Αντοχή Υλικών

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

• Classification of materials. Behavior law of structural steel. Proportional limit, elasticity, and yield
point. Strengthening. Necking phenomenon. Behavior law of ductile materials.
• Bending theory: Moment of inertia. Pure bending. Bending with axial force. Biaxial bending.
Neutral axis. Cross-section core.
• Pure shear. Shear due to bending of symmetrical sections. Distribution of shear stresses along the
height.
• Elastic line of a beam. Calculation of the elastic line – deflection of beams using the method of
double integration.
• Torsion theory: Torsion of beams of circular cross-section and cross-section of circular ring. Torsion
of beams with rectangular cross-section.
• Buckling of rods and columns. Combined stress of a beam with axial and transverse loads. Large
deformations of structures subjected to bending, second-order phenomena.
• Applications of deformation compatibility conditions.
• Material failure: Density theory of the rotational energy of deformations (Mises), maximum shear
stress theory (Tresca), internal friction theory (Mohr – Coulomb).
• Cyclic loads. Material fatigue.
• Creep and relaxation of materials.

Μαθησιακοί Στόχοι

  •  Αξιολόγηση υλικών σύμφωνα με τους νόμους συμπεριφοράς.
  • Κατανόηση τρόπου και συνεπειών των διάφορων καταπονήσεων.
  • Ικανότητα διαστασιολόγησης φορέων – επιλογής κρίσιμων διατομών.
  • Υπολογισμός παραμορφώσεων – μετατοπίσεων.
  • Εκτίμηση αστοχίας δομικών υλικών.

Γενικές Ικανότητες

  • Κατανόηση εκ μέρους των σπουδαστών των διαφόρων μορφών καταπονήσεων φορέων στο επίπεδο και το χώρο.
  • Απόκτηση εξειδικευμένων γνώσεων σχετικά με την συμπεριφορά – απόκριση υλικών και φορέων.
  • Κατάταξη υλικών. Νόμος συμπεριφοράς δομικού χάλυβα. Όρια αναλογίας, ελαστικότητας και
    διαρροής. Κράτυνση. Φαινόμενο λαιμού. Νόμος συμπεριφοράς ψαθυρών υλικών.
  • Τεχνική θεωρία κάμψης: Ροπή αδράνειας. Καθαρή κάμψη. Κάμψη με ορθή δύναμη. Διαξονική
    κάμψη. Ουδέτερος άξονας. Πυρήνας διατομής.
  • Καθαρή διάτμηση. Διάτμηση λόγω κάμψης συμμετρικών διατομών. Κατανομή διατμητικών τάσεων καθ’ύψος.
  • Ελαστική γραμμή δοκού. Υπολογισμός ελαστικής γραμμής – βέλους κάμψης δοκών με τη μέθοδο της διπλής ολοκλήρωσης.
  • Θεωρία στρέψης: Στρέψη δοκών κυκλικής διατομής και διατομής κυκλικού δακτυλίου. Στρέψη
    δοκών ορθογωνικής διατομής.
  • Λυγισμός ράβδων και στύλων. Σύνθετη καταπόνηση δοκού με αξονικά και εγκάρσια φορτία.
    Μεγάλες παραμορφώσεις φορέων καταπονούμενων σε λυγισμό, φαινόμενα 2ης τάξης.
  • Εφαρμογές των συνθηκών συμβιβαστού παραμορφώσεων.
  • Αστοχία των υλικών: Θεωρία πυκνότητας της στροφικής ενέργειας παραμορφώσεων (Mises),
    θεωρία μέγιστης διατμητικής τάσης (Tresca), θεωρία εσωτερικής τριβής (Mohr – Coulomb).
  • Κυκλικές φορτίσεις. Κόπωση υλικών.
  • Ερπυσμός και χαλάρωση υλικών.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο (Στην αίθουσα διδασκαλίας)

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Powerpoint presentations, E-learning platform for
educational material.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις52
Αυτοτελής Μελέτη78
Σύνολο Μαθήματος (26 ώρες φόρτου εργασίας ανά πιστωτική μονάδα)130
Σύνολο260

Αξιολόγηση Φοιτητών

  1. Ανάθεση εργασιών με στόχο την διερεύνηση της κατανόησης των εννοιών που διδάχθηκαν.
  2. Τελική γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου (στην ελληνική γλώσσα).
  3. Δίνεται η δυνατότητα σε κάθε φοιτητή να ελέγξει το γραπτό του και να του αναλυθούν τα λάθη του.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  • http://users.teilar.gr/~p.lokkas/Ant_Yl.pdf
  • R. L. Mott, «Applied Strength of Materials», CRC Press, 2015.
  • Βουθούνης Παν.: «Αντοχή των υλικών-Μηχανική παραμορφώσιμου στερεού», Εκδ. Α.
    Βουθούνη, 2017.
  • Βαρδουλάκης Ι., «Τεχνική Μηχανική ΙΙ», Εκδ. Συμμετρία, 1999.
  • Τσαμασφύρος Γ., «Μηχανική παραμορφώσιμων σωμάτων Ι» Εκδ.Συμμετρία, 1990.
  • Βελαώρας Γ. «Αντοχή Υλικών». 2η Έκδοση. Εκδ. Ίων, 1997.
  • Beer F. – Johnston R. – DeWolf J. – Mazurek D., «Μηχανική των Υλικών», Εκδ.Τζιόλα, 2015.
  • E. Schweda. «Αντοχή των Υλικών». Εκδ. Μόσχος Γκιούρδας, 1978.
  • Bassin – Brodsky – Wolkoff. «Statics and Strength of Marerials». 4th Edition. MacMillan /
    MacGraw Hill,1992.
  • S. S. Rattan, «Strength of Materials», Tata McGraw Hill, 2008.
  • Pytel – Kiusalaas. «Mechanics of Materials», Thomson Learning Inc. Brooks/Cole, 2003.