ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ. (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά. Κωδικός μαθήματος:

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ. (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά. Κωδικός μαθήματος:"

Μυρίνα Καζαντζής
4 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά Γενικές πληροφορίες μαθήματος: Τίτλος Προχωρημένη μαθήματος: ανάλυση κατασκευών Πιστωτικές μονάδες: Κωδικός μαθήματος: 5 Φόρτος εργασίας (ώρες): 132 Επίπεδο μαθήματος: Προπτυχιακό Μεταπτυχιακό Τύπος μαθήματος: Υποχρεωτικό Επιλογής Κατηγορία μαθήματος: Κορμού Κατεύθυνσης Εξάμηνο διδασκαλίας: 2 ο Ώρες διδασκαλίας 4 εβδομαδιαίως: Αντικείμενο του μαθήματος (ικανότητες που αποκτώνται και αποτελέσματα μάθησης): To μάθημα καλύπτει της περιοχή της μη γραμμικής ανάλυσης των κατασκευών, με έμφαση σε εφαρμογές στην επιστήμη του Πολιτικού Μηχανικού. Αρχικά γίνεται εισαγωγή στην αναγκαιότητα χρήσης μη γραμμικής ανάλυσης σε προβλήματα Πολιτκού Μηχανικού. Τονίζονται οι επιπτώσεις που επισύρει η χρήση μη γραμμικής ανάλυσης και αναπτύσσονται απλά μη γραμμικά προβλήματα. Ιδιαίτερα καλύπτεται το θέμα των υπολογιστικών προσομοιωμάτων και των ειδικών απαιτήσεων για την εφαρμογή της μη γραμμικής ανάλυσης. Καλύπτονται διεξοδικά τα γεωμετρικά μη γραμμικά προβλήματα με θεωρία και εφαρμογές, η μη γραμμικότητα του υλικού και οι μέθοδοι επίλυσης. Το μάθημα διδάσκεται στο Εργαστήριο Ανάλυσης και Σχεδιασμού Κατασκευών με τη χρήση Η/Υ. Οι μη γραμμικές εξισώσεις των απλών παραδειγμάτων επιλύονται μέσω κατάλληλων φύλλων υπολογισμού του EXCEL. Τα πιο σύνθετα παραδείγματα επιλύονται μέσω γενικού προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων. Η εξέταση του μαθήματος γίνεται αποκλειστικά με την εκπόνηση εξαμηνιαίου θέματος που εκπονείται σε όλη τη διάρκεια του εξαμήνου. Προαπαιτούμενα: Πληροφορίες για το διδάσκοντα: Ονοματεπώνυμο: Ευριπίδης Μυστακίδης Βαθμίδα: Αναπληρωτής Καθηγητής Γραφείο: 101 Τηλ. emistaki@uth.gr Άλλοι διδάσκοντες: - 1

