Ναυπηγοί Μηχανολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ

Μηχανολογικό Σχέδιο

Εισαγωγή στο Μηχανολογικό Σχέδιο. Κατηγορίες Μηχανολογικού Σχεδίου. Διεθνή πρότυπα και κανονισμοί σχεδίασης. Μεγέθη χαρτιού. Κλίμακες σχεδίασης. Είδη και χρήση γραμμών σχεδίασης. Δημιουργία υπομνήματος. Είδη και τρόποι προβολής. Δημιουργία και διάταξη σχεδίου όψεων. Βοηθητικές όψεις. Τομές. Είδη τομών. Συμβάσεις κατά τη δημιουργία τομών. Διαστασιολόγηση. Ανοχές διαστάσεων. Ποιότητες κατασκευής. Συναρμογές άξονα-τρύματος. Τραχύτητα επιφάνειας. Σπειρώματα. Κοχλίες και συναφή μέσα λυόμενης σύνδεσης. Εισαγωγή στη σχεδίαση Στοιχείων Μηχανών.

Προγραμματισμός με MATLAB

Εισαγωγή. Απόδοση τιμών σε μεταβλητές, βασικές πράξεις και συναρτήσεις. 
Συνθήκες και επαναληπτικοί βρόχοι. Δημιουργία πινάκων στήλης, γραμμής και πολλών διαστάσεων. Πράξεις μεταξύ πινάκων, ορίζουσα τετραγωνικού πίνακα. Αντίστροφος πίνακας. Επίλυση γραμμικών συστημάτων.
Δημιουργία επιθυμητών συναρτήσεων από το χρήστη. Δημιουργία και απεικόνιση καμπυλών στο R2 και R3. Στροφή και παράλληλη μετατόπιση καμπύλης. Εφαπτόμενα διανύσματα και μοναδιαίο εφαπτόμενο διάνυσμα σε καμπύλη. Καμπυλότης.
Αριθμητική ολοκλήρωση συναρτήσεων. Υπολογισμός εμβαδού κλειστών σχημάτων στο R2. Υπολογισμός μήκους καμπύλης. Μέγιστα και ελάχιστα συναρτήσεων. Επίλυση πολυωνυμικών εξισώσεων. 
Βασικά στοιχεία συμβολικών υπολογισμών στο MATLAB (symbolic MATLAB). Υπολογισμός ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων πινάκων. Συμβολική παραγώγιση και ολοκλήρωση.
Εισαγωγή στις επιφάνειες στο R3 και απεικόνιση αυτών στο MATLAB. Διάνυσμα κάθετο σε επιφάνεια και εφαπτόμενο επίπεδο.

Γραμμική Άλγεβρα και Αναλυτική Γεωμετρία

Διανυσματικός λογισμός  (Εσωτερικό, εξωτερικό και τριπλά γινόμενα διανυσμάτων). Ευθεία  - Επίπεδο - σφαίρα -κυλινδρικές επιφάνειες. Πίνακες, ορίζουσες και γραμμικά συστήματα. Διανυσματικοί και αφφινικοί χώροι. Γραμμικές απεικονίσεις -Αλλαγή βάσης. Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα. Εφαρμογές (π.χ. στην επίλυση γραμμικού συστήματος διαφορικών εξισώσεων της μορφής   ή/και στην εύρεση ιδιοσυχνοτήτων ταλαντωτικού συστήματος). Επίσης εφαρμογές στα διακριτά δυναμικά συστήματα. Εσωτερικό γινόμενο - ορθογωνιότητα. Τετραγωνικές μορφές. Θετικά ορισμένοι πίνακες. Εφαρμογές τετρ. μορφών στις καμπύλες και επιφάνειες 2ου βαθμού.

Μαθηματική Ανάλυση Ι (Συναρτήσεις μιας μεταβλητής)

Εισαγωγή στους πραγματικούς  αριθμούς., σύνολα, στοιχεία  Λογικής. Ακολουθίες πραγματικών αριθμών. Σειρές πραγματικών αριθμών. Όριο και συνέχεια πραγμ. συναρτήσεων μιας μεταβλητής. Αντίστροφες κυκλικές - υπερβολικές συναρτήσεις. Διαφορικός Λογισμός συναρτήσεων μιας μεταβλητής. (Θεώρημα Taylor). Δυναμοσειρές. Αόριστο και ορισμένο ολοκλήρωμα. Τεχνικές ολοκλήρωσης. Εφαρμογές ορισμένου ολοκληρώματος. Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξεως (γραφική λύση, χωριζομένων μεταβλητών, ομογενείς, γραμμικές, Bernoulli). Γραμμικές διαφορικές εξισώσεις 2ης τάξης με σταθερούς συντελεστές. Γενικευμένα ολοκληρώματα.  Κριτήρια σύγκλισης. Συναρτήσεις Γάμμα και Βήτα.

Στατική Στερεού Σώματος

Στατική του υλικού σημείου: Δυνάμεις στο επίπεδο: διανύσματα, συνισταμένη διανυσμάτων, ανάλυση διανύσματος, ισορροπία υλικού σημείου. Δυνάμεις στο χώρο: καρτεσιανές συντεταγμένες δύναμης, άθροισμα συντρεχουσών δυνάμεων, ισορροπία υλικού σημείου στο χώρο.
Στερεά σώματα - Ισοδύναμα συστήματα δυνάμεων: Εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις, ολισθαίνοντα διανύσματα, εξωτερικό γινόμενο, ροπή δύναμης ως προς σημείο, εσωτερικό γινόμενο, μικτό γινόμενο, ροπή δύναμης ως προς άξονα, ζεύγος δυνάμεων, αναγωγή συστήματος δυνάμεων, ισοδύναμα συστήματα δυνάμεων, κεντρικός άξονας.
Στατική ισορροπία στερεών σωμάτων: Διάγραμμα ελευθέρου σώματος. Ισορροπία στο επίπεδο: αντιδράσει; στηρίξεων και συνδέσεις, ισορροπία επίπεδου στερεού σώματος, στατική αοριστία. Ισορροπία στο χώρο: ισορροπία στερεού σώματος τριών διαστάσεων, αντιδράσεις στηρίξεων και συνδέσεις
Κατανεμημένες δυνάμεις - Κέντρα βάρους:: Επιφάνειες και γραμμές: κέντρο βάρους σώματος δύο διαστάσεων, κέντρο βάρους επίπεδης επιφάνειας και γραμμής, στατική ροπή επίπεδης επιφάνειας και γραμμής, θεωρήματα Pappus-Guldinus, κατανεμημένες δυνάμεις (φορτία) δοκών. Όγκοι: κέντρο βάρους σώματος τριών διαστάσεων.
Ανάλυση κατασκευών. Δικτυώματα: Επίπεδα απλά δικτυώματα, η μέθοδος των κόμβων, χωρικά δικτυώματα, η μέθοδος των τομών Ritter, σύνθετα δικτυώματα,
Πλαίσια: Σύνθετοι φορείς. Μηχανισμοί.
Δοκοί: Εσωτερικές δυνάμεις, αξονική δύναμη, τέμνουσα δύναμη, ροπή κάμψης, σχέσεις μεταξύ φόρτισης, αξονικής, τέμνουσας και ροπής κάμψης, διαγράμματα αξονικών, τεμνουσών και ροπών κάμψης.
Καλώδια: Καλώδια με συγκεντρωμένα φορτία, καλώδια με κατανεμημένα φορτία.
Τριβή: Τριβή ολισθήσεως, τριβή κυλίσεως, κοχλίες, σφήνες, ιμάντες.
Αρχή των Δυνατών Έργων: Δυναμική Ενέργεια: Έργο δύναμης, η Αρχή των Δυνατών Έργων, εφαρμογές. Δυναμική ενέργεια βάρους, δυναμική ενέργεια ελατηρίου, δυναμική ενέργεια και ισορροπία, εφαρμογές, ευστάθεια ισορροπίας.

Φυσική Ι (Μηχανική)

