Α' Εξάμηνο

Μαθηματικά Ι

Περίγραμμα

Διανυσματική άλγεβρα, Γραμμική Άλγεβρα, Στοιχεία Αναλυτικής Γεωμετρίας, Διαφορικός και Ολοκληρωτικός Λογισμός Συναρτήσεων μιας Μεταβλητής, Σειρές Αριθμών, Δυναμοσειρές και Σειρά Taylor, Άλγεβρα Boole

Στόχοι

Εισαγωγή στις μεθόδους των Ανωτέρων Μαθηματικών, με έμφαση στις εφαρμογές σε πεδία του γνωστικού αντικειμένου του Τμήματος

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Μια γραπτή δοκιμασία προόδου θεωρίας και ασκήσεων στα 2/3 της ύλης : 40% του τελικού βαθμού
  • Τελική εξέταση: 60% του τελικού βαθμού.
  • Αν ο βαθμός της τελικής εξέτασης είναι μεγαλύτερος του βαθμού προόδου τότε αυτός είναι ο βαθμός του μαθήματος.

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  • Δημητρακούδη και άλλων, «Μαθηματικά » Εκδόσεις ΔΗΡΟΣ
  • Πληροφοριακό Υλικό στην ηλεκτρονική πύλη του Τμήματος στο διαδίκτυο www.teilar.gr

Συμπληρωματική Βιβλιογραφία :

  • Κ.Γεωργικόπουλου Τεχνική Μηχανική
  • S.Timosenco - I. Gere. Mechanics 

Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

  1. Επαναλήψεις Στοιχειώδους Άλγεβρας και Γεωμετρίας
  2. Μαθηματικές Συναρτήσεις – Ορισμοί – Ιδιότητες – Γραφήματα – Πολυώνυμα Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις
  3. Μαθηματικές Συναρτήσεις – Λογάριθμοί, Εκθετικές Συναρτήσεις
  4. Όρια, Αθροίσματα, Σειρές
  5. Παράγωγοι Συναρτήσεων μιας Μεταβλητής – Ορισμοί, Φυσική σημασία, Γεωμετρική Ερμηνεία.
  6. Παράγωγοι Συναρτήσεων μιας Μεταβλητής – Κανόνες Παραγώγησης
  7. Εφαρμογές παραγώγων – Κανόνας L’ Hospital, Τοπικά Ακρότατα
  8. Εφαρμογές παραγώγων – Σειρές Taylor
  9. Το ολοκλήρωμα Riemman – Ορισμός, Φυσική Σημασία, Γεωμετρική Ερμηνεία
  10. Μέθοδοι Ολοκλήρωσης – Κατά παράγοντες, Απλές Αντικαταστάσεις κ.α.
  11. Μέθοδοι Ολοκλήρωσης – Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων κ.α.
  12. Εφαρμογές Ολοκληρωμάτων – Προβλήματα στη Γεωμετρία, τη Φυσική, τη Μηχανική, τον Ηλεκτρισμό κ.α.
  13. Αναλυτική Γεωμετρία και Διανυσματική Ανάλυση – Συστήματα Συντεταγμένων – Γραφικές Παραστάσεις
  14. Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας, Πίνακες Ορίζουσα, Ιδιοτιμές και Ιδιοδιανύσματα, Γραμμικά Συστήματα
  15. Στοιχεία Άλγεβρας Boole

 

Παράλληλες Φροντιστηριακές Ασκήσεις

  1. Προγράμματα Ηλεκτρονικών Υπολογιστών για τα Μαθηματικά – Εισαγωγή στα DERIVE, Maple και Mathematica.
  2. Το παραθυρικό περιβάλλον του DERIVE – Μενού, Εντολές, Επιλογές Μαθηματικής συμπεριφοράς, Ασκήσεις Αριθμητικής, Πολυωνύμων και Γραφημάτων
  3. Αριθμητική, Εισαγωγή δεδομένων, Απλοποιήσεις, Ρητοί και Άρρητοι αριθμοί.
  4. Προσεγγίσεις και Έλεγχος Ακριβείας.

 

 

Τεχνική Μηχανική

Περίγραμμα

Γενικές αρχές, Σύνθεση δυνάμεων, Ροπές, Στατική, Φορείς.

Στόχοι

Εξοικείωση με την σύνθεση δυνάμεων, ροπών και την επίλυση φορέων.

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Μια γραπτή δοκιμασία προόδου θεωρίας και ασκήσεων στα 2/3 της ύλης : 40% του τελικού βαθμού
  • Τελική εξέταση: 60% του τελικού βαθμού.
  • Αν ο βαθμός της τελικής εξέτασης είναι μεγαλύτερος του βαθμού προόδου τότε αυτός είναι ο βαθμός του μαθήματος.

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  • Π.Α. Βουθούνη Μηχανική του απαραμόρφωτου στερεού - ΣΤΑΤΙΚΗ
  • Βοηθητικές σημειώσεις του Καθηγητή.

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

  1. Εισαγωγή - Αρχές Στατικής
  2. Σύνθεση-ανάλυση δυνάμεων, ροπών .
  3. Διανυσματική ανάλυση με εφαρμογή στη Σύνθεση-ανάλυση δυνάμεων, ροπών
  4. Διανυσματική ανάλυση με εφαρμογή στη Σύνθεση-ανάλυση δυνάμεων, ροπών
  5. Γενικά περί ισοστατικών φορέων Ισοστατική Δοκός .
  6. Η έννοια της φορτίσεως. Διαγράμματα τεμνουσών δυνάμεων και ροπών κάμψεως.
  7. Γενικές διαφορικές σχέσεις
  8. Η φυσική σημασία των γενικών διαφορικών σχέσεων στα διαγράμματα τεμνουσών δυνάμεων και ροπών κάμψεως.
  9. Επίλυση δοκών με βαση τη φυσική σημασία των γενικών διαφορικών σχέσεων στα διαγράμματα τεμνουσών δυνάμεων και ροπών κάμψεως
  10. Φροντιστηριακές ασκήσεις -εφαρμογές.
  11. Φροντιστηριακές ασκήσεις -εφαρμογές.
  12. Φροντιστηριακές ασκήσεις -εφαρμογές.
  13. Ισοστατικά δικτυώματα. Μέθοδος Cremona, τομή Ritter
  14. Φροντιστηριακές ασκήσεις -εφαρμογές.
  15. Κέντρα βάρους, ροπές αδρανείας

 

Φυσική - Θεωρητικό μέρος

Περίγραμμα

  •  Διαστατική και ομοιωματική ανάλυση. Νόμοι του Νεύτωνα.
  • Αρχές της διατήρησης ( ενέργειας - ορμής - στροφορμής). Δυναμική του στερεού σώματος. Πεδία δυνάμεων. Μετασχηματισμοί : Γαλιλαίου- Lorentz. Ειδική θεωρία σχετικότητας. Θερμοκρασία - θερμότητα. Θερμοδυναμικά αξιώματα. Στατιστική έννοια θερμότητας και εντροπίας. Διάδοση θερμότητας.
  • Στατικός ηλεκτρισμός (φορτίο και ύλη, νόμος του Coulomb, ηλεκτροστατικό πεδίο και νόμος του Gauss, η ύλη στο ηλεκτρικό πεδίο). Δυναμικός ηλεκτρισμός (ηλεκτρικό ρεύμα, νόμος του Ohm, ηλεκτρικές πηγές, κυκλώματα). Αγωγιμότητα υγρών (ηλεκτρόλυση- νόμοι). Αγωγιμότητα στερεών (αγωγοί, μονωτές και ημιαγωγοί). Ατομική Φυσική (δομή των ατόμων-θεωρίες). Πυρηνική Φυσική (δομή του πυρήνα-ραδιενέργεια).

Στόχοι

Στους σκοπούς του μαθήματος περιλαμβάνονται:

  1. Η ανάπτυξη της φυσικής διαίσθησης των σπουδαστών και η νοηματική σύνδεση των βασικών αρχών της Φυσικής με το φυσικό περιβάλλον.
  2. Η κατανόηση των θεμελιωδών εννοιών και νόμων που διέπουν όλες τις περιοχές της Φυσικής και αποτελούν το θεμέλιο λίθο για την επιστήμη της Μηχανολογίας.
  3. Η εξoικείωση των σπουδαστών με τους μηχανισμούς εφαρμογής των εννοιών της Φυσικής στη λύση προβλημάτων, ώστε να γίνουν ικανοί για τη λεπτομερή εφαρμογή των εννοιών αυτών στα εξειδικευμένα μαθήματα του κλάδου τους.
  4. Η κατανόηση των θεμελιωδών εννοιών της Φυσικής και ιδιαίτερα θεμάτων της, που παρουσιάζουν αυξημένο ενδιαφέρον στη σύγχρονη τεχνολογία.
  5. Η έμφαση στην ενότητα και τη γενική φύση των νόμων της Φυσικής, που διέπουν όλες τις περιοχές της.
  6. Η ανάπτυξη της ικανότητας των σπουδαστών να χειρίζονται και να εφαρμόζουν τους νόμους της Φυσικής σε συγκεκριμένα προβλήματα.

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Μια γραπτή δοκιμασία προόδου θεωρίας και ασκήσεων στα 2/3 της ύλης : 40% του τελικού βαθμού
  • Τελική εξέταση: 60% του τελικού βαθμού.
  • Αν ο βαθμός της τελικής εξέτασης είναι μεγαλύτερος του βαθμού προόδου τότε αυτός είναι ο βαθμός του μαθήματος.

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  •  Ζαχαρούλη Αχιλλέα, Φυσική, Μακεδονικές Εκδόσεις

Συμπληρωματική Βιβλιογραφία :

  1. Μηχανική, Mαθήματα Φυσικής Πανεπιστημίου Berkeley, Τόμος 1. Εργαστήρια Φυσικής Ε.Μ.Π.
  2. Φυσική, Μέρος Ι, D. Halliday, R. Resnick, Επιστ/κές Εκδόσεις Γ.Α. Πνευματικού
  3. Μηχανική-Θερμοδυναμική, Πανεπ/κή Φυσική, Hugh D. Young,Τόμος Α΄Eκδόσεις Παπαζήση
  4. Ηλεκτρισμός - Μαγνητισμός, Mαθήματα Φυσικής Πανεπιστημίου Berkeley, Τόμος 2, Εργαστήρια Φυσικής Ε.Μ.Π..
  5. Φυσική, Μέρος ΙΙ, D. Halliday, R. Resnick, Επιστ/κές Εκδόσεις Γ.Α. Πνευματικού
  6. Ηλεκτρομαγνητισμός-Οπτική-Σύγχρονη Φυσική, Πανεπ/κή Φυσική, Hugh D. Young, Τόμος Β΄, Eκδόσεις Παπαζήση

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

  1.  Εισαγωγή Συστήματα μονάδων. Διαστάσεις φυσικών μεγεθών και τύπων. Διανύσματα. Στοιχεία μαθηματικής ανάλυσης. Κινήσεις: μεγέθη της κίνησης. Είδη κινήσεων.
  2. Δυνάμεις και ροπές. Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων. Ισορροπία σωματιδίου και στερεού. Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων (συνέχεια), εφαρμογές. Ορμή και ώθηση δύναμης. Δυνάμεις επαφής και τριβή.
  3. Έργο σταθερής και έργο μεταβλητής δύναμης. Ισχύς. Μονάδες έργου και ισχύος. Ενέργεια κινητική και ενέργεια δυναμική. Αρχή διατήρησης της ενέργειας. Είδη κινήσεων στερεού σώματος. Κινητική ενέργεια και ορμή στερεού. Ροπή αδράνειας. Θεωρήματα για τη ροπή αδράνειας.
  4. Θεμελιώδης νόμος της περιστροφικής κίνησης. Στροφορμή και ώθηση ροπής. Έργο και ισχύς κατά την περιστροφική κίνηση. Γυροσκοπική κίνηση. Σύστημα σωμάτων. Ορμή και κίνηση του κέντρου μάζας. Αρχή διατήρησης της ορμής. Εφαρμογές.
  5. Συστήματα μεταβλητής μάζας. Στροφορμή συστήματος σωμάτων. Αρχή διατήρησης της στροφορμής. Πεδία δυνάμεων. Είδη πεδίων. Το βαρυτικό πεδίο. Το ηλεκτροστατικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο.
  6. Θεωρία της σχετικότητας. Σχετικές κινήσεις. Ειδική θεωρία της σχετικότητας. Μετασχηματισμοί: Γαλιλαίου- Lorentz. Θερμοκρασία . Θερμική διαστολή. Θερμοκρασία ιδανικού αερίου. Στατιστική ισορροπία-θερμική ισορροπία.
  7. Θερμότητα. Μέτρηση της θερμότητας. Διάδοση της θερμότητας. Θερμοδυναμικά αξιώματα. Πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα. Μεταβολές της κατάστασης ιδανικού αερίου. Δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα. Κύκλος του Carnot. Θερμικές μηχανές. Ψυκτικές μηχανές. Εντροπία.
  8. Εισαγωγή στον ηλεκτρισμό. Ηλεκτρικό φορτίο. Νόμος του Coulomb. Ηλεκτρικό πεδίο.
  9. Ηλεκτρική ροή. Ηλεκτροστατικό πεδίο και νόμος του Gauss. Μονάδες μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών. Ηλεκτρική χωρητικότητα - Πυκνωτές.
  10. Ηλεκτρικό δίπολο. Διηλεκτρικά υλικά μέσα σε ηλεκτρικό πεδίο. Πιεζοηλεκτρισμός και ηλεκτροσυστολή. Ηλεκτρικό ρεύμα - ένταση και πυκνότητα. Ηλεκτρική αντίσταση.
  11. Νόμος του Ohm. Ενέργεια ηλεκτρικού ρεύματος. Ηλεκτρικές πηγές. Κανόνες του Kirchoff. Κυκλώματα με πηγές και αντιστάτες.
  12. Συνδεσμολογία πηγών και απόδοσή τους. Κύκλωμα RC. Αγωγιμότητα υγρών αγωγών. Ηλεκτρολύτες - ηλεκτρόλυση - νόμοι - εφαρμογές.
  13. Η αγωγιμότητα στα στερεά. Αγωγοί, μονωτές και ημιαγωγοί. Εισαγωγή στη Φυσική του ατόμου. Δομή του ατόμου. Θεωρίες των Rutherford και Bohr.
  14. Το άτομο κατά Sommerfeld. Απαγορευτική αρχή του Pauli. Κατανομή των ηλεκτρονίων. Εισαγωγή στην πυρηνική Φυσική. Δομή και κατηγορίες πυρήνων. Πυρηνικές δυνάμεις.
  15. Φυσική ραδιενέργεια - νόμοι - μονάδες μέτρησης. Τεχνητή ραδιενέργεια - ραδιοϊσότοπα Πυρηνικές αντιδράσεις . Πυρηνική ενέργεια.

 

Φυσική - Πειραματικό μέρος

Περίγραμμα

  • Εργαστηριακές ασκήσεις από τη Μηχανική και τη Θερμοδυναμική.
  • Εργαστηριακές ασκήσεις από τον Ηλεκτρισμό, την Ατομική και Πυρηνική Φυσική.

