Δυναμική Μηχανών και Μηχανισμών

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Στατικές δυνάμεις, κινητοστατική ανάλυση, πρόγραμμα σε ΗΥ για επίπεδη δυναμική ανάλυση.

Κώδικας Ηθικής των Μηχανικών (ASME).

Αποσβεσμένες φυσικές ταλαντώσεις, λογαριθμική μείωση, φάσματα ταλαντώσεων. Η μέθοδος της φασματικής ανάλυσης.

Δυναμική παλινδρομικών μηχανών, τύποι κινητήρων (ΜΕΚ), ενδεικτικά διαγράμματα. Τουρμπίνες. Συνδυασμένη ηλεκτροπαραγωγή-τηλεθέρμανση (Wartsila Engines). Υπολογισμός Κινητήρα (ΜΕΚ). Δυναμοδεικτικό Διάγραμμα. Δυνάμεις αερίων, ισοδύναμες μάζες, δυνάμεις αδρανείας. Φορτία εδράνων σε μονοκύλινδρη μηχανή. Επίδραση Δυνάμεων στα Μέλη Μηχανών. Απόδοση και Ισχύς Μηχανής(ΜΕΚ). Δυναμική βαρέως οχήματος σε στροφή. Ταλαντώσεις κατασκευών και μηχανών. Απομόνωση Ταλαντώσεων. Θεμελιώσεις Βαριών Μηχανών. Ζυγοστάθμιση, ζυγοστάθμιση αξόνων, δυναμική και στατική ζυγοστάθμιση, μηχανές ζυγοστάθμισης. Χαρτοποιία ΕΓΛ Α.Ε. Χαρτοποιητικές Μηχανές (VALMET). Μεγάλες περιστρεφόμενες μάζες σε υψηλές ταχύτητες. Αναγνώριση στατικών, αδρανειακών θερμικών φορτίων. Δυναμικά φορτία, ανάλυση ταλαντώσεων.

Θέμα 1: Στατική ζυγοστάθμιση, Δυναμική ζυγοστάθμιση, ανάπτυξη αλγορίθμων σε Excel, Matlab.

Εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων στην δυναμική ανάλυση μηχανικών συστημάτων. Αλγεβρικές εξισώσεις περιορισμών, συστήματα συντεταγμένων, τεχνικές ανάλυσης θέσης – ταχύτητας – επιτάχυνσης. Εφαρμογές σε επίπεδους μηχανισμούς με χρήση ανάλογων υπορουτινών σε γλώσσα Quick Basic, Excel, Matlab.

Θέμα 2: Εφαρμογή αλγορίθμου ADAMS για την επίλυση προβλημάτων δυναμικής ανάλυσης: μηχανισμού τεσσάρων αρθρωτών ράβδων, μοντέλου ανάρτησης ενός τετάρτου οχήματος Εισαγωγή στη σύνθεση μηχανισμών.

Σχεδιαστικά Προβλήματα / Αλγόριθμος σε Υπολογιστή
Κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα ανατεθούν εργασίες εφαρμογής της θεωρίας σε πραγματικά προβλήματα. Θα επιχειρηθεί η αναπαράσταση τροχαίων ατυχημάτων που αναφέρθηκαν στην τάξη κατά το προηγούμενο χειμερινό εξάμηνο. Πρακτικές εφαρμογές υποβοηθούμενες από προγράμματα υπολογιστών αναφέρονται ως: δημιουργία ενός εργαλείου σύνθεσης μηχανισμών, δυναμική ανάλυση μηχανικού συστήματος, διατάξεις ζυγοστάθμισης, εμβολοφόρων κινητήρων και αξόνων. Τα προγράμματα αυτά θα πρέπει να γραφτεί σε Matlab ή Excel και θα περιλαμβάνουν και γραφική παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Η σχεδιαστική μελέτη θα περιλαμβάνει την εφαρμογή των δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν στην τάξη, καθώς και το υπόλοιπο τεχνικό υπόβαθρο για τη διερεύνηση πραγματικών εφαρμογών. Επιλογές εργασιών θα περιλαμβάνουν το σχεδιασμό βοηθημάτων για παιδιά με ειδικές ανάγκες, τη διερεύνηση συσκευών αυτοματισμού για τη βιομηχανία, ή της τυποποίησης μηχανολογικού εξοπλισμού.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Βασικές έννοιες της δυναμικής. Δυναμική του υλικού σημείου. Δυναμική συστήματος υλικών σημείων. Δυναμική του στερεού σώματος. Δυναμική συστήματος στερεών σωμάτων. Συνθήκες για επίπεδη κίνηση. Δυναμική μηχανικών συστημάτων, οι εξισώσεις κίνησης, διάνυσμα δυνάμεων, αντιδράσεις στους συνδέσμους. Το σύστημα των εξισώσεων επίπεδης κίνησης. Στατικές δυνάμεις, στατικές δυνάμεις ισορροπίας, κινητοστατική ανάλυση, πρόγραμμα σε ΗΥ για επίπεδη δυναμική ανάλυση. Αποσβεσμένες φυσικές ταλαντώσεις, λογαριθμική μείωση, φάσματα ταλαντώσεων. Η μέθοδος της φασματικής ανάλυσης. Δυναμική παλινδρομικών μηχανών, τύποι μηχανών, ενδεικτικά διαγράμματα. Δυναμική ανάλυση παλινδρομικής μηχανής, δυνάμεις αερίων, ισοδύναμες μάζες, δυνάμεις αδρανείας. Φορτία εδράνων σε μονοκύλινδρη μηχανή. Ζυγοστάθμιση, ζυγοστάθμιση αξόνων, δυναμική και στατική ζυγοστάθμιση, μηχανές ζυγοστάθμισης. Ζυγοστάθμιση παλινδρομικών μαζών, αναλυτικός υπολογισμός της αζυγοσταθμίας.