2 Ειδικές πληροφορίες μαθήματος: Α/Α βδομάδας διδασκαλίας Περιεχόμενα του μαθήματος Ώρες Παρακολούθησης Προετοιμασίας εκτός ωρών παρακολούθησης 1 Εισαγωγή στη μη γραμμική ανάλυση. Επιπτώσεις της μη γραμμικής ανάλυσης. Τύποι μη γραμμικής ανάλυσης. Χαρακτηριστικές περιπτώσεις. 2 Υπολογιστικά προσομοιώματα για εφαρμογή μη γραμμικής ανάλυσης. Απλά προβλήματα ελαστοπλαστικότητας, γεωμετρικής μη γραμμικότητας, μη γραμμικών συνοριακών συνθηκών. 3 Γεωμετρικά μη γραμμικά προβλήματα. Κατηγορίες γεωμετρικά μη γραμμικών προβλημάτων. Προβλήματα με κυρίαρχες τις μεγάλες μετακινήσεις. Εισαγωγή στη μέθοδο Newton Raphson. 4 Εισαγωγή σε υπολογιστικό περιβάλλον πεπερασμένων στοιχείων. Επίλυση απλών παραδειγμάτων που μελετήθηκαν στα προηγούμενα μαθήματα. 5 Στοιχεία μη γραμμικής μηχανικής του συνεχούς μέσου. Χωρική και υλική μόρφωση. Το ανάδελτα της παραμόρφωσης. Παραδείγματα. 6 Τάσεις και παραμορφώσεις για γεωμετρικά μη γραμμική ανάλυση. Αρχή δυνατών έργων. Ολική και προσαρμοστική μόρφωση κατά Lagrange. 7 H μέθοδος Newton-Raphson. H διακριτοποιημένη μορφή των εξισώσεων ισορροπίας. Ανάπτυξη των μεθόδων ολικής και προαρμοστικής μόρφωσης Lagrange για ραβδωτά μέλη. 8 Εισαγωγή των μη γραμμικών προβλημάτωνπου θα πραγματευθούν στα πλαίσια των εξαμηνιαίων θεμάτων. 9 Μέθοδοι επίλυσης. Επαυξητικές και επαναληπτικές μέθοδοι. H μέθοδος Νewton-Raphson. 10 Παραλλαγές της μεθόδου Newton-Raphson. Κριτήρια σύγκλισης. Έλεγχοι. 11 Περιορισμένες μέθοδοι επίλυσης. Η μέθοδος του Crisfield. 12 Εισαγωγή στη μη γραμμικότητα του υλικού. Όλκιμα και ψαθυρά υλικά. Κριτήρια διαρροής. Απλά παραδείγματα. Υπολογιστική αντιμετώπιση υλικά μη γραμμικών προβλημάτων. 13 Μη γραμμικά προβλήματα στην επιστήμη του πολιτικού μηχανικού. Προσομοίωση και υπολογιστική αντιμετώπιση. 14 Μη κυρτά προβλήματα. Ύπαρξη πολλαπλών λύσεων. Προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσης. 2

3 Επιπρόσθετες ώρες για: Θέμα Εξετάσεις Προετοιμασία για εξετάσεις Εκπαιδευτική επίσκεψη Προτεινόμενη βιβλιογραφία: 1. K.J. Bathe, Finite element procedures in engineering analysis, Prentice Hall, New Jersey, M. A. Crisfield, Non-linear finite element analysis of solids and structures, J. Wiley, Chichester, M. A. Crisfield, Snap-through and snap-back response in concrete structures and the dangers of under-integration, Computer Method in Applied Mechanics and Engineering, 22(1986) Crisfield and J. Wills, Solution strategies and softening materials, Computer Method in Applied Mechanics and Engineering, 66(1988) E. Hinton (editor), NAFEMS Introduction to Non-linear finite element analysis, East Kilbride, UK, L. E. Malvern, Introduction to the mechanics of a continuous medium, Prentice- Hall, Englewood Cliffs, N.Jersey, Ε.S. Mistakidis and G.E. Stavroulakis, Nonconvex optimization in Mechanics. Algorithms, heuristics and engineering application by the F.E.M., Kluwer, Boston, Μέθοδος διδασκαλίας (επιλέξτε και περιγράψτε εφόσον κρίνεται απαραίτητο - βαρύτητα): Παραδόσεις 50 % Διαλέξεις.% Προβολές.% Εργαστήρια 20 % Ασκήσεις 30 % Επισκέψεις σε εγκαταστάσεις.% Άλλη (περιγράψτε):.%. ΣΥΝΟΛΟ 100% 3

4 Μέθοδος αξιολόγησης (επιλέξτε)- βαρύτητα: Γραπτά % Προφορικά % Ασκήσεις κατά τη διάρκεια του εξαμήνου Θέμα εξαμήνου 70% 30% Ενδιάμεση πρόοδος Εξετάσεις εξαμήνου Άλλη (περιγράψτε): 4

