Μηχανολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ
Turning a New Page
Η Σχολή μας, κατά τη μακρά πορεία της, υπήρξε ένας από τους κύριους επιστημονικούς μοχλούς ανάπτυξης της χώρας. Σήμερα, αντιμετωπίζουμε μια σειρά από νέες προκλήσεις, στις οποίες καλούμαστε να ανταποκριθούμε, ως συνέχεια της μέχρι τώρα επιτυχούς πορείας της Σχολής. Η παγκοσμιοποίηση της οικονομίας, η θεαματική ανάπτυξη της πληροφορικής τεχνολογίας και των επικοινωνιών, η συνεχής υποβάθμιση του περιβάλλοντος από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, η μείωση των συμβατικών ενεργειακών πηγών, αλλά και η ευρωπαϊκή ενοποίηση, αποτελούν μερικές από τις πλείστες προκλήσεις της εποχής μας. Μέσω της εισαγωγής νέων μαθημάτων και του εκσυγχρονισμού των μεθόδων διδασκαλίας, αλλά και της έρευνας που διεξάγεται στη Σχολή, προσπαθούμε να ανταποκριθούμε στις σύγχρονες προκλήσεις.
Μαθήματα 1ου έτους
Click to Download
Μαθηματικά Α1
Σύγκλιση ακολουθιών πραγματικών αριθμών, ακολουθίες Cauchy, πληρότητα, Θεώρημα BolzanoWeirstrass. Σειρές πραγματικών αριθμών, σύγκλιση σειρών, ειδικά κριτήρια σύγκλισης (γεωμετρική σειρά, τηλεσκοπικές σειρές, κριτήρια λόγου-ρίζας, κριτήρια σύγκρισης και οριακής σύγκρισης, κριτήριο Leibniz, ολοκληρωτικό κριτήριο). Απόλυτη σύγκλιση. Δυναμοσειρές, ακτίνα σύγκλισης δυναμοσειράς. Παραγώγιση δυναμοσειράς. Τύπος του Taylor. Πραγματικές συναρτήσεις μίας πραγματικής μεταβλητής. Σύντομη επισκόπηση βασικών εννοιών του διαφορικού λογισμικού. Οι κύριες στοιχειώδεις συναρτήσεις (εκθετική, λογαριθμική, τριγωνομετρικές, υπερβολικές, αντίστροφες τριγωνομετρικές, αντίστροφες υπερβολικές).
Μαθηματικά Α2
Γραμμική Άλγεβρα: Πίνακες, ορίζουσες, γραμμικά συστήματα. Διανυσματικοί χώροι, υπόχωροι, βάση και διάσταση διανυσματικών χώρων. Γραμμικές Απεικονίσεις. Διανυσματικοί χώροι με εσωτερικό γινόμενο. Ορθοκανονικές βάσεις. Χαρακτηριστικά ποσά πινάκων (ιδιοτιμές, ιδιοδιανύσματα). Διαγωνοποίηση πινάκων. Θεώρημα Cayley-Hamilton. Αναλυτική Γεωμετρία: Διανυσματικός λογισμός (εσωτερικό, εξωτερικό, μεικτό γινόμενο διανυσμάτων και εφαρμογές). Ευθεία στο χώρο και επίπεδο. Επιφάνειες και καμπύλες του χώρου, γενικά. Επιφάνειες 2ου βαθμού.
Μηχανική Α
Στοιχεία διανυσματικού λογισμού, δυνάμεις, ροπές, κατανεμημένα φορτία, κέντρα βάρους. Η έννοια του φορέα και η στήριξή του, βαθμοί ελευθερίας. Εξισώσεις ισορροπίας, εσωτερικές δυνάμεις, διάγραμμα ελευθέρου σώματος, ισοστατικότητα. Δικτυωτοί φορείς, χωροδικτυώματα. Τριβή, νόμοι, συνθήκες ολίσθησης-ανατροπής, εφαρμογές. Ολόσωμοι φορείς, διαγράμματα N, Q, M. Γενικευμένες συναρτήσεις. Εύκαμπτοι φορείς Αρχή δυνατών έργων.
Εισαγωγή στη Μηχανολογία
Γνωριμία με τη Μηχανολογία και το περιεχόμενο των σπουδών. Γνώσεις και δεξιότητες του Μηχανολόγου Μηχανικού. Περί μοντελοποίησης: βασικές αρχές. Στοιχεία συστημικής θεωρίας και σκέψης. Προκαταρτική Σχεδίαση – Εκτίμηση. Βασικές έννοιες από τη λειτουργία μηχανολογικών συσκευών και εγκαταστάσεων. Στοιχειώδη εργαλεία εκτίμησης. Παραδείγματα και Εφαρμογές Βασικών Νόμων που χρησιμοποιούνται στη Μηχανολογία. Παραδείγματα προς μίμηση και αποφυγή από επιτυχείς και άστοχες μηχανολογικές κατασκευές. Εργασία/-ες & Θέματα: Π Βαρύτητα: 40%
Μηχανολογικό Σχέδιο Ι
Εισαγωγή στο Μηχανολογικό Σχεδιασμό. Γενικοί Κανονισμοί – Πρότυπα (Μεγέθη Χαρτιού, Κλίμακες σχεδιάσης, Είδη γραμμών). Όψεις και τομές. Καταχώρηση διαστάσεων & ανοχές διαστάσεων. Στοιχεία Παραστατικής Γεωμετρίας (Αλληλοτομίες και αναπτύγματα). Σπειρώματα. Σχεδίαση με τη βοήθεια Η/Υ (CAD) και εφαρμογές της. Τεχνικές τρισδιάστατης CAD μοντελοποίησης εξαρτημάτων και εξαγωγής συναφών δισδιάστατων κατασκευαστικών σχεδίων. Εξάσκηση σε λογισμικό 3D-CAD. Το μάθημα υποστηρίζεται με υποχρεωτική εκπόνηση τριών σκαριφημάτων/σχεδίων τεμαχίων εκ του φυσικού, καθώς και εργαστηριακών ασκήσεων μηχανουργείου. Η τελική γραπτή εξέταση διεξάγεται σε δύο μέρη. Το πρώτο αφορά στην εκπόνηση σκαριφήματος και το δεύτερο στη σχεδίαση με τη χρήση σύγχρονου λογισμικού 3D-CAD. Εργαστηριακές ασκήσεις Μηχανουργείου: Υ Βαρύτητα: 15% Σκαριφήματα/Σχέδια: Υ Βαρύτητα: 15%
Μαθηματικά Β
Διαφορικός Λογισμός: Μερική παράγωγος και διαφορισιμότητα. Εφαπτόμενο επίπεδο, κάθετο διάνυσμα. Κατευθυνόμενη παράγωγος. Μερικές παράγωγοι ανώτερης τάξης. Κλίση, απόκλιση, στροβιλισμός. Διαφορικό διανυσματικής συνάρτησης. Ο κανόνας της αλυσίδας. Διαφορικό ανώτερης τάξης. Τύπος Taylor. Το θεώρημα της Αντιστροφής. Πεπλεγμένες συναρτήσεις. Ακρότατα συναρτήσεων δύο και τριών μεταβλητών. Δεσμευμένα ακρότατα – Πολλαπλασιαστές Lagrange. Εφαρμογές. Ολοκληρωτικός Λογισμός: Το διπλό και το τριπλό ολοκλήρωμα (αθροίσματα Riemann, Θεώρημα Fubini, βασικές έννοιες στα μετρήσιμα σύνολα. Μεθοδολογία υπολογισμού διπλού και τριπλού ολοκληρώματος σε στοιχειώδη χωρία. Θεωρήματα Αλλαγής Μεταβλητών. Εφαρμογές στη Γεωμετρία, στη Φυσική και τη Μηχανική (υπολογισμός εμβαδού, όγκου, κέντρου μάζας, ροπών αδρανείας). Στοιχεία καμπύλων και επιφανειών στον Ευκλείδιο χώρο (δύο και τριών διαστάσεων) Επικαμπύλια ολοκληρώματα α΄ και β΄ είδους. Θεώρημα Green. Ανεξαρτησία επικαμπύλιου ολοκληρώματος. Εφαρμογές στη Γεωμετρία και στη Φυσική (υπολογισμός εμβαδού, μήκους καμπύλης, κέντρου μάζας, ροπών αδράνειας, έργου δύναμης κ.ά.). Επιφανειακά ολοκληρώματα α΄ και β΄ είδους. Το Θεώρημα Απόκλισης (Gauss). Το θεώρημα Stokes. Εφαρμογές στη Φυσική και τη Μηχανική.
Μηχανική Β
Λοξή κάμψη και έκκεντρη φόρτιση, κάμψη με διάτμηση, κάμψη συνθέτων διατομών, λεπτότοιχες διατομές, κέντρο διάτμησης, στρέψη λεπτότοιχων διατομών. Λεπτότοιχα δοχεία πίεσης. Κριτήρια διαρροής (Tresca, Von Mises), συνδυασμένη καταπόνηση, ελαστική γραμμή, υπερστατικά προβλήματα, ενεργειακές μέθοδοι επίλυσης υπερστατικών φορέων, θεώρημα Castigliano, Λυγισμός. Εργαστηριακές ασκήσεις: Στρέψη, Κρούση, Τριαξονική καταπόνηση, Ερπυσμός-Χαλάρωση.
Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Συστήματα
Μοντέλα διακριτών στοιχείων κυκλωμάτων. Αντιστάτες και στοιχεία συσσώρευσης ενέργειας. Πηγές. Συστήματα στοιχείων. Μετασχηματιστές. Ανάλυση γραμμικών κυκλωμάτων με τη μέθοδο των γραμμικών γράφων. Διαίρεση τάσεως. Νόμοι Kirchhoff. Θεωρήματα Thevenin και Norton. Ιδιότητες γραμμικών κυκλωμάτων. Αρχή επαλληλίας. Ευστάθεια. Χρονική απόκριση και απόκριση ημιτονοειδούς μόνιμης κατάστασης. Απόκριση στο πεδίο της συχνότητας. Συναρτήσεις μεταφοράς, φίλτρα. Τριφασικά δίκτυα. Πραγματική και άεργη ισχύς. Συμμετρικά και μη φορτία. Εργαστήριο: απόκριση κυκλωμάτων στο πεδίο του χρόνου και συχνότητας, αναγνώριση παραμέτρων. Εργαστήριο: Π Εργασία/-ες: Π
Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική Καθαρών Ουσιών
Βασικές έννοιες και ορισμοί. Πρώτο θερμοδυναμικό Αξίωμα, Τέλειο αέριο, Κυκλικές μεταβολές, Κύκλος Carnot τελείου αερίου, Αναστρέψιμα και μη φαινόμενα, Δεύτερο Θερμοδυναμικό Αξίωμα, Κύκλος Carnot οποιουδήποτε εργαζόμενου μέσου. Θερμοδυναμική κλίμακα θερμοκρασιών, Εντροπία, Διαγράμματα T-S και H-S (Μollier), Θερμοδυναμική Πιθανότης, Θεωρητική εντροπία αναμίξεως. Εντροπία μη αναστρέψιμων μεταβολών, Σχέσεις Maxwell και Tds, Θερμοδυναμική δύο φάσεων, Ατμοποίηση, Διαγράμματα, Πίνακες ατμών, Πραγματικά αέρια, Θερμοδυναμική παράσταση αναστρέψιμων διεργασιών, Στραγγαλισμός Joule-Thomson, Καταστατικές εξισώσεις (Εξίσωση VDW), Θερμοχωρητικότητες πραγματικών αερίων, Θερμοδυναμικοί κύκλοι, Μονοδιάστατη ροή. Ακροφύσια.
Μαθήματα 2ου έτους
Click to Download
Μαθηματικά Γ
Στοιχειώδεις μη γραμμικές Διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξης. Γραμμικές εξισώσεις πρώτης και δεύτερης τάξης με σταθερούς συντελεστές. Εισαγωγή στις Εφαρμογές διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού σε προβλήματα Φυσικής και στις Επιστήμες Μηχανικού. Γενική Θεωρία Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων και Εισαγωγή στη μοντελοποίηση απλών φυσικών προβλημάτων με συνήθεις διαφορικές Εξισώσεις. Γραμμικές συνήθεις Δ.Ε. ανώτερης τάξης: Ομογενείς και μη ομογενείς Δ.Ε. Οι μεθοδολογίες προσδιοριστέων συντελεστών και μεταβολής παραμέτρων (Lagrange) για την επίλυση μη ομογενών διαφορικών εξισώσεων. Ο υποβιβασμός τάξης ως τεχνική επίλυσης γραμμικών συνήθων διαφορικών εξισώσεων. Συστήματα συνήθων Δ.Ε. Σχέση μεταξύ λύσεων συστημάτων Δ.Ε. και Δ.Ε. ανώτερης τάξης. Γραμμικά ομογενή και μη ομογενή συστήματα με σταθερούς συντελεστές. Ευστάθεια μη γραμμικών συστημάτων. Η μέθοδος της γραμμικοποίησης. Λύση Δ.Ε. δεύτερης τάξης – μετά μεταβλητών συντελεστών - με τη μέθοδο των δυναμοσειρών. Ανάπτυξη λύσεων σε συνήθη και κανονικά ιδιάζοντα σημεία. Ειδικές Συναρτήσεις και εφαρμοσιμότητα αυτών. Μετασχηματισμός Laplace. Ιδιότητες και αντιστροφή του μετασχηματισμού Laplace. Συνέλιξη και εφαρμογές στη λύση προβλημάτων αρχικών τιμών και συστημάτων Δ.Ε. Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις. Εισαγωγή στην προτυποποίηση φυσικών διερ- 9 Συνοπτικό Περιεχόμενο Μαθημάτων γασιών και προβλημάτων της Επιστήμης Μηχανικού με μερικές διαφορικές Εξισώσεις. Εισαγωγή στις Μ.Δ.Ε. 1ης τάξης. Ταξινόμηση Μ.Δ.Ε. 2ης τάξης σε προβλήματα ελλειπτικού, παραβολικού και υπερβολικού τύπου. Προβλήματα Sturm-Liouville και γενικευμένες σειρές Fourier. Ανάπτυξη της μεθοδολογίας του χωρισμού μεταβλητών σε καρτεσιανές, πολικές, κυλινδρικές και σφαιρικές συντεταγμένες. Εφαρμογή του χωρισμού μεταβλητών στην επίλυση συνοριακών προβλημάτων για τις Μ.Δ.Ε. Laplace και Poisson, και προβλημάτων αρχικών-συνοριακών τιμών για την εξίσωση διάχυσης και την κυματική εξίσωση. Εισαγωγή σε θεμελιώδεις λύσεις και συναρτήσεις Green. Μετασχηματισμοί Fourier και Hankel. Επίλυση προβλημάτων άπειρων και ημι-άπειρων χωρίων με χρήση ολοκληρωτικών μετασχηματισμών.
Μηχανική Γ
Μεταφορική και περιστροφική κίνηση στερεού σώματος, σύνθεση κίνησης, νόμος ταχυτήτων – επιταχύνσεων. Γενική επίπεδη κίνηση, στιγμιαίος πόλος περιστροφής. Σύνθεση γωνιακών ταχυτήτων – επιταχύσεων. Περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς, σχετική και απόλυτη κίνηση στερεών σωμάτων – επιτάχυνση Coriolis. Μάζα, κέντρα μάζας, μαζικές ροπές αδράνειας. Δυναμική στερεού σώματος και συστημάτων στερεών σωμάτων. Θεωρήματα μεταβολής της ορμής και της στροφορμής. Εφαρμογές αρχής διατήρησης Στροφορμής. Εξισώσεις κίνησης στερεού σώματος. Κινητική ενέργεια στερεού σώματος. Αρχή έργου – ενέργειας. Κρούση. Εξισώσεις Lagrange.
Λειτουργικά Συστήματα & Γλώσσες
Προγραμματισμού
Γενικά περί του λογισμικού των ψηφιακών ηλεκτρονικών υπολογιστών, ο ρόλος και η δομή των λειτουργικών συστημάτων. Διάκριση των λειτουργικών συστημάτων σε κατηγορίες, λειτουργικά συστήματα πραγματικού χρόνου, συστήματα παράλληλης επεξεργασίας. Γενικά χαρακτηριστικά και συνιστώσες των λειτουργικών συστημάτων UNIX και LINUX, επικοινωνία με το χρήστη, προγράμματα γενικής χρησιμότητας, επεξεργασίες κειμένων, διαχείριση των πληροφοριών αρχείων. Επεξεργαστές γλωσσών, συμβολομεταφραστές, μεταφραστές, διερμηνείς. Ανώτερες γλώσσες προγραμματισμού, δομές δεδομένων, βασικές λειτουργίες και ροή των προγραμμάτων, λογικό διάγραμμα. Πηγαίος κώδικας, αντικειμενικός κώδικας, βιβλιοθήκες, εκτελέσιμο πρόγραμμα. Εφαρμογή: εντολές της γλώσσας Fortran, σύνταξη και εκτέλεση προγραμμάτων απλών αριθμητικών αλγορίθμων. Εργαστήριο: Π Βαρύτητα: έως 100%
Στοιχεία Μηχανών Ι
Εισαγωγή στη μαθηματική μοντελοποίηση των Στοιχείων Μηχανών (ΣΜ) και συναρμολογημάτων. Υλικά κατασκευής (ΣΜ) και διαδικασία εκλογής τους. Είδη καταπονήσεων και αστοχιών σε ΣΜ. Οι έννοιες της διαρκούς αντοχής (design for life) και της ελεγχόμενης καταστροφής (fail safe). Στατικός και δυναμικός υπολογισμός καταπονήσεων. Διαγράμματα Woehler, Soderberg και Goodman-Smith για τον υπολογισμό της δυναμικής αντοχής. Στοιχεία Μηχανικής των θραύσεων και διαγράμματα Paris. Συντελεστές έντασης τάσεων και συγκέντρωσης τάσεων σε ΣΜ. Αθροιστική επίδραση της κόπωσης και κανόνας Palmgren-Miner. Αντοχή διατομών σε σύνθετη καταπόνηση. Άξονες και άτρακτοι. Υπολογισμός συγκολλητικών και προσκολλητικών συνδέσεων. Μηχανική και υπολογισμός σπειρωμάτων και κοχλιοσυνδέσεων. Συνδέσεις ατράκτου-πλήμνης (σφήνες, πολύσφηνα, συνδέσεις τριβής, σφικτές συναρμογές). Σύνδεσμοι, συμπλέκτες (μορφής-τριβής) και φρένα. Έδρανα με στοιχεία κυλίσεως και ξηρά έδρανα τριβής. Περιστροφικές μηχανολογικές φραγές. Ελατήρια και ελαστικά στοιχεία μηχανών. Συρματόσχοινα και γραμμικά –επιφανειακά εύκαμπτα ΣΜ και εφαρμογές του. Προστατευτικές επικαλύψεις ΣΜ. Εργαστήριο: Υ για όσους το επιλέξουν Βαρύτητα: 70% για όσους το έχουν δηλώσει
Ηλεκτρομηχανικά Συστήματα Μετατροπής
Ενέργειας
Θεμελιώδεις αρχές ηλεκτρομαγνητισμού. Μαγνητικά κυκλώματα και μόνιμοι μαγνήτες. Ηλεκτρομηχανική μετατροπή ενεργείας, ανάπτυξη ροπής και τάσης. Ηλεκτρομαγνητικοί επενεργητές, ηλεκτρομαγνήτες, πηνία φωνής. Γεννήτριες, κινητήρες και φορτία. Χαρακτηριστική ροπής στροφών. Βασικές σχέσεις, ισοδύναμα κυκλώματα, χαρακτηριστικές καμπύλες, ροή ισχύος, απόδοση και απώλειες ηλεκτρικών μηχανών. Γεννήτριες και κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Σύγχρονες γεννήτριες και κινητήρες. Τριφασικοί και μονοφασικοί επαγωγικοί κινητήρες. Βηματικοί και universal κινητήρες, κινητήρες χωρίς ψήκτρες. Εισαγωγή στις οδηγήσεις και στον έλεγχο κινητήρων. Επιλογή και εφαρμογές διαφόρων τύπων ηλεκτρικών μηχανών. Εργαστήριο: απόκριση κινητήρα, προσδιορισμός παραμέτρων κινητήρα/ γεννήτριας συνεχούς.
Τεχνολογική Οικονομική Ι
Εισαγωγή στην Τεχνολογική Οικονομική. Οριακή ανάλυση κατανομής πόρων στο σύστημα παραγωγής. Η αξία των εισροών-κόστος παραγωγής πόρων. Η αξία των εκροών. Οικονομική αξιολόγηση δραστηριότητας. Προβλήματα επενδύσεων. Αναγωγή χρηματοροών. Στάδια προετοιμασίας σχεδίου επένδυσης. Συγκριτική οικονομική αξιολόγηση – Κριτήρια επιλογής επενδύσεων. Το Επενδυτικό Σχέδιο: Βασικές έννοιες και ορισμοί. Τα επιμέρους τμήματα ενός Επενδυτικού Σχεδίου. Κατάρτιση, προγραμματισμός και Αξιολόγηση Επενδυτικών Σχεδίων. Συστημική μεθοδολογία και τεχνικά έργα. Εισαγωγή στην Ανάλυση Επικινδυνότητας.
Μηχανολογικό Σχέδιο ΙΙ
Κοχλίες και Κοχλιοσυνδέσεις. Σχεδίαση στοιχείων μηχανών (άξονες, έδρανα, οδοντωτοί τροχοί, μέσα λυόμενης σύνδεσης κ.ά.). Συναρμογές άξονα – τρίματος. Ανοχές μορφής και θέσης. Τραχύτητα επιφανείας. Σχεδίαση συναρμολογημένων μηχανολογικών συνόλων. Σχεδίαση συγκολλητών κατασκευών. Τρισδιάστατη CAD μοντελοποίηση συναρμολογημένων συνόλων & συγκολλητών κατασκευών. Εργαλειοθήκες. Εξαγωγή κατασκευαστικών σχεδίων με πίνακες υλικών. Προηγμένα εργαλεία σχεδίασης & ελέγχου. Εξάσκηση σε λογισμικό 3D-CAD. Το μάθημα υποστηρίζεται με υποχρεωτική εκπόνηση τριών σκαριφημάτων/σχεδίων τεμαχίων εκ του φυσικού, καθώς και εργαστηριακών ασκήσεων μηχανουργείου. Η τελική γραπτή εξέταση διεξάγεται σε δύο μέρη. Το πρώτο αφορά στην εκπόνηση σκαριφήματος και το δεύτερο στη σχεδίαση με τη χρήση σύγχρονου λογισμικού 3D-CAD. Προγραμματισμός εργαλειομηχανών CNC. Εργαστηριακές ασκήσεις Μηχανουργείου: Υ Βαρύτητα: 15% Σκαριφήματα/Σχέδια: Υ Βαρύτητα: 15%