Στόχοι

  1. Η αναζήτηση ή επιβεβαίωση των νόμων της Φυσικής και η βαθύτερη κατανόησή τους.
  2. Η απόκτηση εμπειρίας στη χρήση των οργάνων, την τεχνική των μετρήσεων καθώς και στην εκτίμηση και αξιολόγηση των σφαλμάτων.
  3. Η εμπέδωση της μεθοδολογίας της πειραματικής διαδικασίας και του τρόπου αναζήτησης και παρουσίασης των συμπερασμάτων

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Γραπτή εργασία για κάθε άσκηση που περιλαμβάνει ανάλυση της θεωρίας και της πειραματικής διαδικασίας καθώς και επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων.
  • Προφορική εξέταση

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  • Ζαχαρούλη Αχιλλέα, ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ, Μακεδονικές Εκδόσεις

 Συμπληρωματική Βιβλιογραφία :

  1. Μηχανική, Mαθήματα Φυσικής Πανεπιστημίου Berkeley, Τόμος 1. Εργαστήρια Φυσικής Ε.Μ.Π.
  2. Φυσική, Μέρος Ι, D. Halliday, R. Resnick, Επιστ/κές Εκδόσεις Γ.Α. Πνευματικού
  3. Μηχανική-Θερμοδυναμική, Πανεπ/κή Φυσική, Hugh D. Young,Tόμος Α΄
  4. Ηλεκτρισμός - Μαγνητισμός, Mαθήματα Φυσικής Πανεπιστημίου Berkeley, Τόμος 2. Εργαστήρια Φυσικής Ε.Μ.Π
  5. Φυσική, Μέρος ΙΙ, D. Halliday, R. Resnick, Επιστ/κές Εκδόσεις Γ.Α. Πνευματικού
  6. Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική, Πανεπ/κή Φυσική, Hugh D. Young, Τόμος Β΄ Eκδόσεις Παπαζήση.

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

  1.  Εισαγωγή στην πειραματική διαδικασία και τη θεωρία των σφαλμάτων. Μεθοδολογία επεξεργασίας των πειραματικών μετρήσεων.
  2. Ισορροπία σωματιδίου και στερεού σώματος. Μονοδιάστατη κίνηση με σταθερή επιτάχυνση.
  3. Μελέτη των κρούσεων -Αρχές διατήρησης της ενέργειας και της ορμής. Μελέτη της έντασης του πεδίου βαρύτητας με την ελεύθερη πτώση των σωμάτων. Κεκλιμένο επίπεδο.
  4. Μέτρηση του συντελεστή ιξώδους ενός υγρού-Τριβή στα ρευστά. Μέτρηση πυκνότητας-ειδικού βάρους στερεών και υγρών σωμάτων.
  5. Νόμος των Boyle-Mariotte.
  6. Αρμονική ταλάντωση-Νόμος του Hooke-Διατήρηση της ενέργειας. Μελέτη του απλού εκκρεμούς-Υπολογισμός της επιτάχυνσης της βαρύτητας.
  7. Μέτρηση θερμοκρασίας με θερμοστοιχείο.
  8. Μέτρηση του συντελεστή γραμμικής διαστολής.
  9. Μέτρηση της ειδικής θερμότητας στερεού σώματος.
  10. Μέτρηση και μελέτη της αντίστασης του αέρα. Συμπληρωματική άσκηση επιλογής: Μελέτη της τάσης των υδρατμών.
  11. Μέτρηση ειδικής αντίστασης. Μέτρηση αντίστασης με αμπερόμετρο και βολτόμετρο. Μέτρηση αντιστάσεων με τη γέφυρα Wheatstone.
  12. Μέτρηση χαρακτηριστικών ηλεκτρικής πηγής. Νόμος του Joule.
  13. Ηλεκτρόλυση. Μέτρηση αγωγιμότητας ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων.
  14. Ηλεκτρονικός παλμογράφος. Χαρακτηριστικά διόδου επαφής p-n και εφαρμογές.
  15. Οπτική φασματοσκοπία. Φασματοσκοπία ακτίνων γάμα με ανιχνευτή σπινθηρισμού. Χαρακτηριστικά στοιχεία απαριθμητή Geiger - Muller.

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Περίγραμμα

  • Βασικές ενότητες (όργανα και χαρτί σχεδίασης, υπομνήματα, κλίμακες, γραμ- μές, γραφή)
  • Στοιχεία παραστατικής γεωμετρίας ( κωνι- κές τομές, αναπτύγματα, αλληλοτομία επιπέδων, κυλίνδρων, ισομετρία ).
  • Μηχανολογικό σχέδιο (όψεις, τομές, κατά -κλιση ).
  • Κανόνες, διαστάσεις, συμβολισμοί.
  • Σχεδίαση από πρότυπα.
  • Ασκήσεις στην τάξη και στο σπίτι.

Στόχοι

 Κάλυψη των βασικών γνώσεων και κανό- νων σχεδίασης - Σχεδίαση εξαρτημάτων.

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Σχεδιαστικές Εργασίες.
  • Γραπτή Εξέταση.