5 (Β) Course information in English General course information: Course title: Advanced structural analysis Course code: Credits: Work load 132 (hours): Course level: Undergraduate Graduate Course type: Mandatory Selective Course category: Basic Orientation Semester: Hours per week: Course objectives (capabilities pursued and learning results): The course covers the topic of nonlinear analysis of structures with emphasis to applications in Civil Engineering. The necessity of using nonlinear analysis is first introduced. Attention is given to the consequences of using nonlinear analysis and simple nonlinear problems are studied in detail. The course covers also the special modeling requirements for the application of nonlinear analysis procedures. Problems involving geometrical and material nonlinearity are studied theoretically and through applications. The course is given in the Laboratory of Structural Analysis and Design with the aid of appropriate computer software. The simple nonlinear equations of the elementary examples are solved numerically through EXCEL calculation sheets. Τhe more complicated problems are studied through the application of a nonlinear finite element code. The examination is performed through the elaboration of an extended class project. Prerequisites: Instructor s data: Name: Euripidis Mistakidis Level: Associate Professor Office: 101 Tel , emistaki@uth.gr Other tutors: - 5

6 Specific course information: Week No. Course contents 1 Introduction to nonlinear analysis. Consequences and types of nonlinear analysis. Characteristic simple cases. 2 Numerical models for the application of nonlinear analysis. Simple problems of plasticity, geometric nonlinearity, nonlinear boundary conditions. 3 Geometrically nonlinear problems. Types of geometrically nonlinear problems. Large displacement problems. Introduction to the Newton-Raphson method. 4 Introduction to finite elements software environment. Solution of the simple problems studied in the previous lectures. 5 Elements of nonlinear continuum mechanics. Material and spatial formulations. The deformation gradient. Examples. 6 Stresses and strains for the application of nonlinear analysis. The principle of virtual work. Total and updated Lagrangian formulations. 7 The Newton-Raphson method. The discretized form of the equilibrium equations. Development of the Total and Updated Lagrangian methods for frame elements. 8 Introduction of the nonlinear structures that will be studied in the context of the class project. 9 Solution algorithms. Iterative and incremental methods. The Newton-Raphson method. Course attendance Hours 10 Variants of the Newton-Raphson method. Convergence criteria. 11 Constrained solution algorithms. The Crisfield algorithm. Preparation 12 Introduction to material nonlinearity. Brittle and materials. Yield criteria. Simple examples. Numerical methods for materially nonlinear problems. 13 Nonlinear problems in Civil Engineering structures. Modeling and numerical approximation. 14 Nonconvex problems. Existence of multiple solutions. Approximation methods Additional hours for: Class project Examinations Preparation for examinations Educational visit 6

7 Suggested literature: 1. K.J. Bathe, Finite element procedures in engineering analysis, Prentice Hall, New Jersey, M. A. Crisfield, Non-linear finite element analysis of solids and structures, J. Wiley, Chichester, M. A. Crisfield, Snap-through and snap-back response in concrete structures and the dangers of under-integration, Computer Method in Applied Mechanics and Engineering, 22(1986) Crisfield and J. Wills, Solution strategies and softening materials, Computer Method in Applied Mechanics and Engineering, 66(1988) E. Hinton (editor), NAFEMS Introduction to Non-linear finite element analysis, East Kilbride, UK, L. E. Malvern, Introduction to the mechanics of a continuous medium, Prentice- Hall, Englewood Cliffs, N.Jersey, Ε.S. Mistakidis and G.E. Stavroulakis, Nonconvex optimization in Mechanics. Algorithms, heuristics and engineering application by the F.E.M., Kluwer, Boston, Teaching method (select and describe if necessary - weight): Teaching 50 % Seminars.% Demonstrations.% Laboratory 20 % Exercises 30 % Visits at facilities.% Other (describe):.%. Total 100% 7

8 Evaluation method (select)- weight: written % Oral % Homework Class project 70% 30% Interim examination Final examinations Other (describe): 8

Σχετικά έγγραφα

ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ. (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά. Κυματομηχανική Κωδικός

ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά Γενικές πληροφορίες μαθήματος: Τίτλος Κυματομηχανική Κωδικός CE0 μαθήματος: