723175
 
Πικράκης Άγγελος
ΕΤΕΠ
Γραφείο 012, ισόγειο Κτιρίου Αντοχής Υλικών  
Τηλ: 2107721230
 
 


 
Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.