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  • Κ. Κρίκκης - Ι. Δημητριάδης, Διδακτικές σημειώσεις ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ Ι
  • Πληροφοριακό Υλικό στην ηλεκτρονική πύλη του Τμήματος στο διαδίκτυο www.teilar.gr

 Συμπληρωματική Βιβλιογραφία :

  1. Β. Παπαμητούκα , ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ
  2. Ν.Ι Παρίκου, ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ, Εκδόσεις ΙΩΝ
  3. Κ-Δ. Ε. Μπουζάκης, Κανονισμοί Μηχανολογικού Σχεδίου, Εκδόσεις ΖΗΤΗ

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

  1. Oργανα σχεδίου, χαρτί σχεδίασης, υπομνήματα.
  2. Κλίμακες σχεδίου - Δίπλωμα σχεδίου.
  3. Είδη γραμμών - Γραμμογραφία.
  4. Στοιχεία παραστατικής γεωμετρίας - Προβολές-Αναπτύγματα.
  5. Πορεία σχεδίασης των τριών βασικών όψεων.
  6. Σχεδίαση όψεων από προοπτικά σχέδια.
  7. Κανόνες αναγραφής διαστάσεων.
  8. Σχεδίαση όψεων - Τοποθέτηση διαστάσεων.
  9. Σχεδίαση αντικειμένου σε κατάκλιση.
  10. Αλληλοτομία επιπέδων, αναπτύγματα.
  11. Τομές - Ολική τομή - Σχεδίαση.
  12. Ημιτομή - Σχεδίαση.
  13. Σύνθετη τομή - Σχεδίαση.
  14. Τοπική τομή - Σχεδίαση.
  15. Σχεδίαση μηχανολογικών εξαρτημάτων από πρότυπα.

Μεταλλογνωσία

Περίγραμμα

  • Εισαγωγή στα Μηχανολογικά υλικά και τα υλικά επικαλύψεων.
  • Συσχέτιση δομής των υλικών και της συμπεριφοράς και μέθοδοι παρέμβασης στη δομή. Διαγράμματα ισορροπίας φάσεων των υλικών
  • Διάκριση και μέθοδοι υπολογισμού των φάσεων και του βάρους και της σύστασης κάθε φάσης. Επίδραση της δομής στις μηχανικές ιδιότητες.
  • Θερμικές κατεργασίες μετάλλων- Ανόπτηση - Βαφή -Επαναφορά
  • Ικανότητα σκλήρυνσης των χαλύβων (Jominy test).
  • Μορφοποίηση μετάλλων. Στερεοποίηση των μετάλλων
  • Μέθοδοι μορφοποίησης των υλικών.
  • Τυποποίηση και πρότυπα των Υλικών. Προδιαγραφές υλικών σχετικά με την τεχνική κατεργασίας των την χρήση τους και τον ποιοτικό έλεγχο και τις δοκιμασίες αυτών.
  • Λειτουργική συμπεριφορά, χρήση και εφαρμογές των μηχανολογικών υλικών.- Χάλυβες - Χυτοσίδηροι
  • Ειδικοί χυτοσίδηροι- Μη σιδηρούχα υλικά (χαλκός-αλουμίνιο, μόλυβδος κλπ) - Κεραμικά υλικά - Σύνθετα υλικά - Υλικά επικαλύψεων

Στόχοι

Το μάθημα έχει στόχο :

  1. Να δώσει στους σπουδαστές τη δυνατότητα να κατανοούν θέματα δομής και συμπεριφοράς μετάλλων και μηχανολογικών υλικών, καθώς και να επιλύουν θεωρητικά προβλήματα.
  2. Να καταστήσει τους σπουδαστές ικανούς στη χρήση βασικών τεχνικών επέμβασης στην δομή των μηχανολογικών υλικών και στην κατανόηση των βασικών διεργασιών που συμβαίνουν στην τεχνολογία των υλικών αυτών.
  3. Στοχεύει επίσης και στην πρακτική εξάσκηση των σπουδαστών σε θέματα ποιοτικού ελέγχου υλικών.

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

  • Στο Θεωρητικό μέρος:
  • Μια γραπτή δοκιμασία προόδου θεωρίας και ασκήσεων στα 2/3 της ύλης : 40% του τελικού βαθμού
  • Τελική εξέταση: 60% του τελικού βαθμού.
  • Αν ο βαθμός της τελικής εξέτασης είναι μεγαλύτερος του βαθμού προόδου τότε αυτός είναι ο βαθμός του μαθήματος.
  • Στο Εργαστηριακό μέρος:
  • Έλεγχος της παρουσίας του σπουδαστή και της επίδοσής του σε όλες τις εργαστηριακές ασκήσεις.
  • Έλεγχος της παρουσίασης των ασκήσεων από τον σπουδαστή σε ειδικό τετράδιο
  • Το 1/3 της βαθμολογίας προκύπτει από τη βαθμολόγηση του τετραδίου των εβδομαδιαίων ασκήσεων που βασίζονται σε ανάλυση της θεωρίας και των πειραματικών αποτελεσμάτων. Το δεύτερο 1/3 της βαθμολογίας από το μέσο όρο των εβδομαδιαίων δοκιμασιών που διεξάγονται πριν την έναρξη των πειραμάτων και το τελευταίο 1/3 της βαθμολογίας από τη βαθμολόγηση προσωπικής εργασίας και προφορικής εξέτασης αυτής.

