Τεχνικά Υλικά ΙΙ
Περιγραφή Μαθήματος:
Υλικά και σχεδιασμός Διαδικασία Σχεδιασμού Βασικές ιδιότητες υλικών (Βάρος-Πυκνότητας, Δυσκαμψία – Μέτρο Ελαστικότητας, Αντοχή, Διαρροή, Ολκιμότητα, Πλαστιμότητα). Σχεδιασμός βάσει ιδιοτήτων. Δόνηση, παλινδρόμηση, περιστροφή, κυκλική φόρτιση. Σχεδιασμός βάσει θραύσης. Θερμικές ιδιότητες και συμπεριφορά. Σχεδιασμός βάσει θερμικής συμπεριφοράς. Ανθεκτικότητα και Διάβρωση. Σχεδιασμός βάσει ανθεκτικότητας. Αειφορία υλικών και κατασκευών. Δείκτες αειφορίας. Σχεδιασμός για την αειφορία.
- Εξάμηνο 8
- Ώρες διδασκαλίας 3
- Διδάσκοντες Ευστράτιος Μπαδογιάννης (Συντονιστής)
Κεφάλαια Μαθήματος
| # | Τίτλος | Διδακτέα Ύλη | Ώρες |
|---|---|---|---|
| 1 | Υλικά - Οργάνωση υλικών και διεργασιών - Σχεδιασμός και υλικά | Υλικά – Διεργασίες –Ιδιότητες και Σχεδιασμός. Οργάνωση των υλικών και των διεργασιών, σχέση ιδιοτήτων και διεργασιών, διαγράμματα ιδιοτήτων των υλικών, διαχείριση πληροφορίας. Διαδικασία σχεδιασμού, δεδομένα υλικού και σχεδιασμού, μελέτες περιπτώσεων. Ασκήσεις. | 2Χ3=6 |
| 2 | Βάρος και δυσκαμψία | Βασικές ιδιότητες, διαγράμματα υλικών και ιδιοτήτων, παράμετροι και χαρακτηριστικά που καθορίζουν τις ιδιότητες, ρύθμιση πυκνότητας και Ε. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 3 | Σχεδιασμός βάσει δυσκαμψίας | Τυπικές λύσεις σε ελαστικά προβλήματα. Δείκτες ελαστικού σχεδιασμού, καθορισμός ορίων και δεικτών σχεδιασμού σε διαγράμματα, μελέτες περιπτώσεων. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 4 | Μετά την ελαστικότητα: πλαστικότητα, διαρροή & ολκιμότητα | Αντοχή, έργο πλαστικής παραμόρφωσης, ολκιμότητα. Μέτρηση. Διαγράμματα. Εμβάθυνση (παράμετροι και χαρακτηριστικά). Ρύθμιση και προσαρμογή της αντοχής. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 5 | Κάμψη και σύνθλιψη: σχεδιασμός βάσει αντοχής | Τυπικές λύσεις σε πλαστικά προβλήματα. Δείκτες πλαστικού σχεδιασμού – σχεδιασμός για τη διαρροή, καθορισμός ορίων και δεικτών σχεδιασμού σε διαγράμματα, μελέτες περιπτώσεων. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 6 | Θραύση και δυσθραυστότητα: σχεδιασμός βάσει αντοχής & δυσθραυστότητας | Αντοχή – Δυσθραυστότητα, βασικές αρχές θραυστομηχανικής. Μέτρηση. Διαγράμματα. Εμβάθυνση (παράμετροι και χαρακτηριστικά). Ρύθμιση και προσαρμογή. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 7 | Δόνηση, παλινδρόμηση και περιστροφή: κυκλική φόρτιση, βλάβη και αστοχία | Ταλάντωση-Συντονισμός. Συντελεστής απόσβεσης. Κόπωση. Διαγράμματα. Εμβάθυνση (παράμετροι και χαρακτηριστικά). Ρύθμιση και προσαρμογή. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 8 | Σχεδιασμός βάσει θραύσης | Τυπικές λύσεις σε προβλήματα θραύσης. Δείκτες σχεδιασμού – ασφαλής σχεδιασμός έναντι θραύσης, καθορισμός ορίων και δεικτών σχεδιασμού σε διαγράμματα, μελέτες περιπτώσεων. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 9 | Σχεδιασμός βάσει θερμικής συμπεριφοράς | Βασικές θερμικές ιδιότητες, διαγράμματα υλικών και ιδιοτήτων, Εμβάθυνση: παράμετροι και χαρακτηριστικά που καθορίζουν τις θερμικές ιδιότητες, ρύθμιση και προσαρμογή θερμικών ιδιοτήτων. Σχεδιασμός για την αξιοποίηση των θερμικών ιδιοτήτων. Ασκήσεις. | 1Χ3=3 |
| 10 | Φθορά και Ανθεκτικότητα. Σχεδιασμός βάσει ανθεκτικότητας | Φθορά και υποβάθμιση υλικών. Οξείδωση, Ευφλεκτότητα, Φωτο-υποβάθμιση. Μηχανισμοί οξείδωσης. Αντίσταση στη φθορά. Διάβρωση, Εμβάθυνση στους μηχανισμούς. Αντιδιαβρωτική προστασία, μέθοδοι ελέγχου. Ασκήσεις | 1Χ3=3 |
| 11 | Βιωσιμότητα (Αειφορία) δομικών υλικών και κατασκευών | Υπολογισμός αποτυπώματος άνθρακα κατά την παραγωγή υλικών και τη χρήση τις (κατασκευή-λειτουργία-συντήρηση). Θερμική συμπεριφορά και απόδοση. Αειφορία και σχεδιαστικός χρόνος ζωής. Εξοικονόμηση ενέργειας, αξιοποίηση αποβλήτων και ανακύκλωση. Οικονομική αποτίμηση αειφορίας. Συμμόρφωση με τις Ευρωπαϊκές οδηγίες για την κλιματική αλλαγή. | 1Χ3=3 |
| 12 | Θέμα σχεδιασμού-επανασχεδιασμού | Παρουσίαση Θέματος | 2Χ3=6 |
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
- γνωρίζουν τα χαρακτηριστικά και τις παραμέτρους που καθορίζουν τις ιδιότητες των υλικών,
- γνωρίζουν την παραγωγική διαδικασία, τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες προηγμένων υλικών
- εντοπίζουν τις κρίσιμες για τον σχεδιασμό ιδιότητες των υλικών.
- διακρίνουν τις διεργασίες παραγωγής και ενσωμάτωσης των υλικών στην κατασκευή που ενδέχεται να περιορίζουν την απόδοση τους.
- υπολογίζουν δείκτες σχεδιασμού υλικών
- γνωρίζουν τις παραμέτρους που χαρακτηρίζουν την αειφορία των κατασκευών
- υπολογίζουν δείκτες αειφορίας των κατασκευών
- κατανοούν τις έννοιες και τους μηχανισμούς φθοράς των υλικών
- υπολογίζουν θεωρητικά κρίσιμα μεγέθη σχεδιασμού χρόνου ζωής των κατασκευών
Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης
| Μέθοδοι Διδασκαλίας | Διαλέξεις στην τάξη Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Εργαστηριακές ασκήσεις |
|---|---|
| Μέσα διδασκαλίας | Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες Power Point. |
| Εργαστήρια | OXI |
| Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων | ΝΑΙ |
| Ασκήσεις - Εφαρμογές | ΝΑΙ |
| Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις) | ΝΑΙ |
| Παρουσιάσεις φοιτητών | ΝΑΙ |
Αξιολόγηση Επίδοσης
- Τελική γραπτή εξέταση: 50%
- Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις): 30%
- Παρουσιάσεις φοιτητών: 20%
Συγγράμματα - Βιβλιογραφία
Υλικά: Μηχανική, Επιστήμη, Επεξεργασία & Σχεδιασμός, Michael Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, Εκδόσεις. Κλειδάριθμος, 2η Αγγλική Έκδοση, ISBN: 978-960-461-449-3.
P. K. Mehta, P. J. M. Monteiro, Σκυρόδεμα. Μικροδομή, ιδιότητες και υλικά, (σε μετάφραση Ι. Παπαγιάννη), 3η Έκδ., Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2009.
Κ.Κ. Σίδερη, Ανθεκτικότητα κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος, ΣΕΛΚΑ 4Μ ΕΠΕ, ΑΘΗΝΑ, 2010.
Διδασκαλία:
- Δευτέρα, 09:45 – 12:30,
Αίθουσες:- PC Lab Μεταφορών