Μαθήματα

Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

• Εισαγωγή στη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων
• Διακριτοποίηση του συνεχούς μέσου
• Πίνακας στιβαρότητας του στοιχείου και της κατασκευής
• Μέθοδος των μετατοπίσεων
• Μέθοδος Galerkin
• Συνοριακές συνθήκες
• Εξισώσεις μορφής
• Στοιχεία μονοδιάστατα, διδιάστατα και τριδιάστατα
• Ανάλυση τάσεων και παραμορφώσεων
• Αριθμητική ολοκλήρωση
• Προγραμματισμός
• Δημιουργία προγράμματος Η/Υ με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων, παραδείγματα και ασκήσεις

Μαθησιακοί Στόχοι

Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση:
Να γνωρίζουν τις βασικές έννοιες της αριθμητικής επίλυσης προβλημάτων με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων
Να καταστρώνουν τα μητρώα μάζας και στιβαρότητας
Να εφαρμόσουν γνώσεις προγραμματισμού και αριθμητικών μεθόδων για την επίλυση προβλημάτων μηχανικής
Να ερμηνεύουν τα αποτελέσματα της ανάλυσης (μετατοπίσεις και τάσεις) με βάση τις παραδοχές του προβλήματος
Ο σκοπός του μαθήματος είναι να αποκτήσει ο φοιτητής τις βασικές έννοιες γύρω από τις δυνατότητες προσομοίωσης εντατικών καταστάσεων με τη βοήθεια της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων και να εξελίσσει προγράμματα στον Η/Υ για την επίλυση τους.

Γενικές Ικανότητες

Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση καινοτόμων τεχνολογιών
Αυτόνομη εργασία
Παραγωγή της δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Λήψη αποφάσεων
Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Διαλέξεις πρόσωπο με πρόσωπο.
Προβολή διαφανειών με υπολογιστή και χρήση πίνακα.
Εργαστηριακές Ασκήσεις σε εργαστηριακό χώρο με τον κατάλληλο εξοπλισμό.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Άσκηση για εκπόνηση στο σπίτι για την ανάπτυξη προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων στον Η/Υ, με συντελεστή βαρύτητας 40% επί της τελικής βαθμολογίας.
Τελική γραπτή εξέταση στην ύλη των Διαλέξεων με συντελεστή βαρύτητας 60% επί της τελικής βαθμολογίας, η οποία θα περιλαμβάνει:
• Ανάπτυξη μητρώου στιβαρότητας.
• Εξισώσεις ισορροπίας πεπερασμένων στοιχείων.
• Ερωτήσεις κατανόησης για τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων.
Οι φοιτητές βαθμολογούνται με βάση το εάν και κατά πόσον έχουν απαντήσει σωστά στις Ερωτήσεις και έχουν επιλύσει σωστά τα προβλήματα.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ
Βιβλίο [11335]: Πεπερασμένα στοιχεία, Γκότσης Πασχάλης Κ.
Βιβλίο [12347118]: ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ, Moaveni S.
Βιβλίο [68369909]: Πεπερασμένα Στοιχεία στην Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών, 2η Έκδοση, Προβατίδης Χριστόφορος