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  • Αθανάσιος Παπαργύρης, Μεταλλογνωσία
  • Αθανάσιος Παπαργύρης, Μεταλλογνωσία - Εργαστηριακές Ασκήσεις, Εκδόσεις ΖΗΤΗ 2003

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

ΘΕΩΡΙΑ

  1. Εισαγωγή. Μηχανολογικά υλικά και υλικά επικαλύψεων
  2. Συσχέτιση δομής και συμπεριφοράς και μέθοδοι παρέμβασης στη δομή.
  3. Διαγράμματα ισορροπίας (διαγράμματα Φάσεων)
  4. Επίδραση της δομής στις μηχανικές ιδιότητες
  5. Θερμικές κατεργασίες μετάλλων
  6. Ικανότητα σκλήρυνσης χαλύβων
  7. Μορφοποίηση μετάλλων
  8. Στερεοποίηση μετάλλων
  9. Μέθοδοι μορφοποίησης
  10. Τυποποίηση, πρότυπα, προδιαγραφές υλικών, κατεργασίας. Χρήση ποιοτικού ελέγχου, δοκιμασιών
  11. Λειτουργική συμπεριφορά, χρήση και εφαρμογές των μηχανολογικών υλικών.
  12. Χάλυβες-Χυτοσίδηροι
  13. Μη σιδηρούχα υλικά
  14. Κεραμικά υλικά
  15. Σύνθετα υλικά-Υλικά επικαλύψε

 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

  1. Ανάλυση Αρχών Λειυουργίας Συσκευών
  2. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο
  3. Προσδιορισμός σκληρότητας υλικών
  4. Μακρο-ανάλυση χαλύβων
  5. Μάκρο-ανάλυση επιφανειών θραύσης
  6. Προσδιορισμός δυσθραυστότητας χαλύβων
  7. Δοκιμή - ικανότητα σκλήρυνσης χαλύβων
  8. Βαφή και Επαναφορά των χαλύβων
  9. Επιμεταλλώσεις (Επιχρωμίωση)
  10. Ακτινολογικός έλεγχος υλικών Πλαστική παραμόρφωση και ανακρυστάλλωση χαλύβων
  11. Προσδιορισμός δομής και βάθους βαφής κατά την επαγωγική βαφή και κατά την ενανθράκωση χαλύβων
  12. Μεταλλογραφική εξέταση χυτοσιδήρων και κραματωμένων χυτοσιδήρων
  13. Ποιοτικός Έλεγχος με υπέρηχους
  14. Μέθοδος μορφοποίησης πλαστικών

 Συμπληρωματικές-εναλλακτικές ασκήσεις:

  1. Μεταλλογραφική εξέταση καρβιδίων κονιομεταλλουργίας
  2. Ποιοτικός Έλεγχος Υλικών. Έλεγχος με υγρά διείσδυσης και μαγνητισμένα σωματίδια

Τεχνολογία Υλικών

Περίγραμμα

  • ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓAΣΙΕΣ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ: Θραύση και άλεση, είδη μηχανημάτων ελάττωσης του μεγέθους των στερεών, επιλογή και λειτουργία των μηχανημάτων, κοσκίνισμα και είδη κόσκινων, αρχές ξήρανσης και είδη ξηραντηρίων.
  • ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ: Κίνηση ρευστών, τύποι ροής, ιξώδες, απώλειες από τριβές, σωληνώσεις, αντλίες, εναλλαγή θερμότητας, τύποι θερμοεναλλακτών, μέθοδοι θέρμανσης, εξάτμιση και συμπύκνωση, είδη συμπυκνωτών, απόσταξη και μέθοδοι απόσταξης.
  • ΚΑΤΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΒΡΩΣΗ: Εισαγωγή στη κατάλυση και χαρακτηριστικά γνωρίσματα της βιομηχανικής κατάλυσης, διάκριση καταλυτικών αντιδράσεων και τύποι καταλυτών, εισαγωγή στη διάβρωση, μέθοδοι προστασίας από τη διάβρωση.
  • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΝΘΡΑΚΑ ΚΑΙ ΚΑΥΣΙΜΩΝ: Άνθρακας και μορφές άνθρακα, τεχνητοί άνθρακες, απανθράκωση και αεριοποίηση του άνθρακα, ξηρή απόσταξη του άνθρακα, παραγωγή κώκ, φωταερίου και ανθρακόπισσας, προέλευση και σύσταση πετρελαίου, διύλιση πετρελαίου, κυριότερα πρωτογενή αποστάγματα πετρελαίου.
  • ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΚΑΙ ΚΡΑΜΑΤΩΝ: Εισαγωγή στη μεταλλουργία, φυσική και χημική μεταλλουργία, θερμικές κατεργασίες, μορφοποίηση μετάλλων και κραμάτων, ιδιότητες μετάλλων, κράματα, σίδηρος, παραγωγή χυτοσιδήρου, παραγωγή χάλυβα, ιδιότητες και χρήσεις χαλύβων, αργίλιο, παραγωγή αργιλίου, ιδιότητες και χρήσεις αργιλίου, κράματα αργιλίου, μεταλλουργία χαλκού, κράματα χαλκού, ιδιότητες και χρήσεις χαλκού, ψευδάργυρος, χρώμιο, μόλυβδος, κασσίτερος, νικέλιο, μαγγάνιο, υδράργυρος, άργυρος, χρυσός, λευκόχρυσος.
  • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ: Εισαγωγή στα πολυμερή υλικά, είδη πολυμερών υλικών, σιλικόνες, διεργασίες παραγωγής μονομερών και πολυμερών, μέθοδοι μορφοποίησης πολυμερών, ενισχυμένα πολυμερή, παραγωγή αφρωδών πολυμερών υλικών, βερνίκια και βερνικοχρώματα.
  • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ: Γενικές αρχές, πρώτες ύλες, στάδια παραγωγικής διαδικασίας, παραγωγή κεραμικών πλακών και πλακιδίων, παραγωγή τούβλων και κεραμιδιών, παραγωγή πηλοσωλήνων, παραγωγή ειδών υγιεινής.

Στόχοι

  1. 1. Κατανόηση και εμβάθυνση στα θέματα, Χημικής Τεχνολογίας παραγωγής μηχανολογικών υλικών
  2. 2. Επίλυση θεωρητικών προβλημάτων.
  3. 3. Χρήση βασικών οργάνων χημείας, κατανόηση των βασικών χημικών διεργασιών που συμβαίνουν στην χημική τεχνολογία μηχανολογικών υλικών και πρακτική εξάσκηση σε θέματα χημικής τεχνολογίας.

Προαπαιτούμενα Μαθήματα : (-)

Τρόποι Αξιολόγησης

Στο Θεωρητικό μέρος:

  • Μια γραπτή δοκιμασία προόδου θεωρίας και ασκήσεων στα 2/3 της ύλης : 40% του τελικού βαθμού
  • Τελική εξέταση: 60% του τελικού βαθμού.
  • Αν ο βαθμός της τελικής εξέτασης είναι μεγαλύτερος του βαθμού προόδου τότε αυτός είναι ο βαθμός του μαθήματος.

Στο Εργαστηριακό μέρος:

  • 1. Έλεγχος της παρουσίας του σπουδαστή και της επίδοσής του σε όλες τις εργαστηριακές ασκήσεις.
  • 2. Έλεγχος της παρουσίασης των ασκήσεων από τον σπουδαστή σε ειδικό τετράδιο

Το 1/3 της βαθμολογίας προκύπτει από τη βαθμολόγηση του τετραδίου των εβδομαδιαίων ασκήσεων που βασίζονται σε ανάλυση της θεωρίας και των πειραματικών αποτελεσμάτων. Το δεύτερο 1/3 της βαθμολογίας από το μέσο όρο των εβδομαδιαίων τέστ που διεξάγονται πριν την έναρξη των πειραμάτων και το τελευταίο 1/3 της βαθμολογίας από τη βαθμολόγηση προσωπικής εργασίας και προφορικής εξέτασης αυτής.

Ο γενικός βαθμός του μαθήματος προέρχεται από το μέσο όρο των βαθμών της θεωρίας και του εργαστηρίου.

 

Κύριο Διδακτικό Βοήθημα

  1. 1. Γεώργιος Παπαπολυμέρου - Τεχνολογία Υλικών- Θεωρία
  2. 2. Αστέριος Ι. Μπότης Χημική Τεχνολογία Παραγωγής Μηχανολογικών Υλικών- Εργαστηριακές Ασκήσεις Σημειώσεις

 Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα

 ΘΕΩΡΙΑ

  1. ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓAΣΙΕΣ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ: Θραύση και άλεση, είδη μηχανημάτων ελάττωσης του μεγέθους των στερεών.
  2. Επιλογή και λειτουργία των μηχανημάτων, κοσκίνισμα και είδη κόσκινων, αρχές ξήρανσης και είδη ξηραντηρίων.
  3. ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ: Κίνηση ρευστών, τύποι ροής, ιξώδες, απώλειες από τριβές, σωληνώσεις, αντλίες, εναλλαγή θερμότητας.
  4. Τύποι θερμο-εναλλακτών, μέθοδοι θέρμανσης, εξάτμιση και συμπύκνωση, είδη συμπυκνωτών, απόσταξη και μέθοδοι απόσταξης.
  5. ΚΑΤΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΒΡΩΣΗ: εισαγωγή στη κατάλυση και χαρακτηριστικά γνωρίσματα της βιομηχανικής κατάλυσης, διάκριση καταλυτικών αντιδράσεων και τύποι καταλυτών, εισαγωγή στη διάβρωση, μέθοδοι προστασίας από τη διάβρωση.
  6. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΝΘΡΑΚΑ ΚΑΙ ΚΑΥΣΙΜΩΝ: Άνθρακας και μορφές άνθρακα, τεχνητοί άνθρακες, απανθράκωση και αεριοποίηση του άνθρακα.
  7. Ξηρή απόσταξη του άνθρακα, παραγωγή κώκ, φωταερίου και ανθρακόπισσας, προέλευση και σύσταση πετρελαίου, διύλιση πετρελαίου, κυριότερα πρωτογενή αποστάγματα πετρελαίου.
  8. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΚΑΙ ΚΡΑΜΑΤΩΝ: Εισαγωγή στη μεταλλουργία, φυσική και χημική μεταλλουργία, θερμικές κατεργασίες.
  9. Μορφοποίηση μετάλλων και κραμάτων, ιδιότητες μετάλλων, κράματα, σίδηρος
  10. Παραγωγή χυτοσιδήρου, παραγωγή χάλυβα, ιδιότητες και χρήσεις χαλύβων
  11. Παραγωγή αργιλίου, ιδιότητες και χρήσεις αργιλίου.
  12. Κράματα αργιλίου, μεταλλουργία χαλκού, κράματα χαλκού, ιδιότητες και χρήσεις χαλκού,
  13. Ψευδάργυρος, χρώμιο, μόλυβδος, κασσίτερος,
  14. Νικέλιο, μαγγάνιο, υδράργυρος, άργυρος, χρυσός, λευκόχρυσος.
  15. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ: Εισαγωγή στα πολυμερή υλικά
  16. Είδη πολυμερών υλικών, σιλικόνες, διεργασίες παραγωγής μονομερών και πολυμερών.
  17. Μέθοδοι μορφοποίησης πολυμερών, ενισχυμένα πολυμερή
  18. Παραγωγή αφρωδών πολυμερών υλικών, βερνίκια και βερνικοχρώματα.
  19. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ: Γενικές αρχές
  20. Πρώτες ύλες, στάδια παραγωγικής διαδικασίας.
  21. Παραγωγή κεραμικών πλακών και πλακιδίων, παραγωγή τούβλων και κεραμιδιών,
  22. Παραγωγή πηλοσωλήνων, παραγωγή ειδών υγιεινής.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

  1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΕ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ: Μέτρηση όγκου υγρών, διήθηση και απόχυση, θέρμανση.
  2. Ζύγιση, συνδεσμολογία και χειρισμός πειραματικών συσκευών
  3. Διαχωρισμός συστατικών μίγματος ανθρακικού ασβεστίου και χλωριούχου νατρίου.
  4. ΠΟΙΟΤΙΚΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΙ: πρόχειρη χημική διάκριση μετάλλων και κραμάτων, χαρακτηριστικές αντιδράσεις κατιόντων, ανάλυση κράματος, ποιοτική ανάλυση άλατος, αναγνώριση απλών αλάτων.
  5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΑΘΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ: Προσδιορισμός υγρασίας-κρυσταλλικού νερού με πύρωση, σταθμικός προσδιορισμός σιδήρου, σταθμικός προσδιορισμός αργιλίου,
  6. Σταθμικός προσδιορισμός μολύβδου, σταθμικός προσδιορισμός νικελίου, σταθμικός προσδιορισμός χλωριούχων.
  7. Ανάλυση πόσιμου και βιομηχανικού νερού, προσδιορισμός ξηρού υπολείμματος νερού, προσδιορισμός της σκληρότητας του νερού.
  8. ΜΕΘΟΔΟΙ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ: Παρασκευή και τιτλοδότηση πρότυπων διαλυμάτων, ογκομετρικός προσδιορισμός του σιδήρου σε σιδηρομετάλλευμα (μέθοδος Zimmermann-Reihhardt).
  9. Ογκομετρικός προσδιορισμός χρωμίου σε χρωμίτες, ογκομετρικός προσδιορισμός μαγγανίου σε μεταλλεύματα, ογκομετρικός προσδιορισμός χαλκού σε μεταλλεύματά του (μέθοδος Lark), ανάλυση νικελιοχάλυβα.
  10. ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ - ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ: Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής και ηλεκτροχημική σειρά μετάλλων, οξειδωτική δράση του υπερμαγγανικού καλίου, χημική δράση αλογόνων.
  11. ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΑΡΑΙΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ - ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ - ΚΙΝΗΤΙΚΗ: Προσδιορισμός του μοριακού βάρους ουσίας από τη ταπείνωση του σημείου πήξης, νόμος των φάσεων του Gibb - ισορροπία φάσεων.
  12. Εισαγωγή στη θερμοχημεία και τη χημική κινητική, προσδιορισμός θερμότητας αντίδρασης, προσδιορισμός σταθεράς ρυθμού αντίδρασης.
  13. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ:
  14. Κατασκευή γαλβανικού στοιχείου Zn-Cu και μέτρηση της διαφοράς δυναμικού του στοιχείου αυτού.
  15. Εργαστηριακή κατασκευή συσσωρευτή μολύβδου και επίδειξη της αρχής λειτουργίας του, προσδιορισμός ηλεκτροχημικού ισοδυνάμου του χαλκού.
  16. Εργαστηριακή ανίχνευση των προϊόντων της ηλεκτροχημικής διάβρωσης του σιδήρου, συστήματα ηλεκτροδίων, διάβρωση και προστασία.