Εννοιολογική  και  μαθηματική  εισαγωγή  στη  δυναμική  (αξιωματική θεώρηση, εξωτερικό γινόμενο διανυσμάτων, μερικές παράγωγοι, άνυσμα θέσης, εξίσωση  τροχιάς,  επίλυση  απλών  διαφορικών  εξισώσεων  1ης  τάξης χωριζομένων  μεταβλητών,  διανυσματικές  παράγωγοι  και  διανυσματική ολοκλήρωση,  γενική  καμπυλόγραμμη  κίνηση  υλικού  σημείου  στο  επίπεδο, εισαγωγή  των  πολικών  συντεταγμένων,  επέκταση  σε  κίνηση  σε  τρεις διαστάσεις).
Νόμοι Νεύτωνα (εισαγωγή, εφαρμογές σε κίνηση σε πεδίο βαρύτητας - πλάγια βολή, αρχή διατήρησης ορμής, κίνηση σωμάτων με μεταβολή μάζας, εισαγωγή της  έννοιας  της  τριβής  στα  ρευστά,  νόμος  Stokes,  ιξώδες,  επίλυση προβλημάτων κίνησης με αντίσταση και άνωση σε ρευστά, κεντρικές δυνάμεις, νόμος παγκόσμιας έλξης).
Συστήματα αναφοράς  (αδρανειακά συστήματα αναφοράς, αρχή σχετικότητας και μετασχηματισμός του Γαλιλαίου, μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς και φαινόμενες  δυνάμεις,  μετασχηματισμός  Lorentz  και  ειδική  θεωρία  της σχετικότητας - διαστολή χρόνου, συστολή μήκους).
Έργο - Ενέργεια  (εισαγωγή  της  έννοιας  του  έργου σε σχέση με  τους  νόμους του  Νεύτωνα,  επικαμπύλιο  ολοκλήρωμα,  διατηρητικές  δυνάμεις  και μαθηματικό  κριτήριο  ελέγχου,  θεώρημα  μεταβολής  κινητικής  ενέργειας,  αρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας, ενέργεια διαφυγής υλικού σημείου από πεδίο, ευσταθής/ασταθής ισορροπία συστημάτων υλικών σημείων).
Κίνηση  Στερεού  Σώματος  (εισαγωγή  των  εννοιών  της  ροπής  και  της στροφορμής υλικού σημείου, κέντρο μάζας και σύστημα αυτού, επέκταση των εννοιών  σε  στερεό  σώμα,  υπολογισμός  ροπής  αδρανείας  σωμάτων  υψηλής συμμετρίας  από  βασικές  αρχές  για  κίνηση  γύρω  από  έναν  κύριο  άξονα  - θεωρήματα  Stokes  και  καθέτων  αξόνων,  εξίσωση  κίνησης  στερεού  σώματος, κινητική ενέργεια εκ περιστροφής).
Αρμονικός  Ταλαντωτής  (εισαγωγή  και  επίλυση  των  εξισώσεων  της  απλής αρμονικής κίνησης, ενέργεια αυτής, απλό και φυσικό εκκρεμές).

Μηχανολογικό Σχέδιο με την Βοήθεια Υπολογιστή

Ιστορική εξέλιξη του σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή. Γεωμετρικός πυρήνας. Αναπαράσταση γεωμετρικών οντοτήτων. Αφφινικοί μετασχηματισμοί. Παραμετρική σχεδίαση. Σχεδίαση μέσω χαρακτηριστικών. Περιορισμοί γεωμετρίας - διαστάσεων. Είδη και τρόποι προβολής. Εισαγωγή στο πρόγραμμα σχεδιασμού Autodesk Inventor. Δημιουργία ηλεκτρονικών σκαριφημάτων. Δημιουργία και επεξεργασία στερεών. Δημιουργία συναρμολογημένων μηχανολογικών συνόλων. Αποτύπωση ανοχών διαστάσεων, συναρμογών, ποιότητας επιφάνειας. Βιβλιοθήκες τυποποιημένων Στοιχείων Μηχανών. Αποσυναρμολόγηση μηχανολογικών συνόλων. Δημιουργία σχεδίων όψεων από στερεά μοντέλα.

FORTRAN & αντικειμενοστραφής προγραμματισμός

Εισαγωγή στην γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN. Απλοί τύποι δεδομένων, σταθερές και μεταβλητές, εκφράσεις, απλές εντολές.  Δομές ελέγχου, συναρτήσεις και διαδικασίες, πέρασμα παραμέτρων. Στοιχεία μεθοδολογίας ορθού προγραμματισμού: αλγόριθμοι, δομές δεδομένων, επανάληψη, αναδρομή, δομημένος προγραμματισμός. Φάσεις ανάπτυξης λογισμικού: προδιαγραφές, σχεδίαση, υλοποίηση, επαλήθευση, τεκμηρίωση, συντήρηση προγραμμάτων. Σύνθετες δομές δεδομένων: πίνακες, εγγραφές, συνδεδεμένες λίστες. Δυναμική παραχώρηση μνήμης.  Βασικές έννοιες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού: αφηρημένοι τύποι δεδομένων, κλάσεις, αντικείμενα, μεταβλητές, μέθοδοι, ενθυλάκωση, κληρονομικότητα, πολυμορφισμός. Διασύνδεση της FORTRAN με άλλες γλώσσες προγραμματισμού.
Εργαστήριο: Υλοποίηση παραδειγμάτων και επίλυση προβλημάτων με τη γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN.  Εφαρμογή τεχνικών διασύνδεσης με C/C++.

Μαθηματική Ανάλυση ΙΙ (Συναρτήσεις Πολλών Μεταβλητών και Διανυσματική Ανάλυση)

Ο χώρος Rn και  η τοπολογία  του.  Όριο και συνέχεια συναρτήσεων πολλών μεταβλητών. Επιφάνειες 2ου βαθμού - Κωνικές επιφάνειες. Παράγωγος διανυσματικής συνάρτησης και εφαρμογές (Διαφορική Γεωμετρία, Μηχανική, Συστήματα συντεταγμένων). Διαφορικός λογισμός συναρτήσεων πολλών μεταβλητών. (Μερική παράγωγος, παράγωγος ως προς κατεύθυνση, ολική παράγωγος, παράγωγος σύνθετης συνάρτησης, διαφορικά, κλίση, απόκλιση, στροβιλισμός, υλική παράγωγος). Βασικά θεωρήματα (πεπλεγμένης συνάρτησης, αντίστροφης συνάρτησης, Taylor). Ακρότατα συναρτήσεων πολλών μεταβλητών.  Ακρότατα υπό συνθήκη. Διπλά, τριπλά ολοκληρώματα.  Εφαρμογές. Επικαμπύλια ολοκληρώματα.  Εφαρμογές, Θεώρημα Green. Επιφανειακά ολοκληρώματα. (Διαφορική Γεωμετρία επιφανειών). Θεωρήματα  Gauss, Stokes. Διανυσματική ανάλυση (ολοκληρωτικοί τύποι, ειδικά διανυσματικά πεδία). Καμπυλόγραμμες συντεταγμένες, Εφαρμογές στη μηχανική του συνεχούς μέσου.

Τεχνολογική Οικονομική

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 χρηματορροών. 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 και Ανάλυση Επικινδυνότητας.

Μηχανική Παραμορφωσίμου Στερεού Ι & Εργαστήριο

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 και διάτμησης. Κρουστική φόρτιση. Επαναληπτική φόρτιση και κόπωση. Συγκέντρωση τάσεων. Μη γραμμική συμπεριφορά. Ελαστοπλαστική ανάλυση.
Επίπεδη ένταση. Σχέση μεταξύ μέτρου ελαστικότητας και μέτρου διάτμησης. Κύριες τάσεις και μέγιστες διατμητικές τάσεις. Κύκλος Mohr. Νόμος Hooke για επίπεδη ένταση. Τριαξονική εντατική κατάσταση. Επίπεδη παραμόρφωση. Σφαιρικά και κυλινδρικά λεπτότοιχα δοχεία πίεσης. Κριτήρια αστοχίας Mises, Tresca, Coulomb.
Ροπές αδράνειας επίπεδων διατομών. Θεώρημα παραλλήλων αξόνων. Πολική ροπή αδράνειας. Γινόμενο αδράνειας. Στροφή αξόνων. Κύριες ροπές αδράνειας.
Στρέψη ατράκτων κυκλικής διατομής από γραμμικά ελαστικά υλικά. Τάσεις και παραμορφώσεις στην καθαρή διάτμηση. Μη ομοιόμορφη στρέψη. Ενέργεια παραμόρφωσης λόγω στρέψης. Μεταφορά ισχύος από περιστρεφόμενους άξονες. Υπερστατικοί άξονες υπό στρέψη.
Καθαρή κάμψη. Καμπυλότητα δοκού. Διαμήκεις ορθές παραμορφώσεις και τάσεις. Σχεδιασμός δοκών ως προς τις ορθές τάσεις. Μη πρισματικές δοκοί. Δοκοί υπό κάμψη με αξονικά φορτία. Ενέργεια παραμόρφωσης λόγω κάμψης.
Εργαστήρια: Εφελκυσμός, θλίψη, στρέψη, κάμψη, σκληρομέτρηση, λυγισμός.

Φυσική ΙΙ (Ηλεκτρομαγνητισμός)

Ηλεκτροστατικό πεδίο. Νόμος του Gauss. Ηλεκτρικό δυναμικό. Ηλεκτροστατική ενέργεια. Αγωγοί. Διηλεκτρικά. Χωρητικότητα, πυκνωτές. Ηλεκτρικό ρεύμα, νόμος του Ohm. Πεδία κινούμενων φορτίων. Μαγνητικό πεδίο. Δύναμη Lorentz. Νόμοι του Ampere και των Biot-Savart. Επαγωγή. Νόμος του Faraday. Εξισώσεις του Maxwell. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα.