Τα μαθήματα που προσφέρονται από τον Τομέα Μηχανολογικών Κατασκευών & Αυτομάτου Ελέγχου είναι τα εξής:
(Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε τον Οδηγό Σπουδών της Σχολής).
- (2.3.2012.1 & 2.6.2012.1) Μηχανολογικό Σχέδιο Ι [Υ]Μηχανολογικό Σχέδιο Ι
Εισαγωγή στο Μηχανολογικό Σχεδιασμό. Γενικοί Κανονισμοί - Πρότυπα (Μεγέθη Χαρτιού, Κλίμακες σχεδιάσης, Είδη γραμμών). Όψεις και τομές. Καταχώρηση διαστάσεων & ανοχές διαστάσεων. Στοιχεία Παραστατικής Γεωμετρίας (Αλληλοτομίες και αναπτύγματα). Σπειρώματα. Σχεδίαση με τη βοήθεια Η/Υ (CAD) και εφαρμογές της. Τεχνικές τρισδιάστατης CAD μοντελοποίησης εξαρτημάτων και εξαγωγής συναφών δισδιάστατων κατασκευαστικών σχεδίων. Εξάσκηση σε λογισμικό 3D-CAD.
Το μάθημα υποστηρίζεται με υποχρεωτική εκπόνηση τριών σκαριφημάτων/σχεδίων τεμαχίων εκ του φυσικού, καθώς και εργαστηριακών ασκήσεων μηχανουργείου. Η τελική γραπτή εξέταση διεξάγεται σε δύο μέρη. Το πρώτο αφορά στην εκπόνηση σκαριφήματος και το δεύτερο στη σχεδίαση με τη χρήση σύγχρονου λογισμικού 3D-CAD.
- (2.3.2147.2 & 2.6.2147.2) Μηχανολογικό Σχέδιο ΙΙ [Υ]Μηχανολογικό Σχέδιο ΙΙ
Κοχλίες και Κοχλιοσυνδέσεις. Σχεδίαση στοιχείων μηχανών (άξονες, έδρανα, οδοντωτοί τροχοί, μέσα λυόμενης σύνδεσης κ.ά.). Συναρμογές άξονα - τρίματος. Ανοχές μορφής και θέσης. Τραχύτητα επιφανείας. Σχεδίαση συναρμολογημένων μηχανολογικών συνόλων. Σχεδίαση συγκολλητών κατασκευών. Τρισδιάστατη CAD μοντελοποίηση συναρμολογημένων συνόλων & συγκολλητών κατασκευών. Εργαλειοθήκες. Εξαγωγή κατασκευαστικών σχεδίων με πίνακες υλικών. Προηγμένα εργαλεία σχεδίασης & ελέγχου. Εξάσκηση σε λογισμικό 3D-CAD.
Το μάθημα υποστηρίζεται με υποχρεωτική εκπόνηση τριών σκαριφημάτων/σχεδίων τεμαχίων εκ του φυσικού, καθώς και εργαστηριακών ασκήσεων μηχανουργείου. Η τελική γραπτή εξέταση διεξάγεται σε δύο μέρη. Το πρώτο αφορά στην εκπόνηση σκαριφήματος και το δεύτερο στη σχεδίαση με τη χρήση σύγχρονου λογισμικού 3D-CAD. Προγραμματισμός εργαλειομηχανών CNC.
- (2.3.2238.2) Εισαγωγή στην Πληροφορική και τον Προγραμματισμό Η/Υ [Υ]Εισαγωγή στην Πληροφορική και τον Προγραμματισμό Η/Υ
Εισαγωγή στην επιστήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών (Η/Υ). Συστήματα αρίθμησης. Δυαδική αριθμητική και κωδικοποίηση. Αρχιτεκτονική Η/Υ. Αρχιτεκτονική και λειτουργία των επεξεργαστών. Τυπικοί μικροεπεξεργαστές. Περιφερειακές συσκευές. Επικοινωνίες & Δίκτυα. Εισαγωγή στον επιστημονικό προγραμματισμό μέσω του περιβάλλοντος MATLAB. Απλές εφαρμογές στην επιστήμη του Μηχανολόγου Μηχανικού. Εργαστήριo: Χρήση του περιβάλλοντος MATLAB.
- (2.3.2219.3) Κινηματική και Δυναμική Μηχανισμών [Υ]Κινηματική και Δυναμική Μηχανισμών
Μηχανισμοί και η ένταξή τους στις μηχανές. Δομή και μοντελοποίηση μηχανισμών. Κινηματική ανάλυση κλασσικών μηχανισμών με σύγχρονες μεθόδους. Δυναμική απόκριση απλών μηχανικών συστημάτων με συγκεντρωτικές ιδιότητες. Στοιχεία μηχανισμών, έκκεντρα. Γενίκευση της έννοιας του μηχανισμού σε ευέλικτους (με πνευματικά και ηλεκτρικά στοιχεία) μηχανισμούς. Τρισδιάστατοι μηχανισμοί. Εφαρμογές μηχανισμών. Σχεδιασμός μηχανών με τις αρχές της κατασκευαστικής σύνθεσης. Θεωρία τετραέδρων-συνιστώσες. Σχεδιασμός - κατασκευαστικά στοιχεία μηχανισμών.
- (2.3.2167.4) Στοιχεία Μηχανών Ι [Υ]Στοιχεία Μηχανών Ι
Εισαγωγή στη μαθηματική μοντελοποίηση των Στοιχείων Μηχανών (ΣΜ) και συναρμολογημάτων. Υλικά κατασκευής (ΣΜ) και διαδικασία εκλογής τους. Είδη καταπονήσεων και αστοχιών σε ΣΜ. Οι έννοιες της διαρκούς αντοχής (design for life) και της ελεγχόμενης καταστροφής (fail safe). Στατικός και δυναμικός υπολογισμός καταπονήσεων. Διαγράμματα Woehler, Soderberg και Goodman-Smith για τον υπολογισμό της δυναμικής αντοχής. Στοιχεία Μηχανικής των θραύσεων και διαγράμματα Paris. Συντελεστές έντασης τάσεων και συγκέντρωσης τάσεων σε ΣΜ. Αθροιστική επίδραση της κόπωσης και κανόνας Palmgren-Miner. Αντοχή διατομών σε σύνθετη καταπόνηση. Άξονες και άτρακτοι. Υπολογισμός συγκολλητικών και προσκολλητικών συνδέσεων. Μηχανική και υπολογισμός σπειρωμάτων και κοχλιοσυνδέσεων. Συνδέσεις ατράκτου-πλήμνης (σφήνες, πολύσφηνα, συνδέσεις τριβής, σφικτές συναρμογές). Σύνδεσμοι, συμπλέκτες (μορφής-τριβής) και φρένα. Έδρανα με στοιχεία κυλίσεως και ξηρά έδρανα τριβής. Περιστροφικές μηχανολογικές φραγές. Ελατήρια και ελαστικά στοιχεία μηχανών. Συρματόσχοινα και γραμμικά - επιφανειακά εύκαμπτα ΣΜ και εφαρμογές του. Προστατευτικές επικαλύψεις ΣΜ.
- (2.3.2078.5) Στοιχεία Μηχανών ΙΙ [Υ]Στοιχεία Μηχανών ΙΙ
Εισαγωγή στη μετάδοση κίνησης και μεταφορά ισχύος. Ροή ισχύος σε μηχανικά συστήματα μετάδοσης κίνησης και βαθμός απόδοσης. Ιμαντοκινήσεις και μεταδόσεις κίνησης μέσω τριβής. Βασικός νόμος oδοντώσεων και μητρωικές εξισώσεις υπολογισμού συνεργαζόμενων κατατομών. Επιφάνειες επαφών, καμπύλες κυλίσεως, συνεργαζόμενες κατατομές οδοντώσεων. Βαθμός επικαλύψεως και στάδια επαφής οδόντων. Κινηματική ανάλυση και υπολογισμός ταχύτητας ολίσθησης και βαθμού απόδοσης. Είδη οδοντωτών τροχών (μετωπικοί ευθύγραμμοι - ελικοειδείς, κωνικοί, τοξωτοί, ατέρμων – κορώνα, υποειδείς, σπειροειδείς κ.λπ.) και υπολογισμός τους σε συνήθεις καταπονήσεις (αντοχή σε κάμψη, πίεση επιφανείας, φθορά επικόλλησης κ.λπ.) Ενδοτικότητα, μετατροπές κατατομών και κατανομή φορτίου. Σφάλματα και ανοχές οδοντώσεων. Κατασκευή οδοντώσεων. Αστοχίες οδοντώσεων και έλεγχός τους. Αλυσσοκινήσεις. Μειωτήρες και κιβώτια ταχυτήτων. Επικυκλικοί μηχανισμοί και διαφορικά. Ειδικά είδη μεταδόσεων κίνησης (harmonic drive, cyclo-drive κ.λπ.) Λίπανση και εισαγωγή στην τριβολογία. Έδρανα ολίσθησης (journal bearings) και αεροέδρανα.
- (2.3.2089.4) Δυναμική & Ταλαντώσεις [Υ]Δυναμική & Ταλαντώσεις
Δυναμική και η ένταξή της σε θέματα μηχανών, κατασκευών και εγκαταστάσεων. Μοντελοποίηση πραγματικών συστημάτων σε συστήματα συγκεντρωμένων ιδιοτήτων (lumped) και πεπερασμένων στοιχείων (μονοδιάστατοι φορείς). Στοιχεία πειραματικής ανάλυσης μηχανικών δυναμικών συστημάτων και αισθητήρες. Η μετάδοση των ταλαντώσεων από στερεό στον αέρα και ακουστικά προβλήματα. Μέτρηση και καταπολέμηση βιομηχανικού θορύβου.
Εργαστηριακή εξάσκηση.
Άσκηση 1: Δυναμικές αποκρίσεις.
- (2.3.2304.9) Υδραυλικά και Πνευματικά Συστήματα [ΚΜΜ (Υ)]Υδραυλικά και Πνευματικά Συστήματα
Εισαγωγή στη μετάδοση κίνησης και μεταφορά ισχύος με υδραυλικά - πνευματικά συστήματα υψηλής πίεσης. Ροή ισχύος και μάζας σε υδραυλικά - πνευματικά συστήματα. Υδραυλικά ρευστά (ιδιότητες και εκλογή τους). Μεταβατικά φαινόμενα και υδραυλικά πλήγματα. Δημιουργία υδραυλικής ισχύος με χρήση αντλιών θετικής μετατόπισης. Γεωμετρία και υπολογισμός παροχής, παλμού παροχής και απωλειών γραναζωτών, εμβολοφόρων, κοχλιοφόρων, πτερυγιοφόρων κ.λπ. αντλιών θετικής μετατόπισης. Σωληνώσεις, συνδέσεις. Στοιχεία ρύθμισης παροχής και ελέγχου ροής (αντεπίστροφες βαλβίδες, ασφαλιστικά, βαλβίδες κατεύθυνσης ροής κ.λπ.). Παρελκόμενα στοιχεία υδραυλικού κυκλώματος (δεξαμενές, φίλτρα, εναλλάκτες κ.λπ.). Υδραυλικοί επενεργητές (κύλινδροι και υδραυλικοί περιστροφικοί κινητήρες), υπολογισμός και εφαρμογές τους. Συσσωρευτές ενέργειας. Στοιχεία ελέγχου επενεργητών (σερβοβαλβίδες, αναλογικές βαλβίδες) και συστήματα meter-in, meter-out. Μηχανολογικές στεγανώσεις και φραγές υψηλής πίεσης. Συνδεσμολογία αντλιών hi-lo και συγχρονισμός κινήσεων. Μονογραμμικά διαγράμματα υδραυλικών συστημάτων. Πνευματικοί αεροσυμπιεστές. Αεροφυλάκια και συστήματα επεξεργασίας αέρα υψηλής πίεσης. Πνευματικοί κύλινδροι/ κινητήρες και εκλογή - υπολογισμός τους. Πνευματικές βαλβίδες και αυτοματισμοί. Πνευματικά κυκλώματα.
- (2.3.2007.6) Μοντελοποίηση & Αυτόματος Έλεγχος Συστημάτων [Y]Μοντελοποίηση & Αυτόματος Έλεγχος Συστημάτων
Εισαγωγή, ιστορική αναδρομή, αρχές συστημάτων αυτομάτου ελέγχου, μαθηματικά μοντέλα φυσικών συστημάτων, συναρτήσεις μεταφοράς, εξισώσεις κατάστασης, συναρτησιακό δομικό διάγραμμα, ιδιότητες συστημάτων ελέγχου με ανάδραση, ανάλυση μεταβατικής απόκρισης, μορφή και δράση βασικών κατευθυντών συστημάτων ελέγχου, τόπος των ριζών, απόκριση συχνότητας, αντιστάθμιση, τεχνολογική υλοποίηση, εφαρμογές. Έμφαση στις μεθόδους σχεδιασμού συστημάτων ελέγχου.
Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Συστήματα, Μαθηματικά Δ, Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά.
- (2.3.2029.6) Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών Ι [Y]Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών Ι
Η έννοια της Στατικής και Δυναμικής Ανάλυσης Κατασκευών. Απλοποίηση ελαστικών φορέων (ράβδος, δοκός, επίπεδη εντατική κατάσταση, πλάκα σε κάμψη, κέλυφος, χορδή και μεμβράνη). Προσαρμοσμένη θεωρία ελαστικότητας. Στρέψη στερεών διατομών (τασική συνάρτηση Prandtl), ανάλογο μεμβράνης, στρέβλωση λεπτής λωρίδας. Μητρώο στιβαρότητας ράβδου και δοκού. Επίλυση επίπεδων και χωρικών δικτυωμάτων και πλαισίων. Τριγωνικά στοιχεία στην επίπεδη ελαστική κατάσταση (ισοτροπικοί και ανισοτροπικοί φορείς, το πρόβλημα της συγκέντρωσης των τάσεων), στη μετάδοση θερμότητας και στην Ακουστική. Επίλυση εξισώσεων πεδίου (LaplacePoisson) σε μηχανολογικά προβλήματα. Οριακές συνθήκες τρίτου είδους. Αξονοσυμμετρικά προβλήματα. Μητρώα μάζας και χρονική ολοκλήρωση. Τριδιάστατα προβλήματα. Συζευγμένα προβλήματα. Ορθογώνια στοιχεία. Ισοπαραμετρικά στοιχεία και ολοκλήρωση Gauss. Εφαρμογή στην επίλυση εξισώσεων Navier-Stokes. Εισαγωγή στη γένεση πλεγμάτων. Δομή προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων και προγραμματισμός. Επίδειξη εμπορικών λογισμικών.
- (2.3.2023.7) Προηγμένα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου [ΚΜΜ (Υ)]Προηγμένα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου
Μοντελοποίηση δυναμικών συστημάτων, μεταβλητές κατάστασης ισχύος, διαγράμματα δεσμών, προσδιορισμός εξισώσεων κατάστασης, ανάλυση γραμμικών συστημάτων, επίλυση εξισώσεων κατάστασης, ελεγξιμότητα και παρατηρησιμότητα, έλεγχος συστημάτων, κλασσικός έλεγχος, μοντέρνος έλεγχος, ανάδραση μεταβλητών κατάστασης, βέλτιστος έλεγχος, το γενικό πρόβλημα βέλτιστου ελέγχου, γραμμικό, τετραγωνικό πρόβλημα ελέγχου, βέλτιστος ρυθμιστής, συσχετισμός με τον κλασσικό έλεγχο, βέλτιστος έλεγχος και συστήματα παρακολούθησης εισόδων αναφοράς, ανακατασκευή της κατάστασης, παρατηρητές, εφαρμογές.
- (2.3.2220.7) Επεξεργασία Σήματος στα Μηχανολογικά Συστήματα [ΚΜΜ (Υ)]Επεξεργασία Σήματος στα Μηχανολογικά Συστήματα
Έννοια του σήματος. Ανάλυση Συχνότητας, Σειρά Fourier. Φάσμα Σήματος. Μετασχηματισμός Fourier. Συνέλιξη σημάτων. Αυτοσυσχέτιση και ετεροσυσχέτιση σημάτων. Διαμορφωμένα σήματα, Αποδιαμόρφωση. Διακριτά σήματα, Θεώρημα Δειγματοληψίας. Μετασχηματισμός Fourier διακριτού σήματος. Διακριτός μετασχηματισμός Fourier (DFT). Ταχύς μετασχηματισμός Fourier (FFT). Περιορισμοί του Διακριτού Μετασχηματισμού Fourier, Εμφάνιση ψευδοσυχνοτήτων, Διαρροή, Ευκρίνεια.
Κραδασμοί και διάγνωση βλαβών, Εισαγωγή. Αισθητήρια κραδασμών. Μέτρηση και πρότυπα ανάλυσης κραδασμών. Διάγνωση βλαβών: βασικές αρχές, αζυγοσταθμία, εκκεντρότητα, κακή ευθυγράμμιση, χαλαρότητα, τριβές, κρούσεις, σφάλματα ένσφαιρων τριβέων και οδοντώσεων. Πειραματική μορφική ανάλυση, Εισαγωγή. Θεωρητικές βάσεις. Μέθοδοι εξαγωγής ιδιοσυχνοτήτων και ιδιομορφών στα πεδία συχνότητας και χρόνου Εφαρμογές μεθόδων μηχανικής μάθησης στην εποπτεία βιομηχανικών εγκαταστάσεων: συλλογή και καταγραφή βιομηχανικών δεδομένων, επιλογή και προσδιορισμός χαρακτηριστικών, μέθοδοι εντοπισμού ανωμαλιών (Κ-means Clustering, Support Vector Machines, Neural Networks). Παραδείγματα.
- (2.3.2289.7) Αρχές Μηχανολογικού Σχεδιασμού [ΚΜΜ (Υ)]Αρχές Μηχανολογικού Σχεδιασμού
Εισαγωγή στις σύγχρονες μεθοδολογικές προσεγγίσεις για τον Σχεδιασμό, Ανάπτυξη και Παραγωγή/Κατασκευή βιομηχανοποιημένων/μηχανολογικών προϊόντων και κατασκευών. Προσδιορισμός ευκαιριών. Ιδέες και προγραμματισμός προϊόντων. Ανάγκες πελατών και συστηματική συγκρότηση Τεχνικών Προδιαγραφών. Ιδέες υλοποίησης προϊόντων, συγκρότηση και επιλογή. Αρχιτεκτονική προϊόντων και συγκρότηση Κατασκευαστικής Σύνθεσης. Λεπτομερής Σχεδιασμός - Κατασκευαστική Διαμόρφωση. Αξιολόγηση εναλλακτικών κατασκευαστικών λύσεων. Βασικά Βιομηχανικά Υλικά και Μέθοδοι Παραγωγής - επιλογή και κοστολόγηση. Σχεδιασμός για το Περιβάλλον - (DFE), Σχεδιασμός για την Παραγωγή - Κατασκευή (DFMA), Σχεδιασμός για Συναρμολόγηση/Αποσυναρμολόγηση (DFA). Τεκμηρίωση προϊόντων και κατασκευών, παράγοντες ποιότητας και προετοιμασία του Ποιοτικού Ελέγχου. Ακρίβεια των μηχανολογικών κατασκευών. Διαστασιολογικές και Γεωμετρικές Ανοχές. Εναλλαξιμότητα. Προσδιορισμός και κατασκευαστική ελάττωση του κόστους παραγωγής και συναρμολόγησης. Δείκτες κοστολογικής εκτίμησης του σχεδιασμού. Ποιότητα και ανοχές κατασκευής (Taguchi). Δοκιμή των προϊόντων. Πρωτοτυποποίηση. Προσθετική κατασκευή/Ταχεία Κατασκευή Πρωτοτύπων & Εργαλείων/3D Εκτύπωση. Σύγχρονα μέσα και πληροφοριακά συστήματα υποστήριξης διαδικασιών σχεδιασμού - ανάπτυξης - παραγωγής & Διαχείρισης Κύκλου Ζωής (PLM) προϊόντων και κατασκευών. Αντίστροφος Μηχανολογικός Σχεδιασμός. Βιομηχανική ιδιοκτησία, Διπλώματα Ευρεσιτεχνίας.
- (2.3.2192.8) Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών ΙΙ [ΚΜΜ (Υ), ΜΜΕΕΜΜ (Υ)]Ανάλυση Μηχανολογικών Κατασκευών ΙΙ
Επιφανειακοί φορείς (μεμβράνη, λεπτή και πολύστρωτη πλάκα, κέλυφος). Διαφορικές εξισώσεις ισορροπίας λεπτών πλακών σε κάμψη, στρέψη και επίπεδη καταπόνηση. Αναλυτικές λύσεις σε τυπικές οριακές συνθήκες. Μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων. Λυγισμός στηλών και πλακών. Ανάλυση μεγάλων μετατοπίσεων. Επαφή σωμάτων. Ελαστοπλαστική ανάλυση. Χρονική ολοκλήρωση. Προσαρμοστικά πεπερασμένα στοιχεία. Ισογεωμετρική Ανάλυση (μακροστοιχεία τύπου CAD). Η Μέθοδος των Συνοριακών Στοιχείων σε προβλήματα ελαστικότητας και πεδίου. Κάμψη, διάτμηση και στρέψη ανοικτών και κλειστών λεπτότοιχων δοκών. Ανάλυση τάσεων αεροπορικών εξαρτημάτων. Επίδραση του σημείου στήριξης στην κατανομή διατμητικών τάσεων κλειστών διατομών. Βελτιστοποίηση Κατασκευών με περιορισμούς τάσεων, μετατοπίσεων, ιδιοσυχνότητας και λυγισμού. Σχεδιασμός πλήρους έντασης. Μέθοδος βέλτιστων κριτηρίων σε δικτυώματα και πλαίσια. Χρήση μαθηματικών μεθόδων μη-γραμμικού προγραμματισμού. Χρήση στοχαστικών μεθόδων. Βελτιστοποίηση μορφής. Τοπολογική βελτιστοποίηση. Γενικοί κανόνες μοντελοποίησης κατασκευών με πεπερασμένα στοιχεία. Χειρισμός εμπορικών πακέτων Πεπερασμένων Στοιχείων στο PC-lab (άσκηση σπουδαστών, το ένα από τα δύο δίωρα). Προαιρετικές εργασίες κατ’ οίκον με προγραμματισμό Η/Υ.
- (2.3.2039.4) Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά [Υ]Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά
Αναλογικά Κυκλώματα: Δίοδοι (Ζένερ, Φωτοδίοδοι, Κυκλώματα εφαρμογής διόδων, Ανόρθωση). Διπολικό Τρανζίστορ (CB, CC, CE). Ενισχυτές Χαμηλών Συχνοτήτων. Τελεστικοί Ενισχυτές (Εφαρμογές στην υλοποίηση συστημάτων ελέγχου). Ψηφιακά Κυκλώματα: Πύλες (Ηλεκτρονική υλοποίηση, Άλγεβρα Boole). Κυκλώματα Μεσαίας Ολοκλήρωσης (αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτες, αθροιστές, ROM, Πίνακες Προγραμματιζόμενης Λογικής). FLIP-FLOP. Ακολουθιακά Κυκλώματα (Γενικά, Μετρητές). Ειδικά Κεφάλαια: Μετάδοση και Διαμόρφωση Σημάτων, ΤRIAC και άλλα Thyristors. Παραδείγματα βιομηχανικών συστημάτων ελέγχου. Εργαστηριακή εξάσκηση: α) Εφαρμογές Τελεστικών στον Έλεγχο, β) Ανόρθωση.
- (2.3.2169.8) Μεταφορικές & Ανυψωτικές Μηχανές [ΚΜΜ (Υ)] Μεταφορικές & Ανυψωτικές Μηχανές
Βασικές τεχνολογίες μεταφορικών και ανυψωτικών μηχανών και συστημάτων. Δομή, τεχνολογία και υπολογισμός συρματόσχοινων. Οριζόντιες και κεκλιμένες μεταφορικές ταινίες (μοντελοποίηση λειτουργίας, σχεδιασμός και κατασκευή). Παρελκόμενα και ικριώματα στήριξης μεταφορικών ταινιών και συστημάτων ταινιοδρόμων. Δυναμική γωνία πρανούς και μοντελοποίηση μεταφοράς κοκκωδών υλικών σε μεταφορικές ταινίες. Υπολογισμός μεταβατικών φαινομένων και επιλογή ηλεκτρομειωτήρων. Ραουλόδρομοι και καλωδιωτοί (εναέριοι) σιδηρόδρομοι. Συστήματα επιβολής προέντασης και υπολογισμός τους σε μεταφορικές μηχανές. Αερομεταφορά και συστήματα αεροδιαχωρισμού και αεροταξινόμησης. Μοντελοποίηση και σχεδιασμός βιομηχανικών συστημάτων αερομεταφοράς και παρελκομένων (ικριώματα στήριξης, ανεμιστήρες, φίλτρα, κυκλωνικοί διαχωριστές, σιλό και ογκομετρικοί τροφοδότες). Μεταφορικοί κοχλίες (οριζόντιοι, κατακόρυφοι) και υπολογισμός – σχεδιασμός τους. Μηχανές συσκευασίας. Βασικές τεχνολογίες ανυψωτικών μηχανών και συστημάτων. Ανελκυστήρες προσώπων και φορτίων και παρελκόμενα (υπολογισμοί και σχεδιασμός). Μετρήσεις και πιστοποίηση ανελκυστήρων. Ανυψωτικές πλατφόρμες και ψαλιδωτοί ανυψωτικοί μηχανισμοί. Ασφαλής πρόσδεση φορτίων προς ανύψωση. Βαρούλκα έλξεως και ανύψωσης φορτίων. Σχεδιασμός και υπολογισμός γερανών και γερανογεφυρών. Πιστοποίηση γερανογεφυρών. Καδοφόροι αναβατήρες.
- (2.3.2232.9) Δυναμική Πτήσης [ΜΜΕΕΜΜ (Υ)]Δυναμική Πτήσης
Βασικές έννοιες αεροδυναμικής: Αεροδυναμικές επιφάνειες, επιφάνειες και μέσα ελέγχου πτήσης συμβατικών αεροσκαφών. Στατική ευστάθεια και αντιστάθμιση. Γενικές εξισώσεις δυναμικής συμπεριφοράς (τριδιάστατο στερεό σώμα στον χώρο). Γραμμική απλοποίηση διαμήκους δυναμικής/Επίλυση, τρόποι ταλάντωσης, διαμήκης δυναμική ευστάθεια. Γραμμική απλοποίηση εγκάρσιας δυναμικής/Επίλυση, τρόποι ταλάντωσης εγκάρσια δυναμική ευστάθεια. Αεροδυναμικές παράγωγοι ευστάθειας. Σταθεροποίηση και έλεγχος διαμήκους δυναμικής, αυτόματοι πιλότοι. Σταθεροποίηση και έλεγχος εγκάρσιας δυναμικής, αυτόματοι πιλότοι. Ειδικά θέματα (π.χ. ποιότητα χειρισμών).
Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Εισαγωγή στο Αεροσκάφος.
- (2.3.2249.8) Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές [ΚΜΜ(Υ)]Έλεγχος με Μικροϋπολογιστές
Βασικά στοιχεία συστημάτων αυτομάτου ελέγχου (ΣΑΕ) με μικροϋπολογιστές – μΥ και μικροελεγκτές –μC (αναλογοψηφιακοί μετατροπείς –ADC, ψηφιοαναλογικοί μετατροπείς –DAC, δειγματολήπτες –S/H). Εισαγωγή στην αρχιτεκτονική και προγραμματισμό μΥ και μC. Προγραμματισμός σε assembly και διασύνδεση του MC86HC11. Διαχείριση σημάτων στα ψηφιακά ΣΑΕ. Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση στο πεδίο συχνότητας. Εξισώσεις κατάστασης ψηφιακών συστημάτων. Ανάλυση στο πεδίο του χρόνου. Ευστάθεια. Ελεγξιμότητα. Παρατηρησιμότητα. Σχεδίαση και υλοποίηση ψηφιακών ΣΑΕ. Εκτίμηση κατάστασης (παρατηρητές, φίλτρο KALMAN). Αναγνώριση παραμέτρων μοντέλου. Εισαγωγή στον προσαρμοστικό έλεγχο. Εργαστήρια: (α) σχεδίαση και προσομοίωση ψηφιακού ΣΑΕ για εγκατάσταση μεσαίας κλίμακας (π.χ. αεροσκάφος), (β) προγραμματισμός σε assembly μΥ και μC και υλοποίηση απλών ελεγκτών (π.χ. συναγερμός, έλεγχος μικρού σερβοκινητήρα), (γ) αναγνώριση δυναμικών παραμέτρων ρομποτικού βραχίονα με on-line μετρήσεις.
- (2.3.2310.8) Θόρυβος & Κραδασμοί [ΚΜΜ, ΜΜΠ, ΜΜΕΕΜΜ]Θόρυβος & Κραδασμοί
Βασικές Αρχές και Τεχνολογίες Αντικραδασμικών Εδράσεων. Εισαγωγικές έννοιες Ακουστικής. Μέτρηση και Ανάλυση του Ήχου. Κυματικά Φαινόμενα και Θεωρία Κυμάτων. Υποκειμενική Αντίληψη του Ήχου. Επεξεργασία Ακουστικών Σημάτων Παθητικός έλεγχος/μείωση θορύβου. Μόνωση Θορύβου (ηχομονωτικά πλαίσια -Sandwich Panels, ελαστικές εδράσεις). Απορρόφηση θορύβου (ηχοαπορροφητικά υλικά, μετα-υλικά, κλπ). Ακουστική Δωματίων και Κτιρίων. Ήχος από Δομικά Στοιχεία (σκέδαση ήχου από δομικά στοιχεία, Ακουστική-Δομική αλληλεπίδραση). Ενεργητικός έλεγχος/μείωση θορύβου (γραμμικές και μη γραμμικές μέθοδοι ANC, διατάξεις, εξοπλισμός, κ.λπ.). Μικρόφωνα και Μεγάφωνα. Ηχορύπανση – Νομοθεσία (επιτρεπτά όρια, μονάδες μέτρησης ηχορύπανσης, επιπτώσεις στον άνθρωπο, περιβαλλοντικός θόρυβος, κ.λπ.).
Εργαστηριακή εφαρμογή/επίδειξη σε ενεργητικό έλεγχο θορύβου.
Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης μεθόδων ANC με χρήση Matlab/COMSOL.
- (2.3.2306.7) Δυναμική Περιστρεφόμενων Μηχανών [ΚΜΜ, ΕΜΜ]Δυναμική Περιστρεφόμενων Μηχανών
Δυναμική παραμορφώσιμου στερεού σε περιστροφή, γυροσκοπικά φαινόμενα. Καμπτικές και στρεπτικές ταλαντώσεις περιστρεφόμενων αξόνων. Γραμμική αρμονική ανάλυση (ιδιοτιμές, ιδιομορφές σε περιστρεφόμενες μηχανές, κρίσιμες ταχύτητες), διαγράμματα Campbell, εφαρμογή μεθόδων διακριτοποίησης (πεπερασμένα στοιχεία, μέθοδος Μητρώων Μεταφοράς) σε περιστρεφόμενες ατράκτους με ελαστικές παραμορφώσεις, ανάλυση συστημάτων πολλαπλών σωμάτων (multibody dynamics) με τοπικές μη-γραμμικότητες, εφαρμογή τεχνικών μείωσης βαθμών ελευθερίας, κριτήρια ευστάθειας σε πολυβάθμια συστήματα, μοντέλα απόσβεσης, τροχιές/χρονοσειρές απόκρισης και χαρακτηριστικά (περιοδικότητα - ημιπεριοδικότητα - χαοτική απόκριση) σε περιστρεφόμενες μηχανές, στοιχεία τριβολογίας εδράνων (εξίσωση Reynolds), σχεδιασμός εδράνων ολίσθησης και αεροεδράνων, συνδυασμένοι ένσφαιροι τριβείς (ρουλεμάν) με έδρανα ολίσθησης (squeeze film dampers), διέγερση βάσης μηχανής, παραμετρικές διεγέρσεις (ανισοτροπικοί άξονες γεννητριών), δυναμικές διεγέρσεις από ροή λιπαντικού ή αερίου (oil whirl/whip, δυνάμεις Thomas/Alford) και δυναμική ευστάθεια. Κώδικες και πρότυπα στη δυναμική ανάλυση στροβιλομηχανών. Προσομοίωση περιστρεφόμενων μηχανών.
Θέμα: Δυναμική ανάλυση για σχεδιασμό στροβιλομηχανής, π.χ. στροβιλογεννήτριας για παραγωγή ενέργειας, στροβιλοαντλίας σε πυραυλική πρόωση, υπετροφοδότες ΜΕΚ (turbochargers).
- (2.3.2242.2) Ηλεκτρικά Κυκλώματα & Συστήματα [Υ]Ηλεκτρικά Κυκλώματα & Συστήματα
Μοντέλα διακριτών στοιχείων κυκλωμάτων. Αντιστάτες και στοιχεία συσσώρευσης ενέργειας. Πηγές. Συστήματα στοιχείων. Μετασχηματιστές. Ανάλυση γραμμικών κυκλωμάτων με τη μέθοδο των γραμμικών γράφων. Διαίρεση τάσεως. Νόμοι Kirchhoff. Θεωρήματα Thevenin και Norton. Ιδιότητες γραμμικών κυκλωμάτων. Αρχή επαλληλίας. Ευστάθεια. Χρονική απόκριση και απόκριση ημιτονοειδούς μόνιμης κατάστασης. Απόκριση στο πεδίο της συχνότητας. Συναρτήσεις μεταφοράς, φίλτρα. Τριφασικά δίκτυα. Πραγματική και άεργη ισχύς. Συμμετρικά και μη φορτία. Εργαστήριο: απόκριση κυκλωμάτων στο πεδίο του χρόνου και συχνότητας, αναγνώριση παραμέτρων. Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Μαθηματικά Α1 (Συναρτήσεις μιας μεταβλητής), Μαθηματικά Α2 (Γραμμική Άλγεβρα & Αναλυτική Γεωμετρία), Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική).
Εργαστήριο: προαιρετικό.
- (2.3.2245.3) Ηλεκτρομηχανικά Συστήματα Μετατροπής Ενέργειας [Υ]Ηλεκτρομηχανικά Συστήματα Μετατροπής Ενέργειας
Θεμελιώδεις αρχές ηλεκτρομαγνητισμού. Μαγνητικά κυκλώματα και μόνιμοι μαγνήτες. Ηλεκτρομηχανική μετατροπή ενεργείας, ανάπτυξη ροπής και τάσης. Ηλεκτρομαγνητικοί επενεργητές, ηλεκτρομαγνήτες, πηνία φωνής. Γεννήτριες, κινητήρες και φορτία. Χαρακτηριστική ροπής στροφών. Βασικές σχέσεις, ισοδύναμα κυκλώματα, χαρακτηριστικές καμπύλες, ροή ισχύος, απόδοση και απώλειες ηλεκτρικών μηχανών. Γεννήτριες και κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Σύγχρονες γεννήτριες και κινητήρες. Τριφασικοί και μονοφασικοί επαγωγικοί κινητήρες. Βηματικοί και universal κινητήρες, κινητήρες χωρίς ψήκτρες. Εισαγωγή στις οδηγήσεις και στον έλεγχο κινητήρων. Επιλογή και εφαρμογές διαφόρων τύπων ηλεκτρικών μηχανών. Εργαστήριο: απόκριση κινητήρα, προσδιορισμός παραμέτρων κινητήρα/ γεννήτριας συνεχούς.
Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Συστήματα.
Εργαστήριο: προαιρετικό.
- (2.3.2174.7) Θεωρία Τροχοφόρων Οχημάτων [ΚΜΜ, ΜΜΕΕΜΜ (Υ)]Θεωρία Τροχοφόρων Οχημάτων
Ορισμός του οχήματος, ταξινόμηση των οχημάτων, Ευρωπαϊκές Οδηγίες, Διεθνείς Κανονισμοί. Ανάλυση των υποσυστημάτων του τροχοφόρου οχήματος (αμάξωμα, μετάδοση κίνησης, συστήματα πέδησης, ανάρτησης, διεύθυνσης, κ.ά.). Εισαγωγή στη μηχανική του ελαστικοφόρου τροχού (βασικές εξισώσεις). Εξισώσεις κίνησης οχήματος στο επίπεδο, υπολογισμός απαιτούμενης ροπής / ισχύος στους άξονες. Επιδόσεις τροχοφόρου οχήματος (υπολογισμός μέγιστων τιμών ταχύτητας, επιτάχυνσης, κλίσης, έλξης, κ.α.). Υπολογισμός - Επιλογή συστήματος μετάδοσης κίνησης οχήματος (σχέσεις κιβωτίου ταχυτήτων - διαφορικού). Βελτιστοποίηση συστήματος μετάδοσης κίνησης οχήματος (κινητήριοι άξονες). Υπολογισμός μέγιστης δύναμης πέδησης και επιβράδυνσης. Κρίσιμη ταχύτητα πέδησης. Βέλτιστη πέδηση - Κατανομή συνολικής δύναμης πέδησης στους άξονες του οχήματος. Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού υπολογισμού / επιλογής υποσυστημάτων οχήματος. Διαβατικότητα οχήματος. Εισαγωγή στα υβριδικά οχήματα (Αρχιτεκτονική & Βασικά υποσυστήματα) – νέες τεχνολογίες κίνησης. Υπερ-κατασκευές φορτηγών οχημάτων (παραδείγματα από τη βιομηχανία αμαξωμάτων – μελέτες περίπτωσης).
- (2.3.2244.8) Δυναμική - Σχεδιασμός Οχημάτων [ΚΜΜ, ΜΜΕΕΜΜ (Υ)]Δυναμική - Σχεδιασμός Οχημάτων
Μηχανική του ελαστικοφόρου τροχού (βασική θεωρία – εξισώσεις). Moντέλα ελαστικοφόρων τροχών (αναλυτικά, ημι-αναλυτικά, Pacejka). Εξισώσεις κίνησης οχήματος στο χώρο. Μοντελοποίηση συστημάτων διεύθυνσης οχήματος, βελτιστοποίηση λειτουργίας. Υπολογισμός ευστάθειας οχήματος (διαμήκης, εγκάρσια). Μοντελοποίηση συστημάτων αναρτήσεων οχήματος (παθητικά, ενεργητικά, ημι-ενεργητικά). Βελτιστοποίηση άνεσης οχήματος. Μοντέλα δυναμικής συμπεριφοράς οχήματος (quarter/ half/ full car models). Μετρήσεις πεδίου χαρακτηριστικών μεγεθών & εκτίμηση δυναμικής συμπεριφοράς του οχήματος. Εισαγωγή στην ανακατασκευή τροχαίων ατυχημάτων. Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού υπολογιστικής προσομοίωσης δυναμικής συμπεριφοράς οχήματος (TruckSim, Altair, LS-DYNA). Εφαρμογές - μελέτες περίπτωσης από την ελληνική κατασκευαστική βιομηχανία ειδικών οχημάτων (βέλτιστος σχεδιασμός δυναμικής συμπεριφοράς πλήρους οχήματος).
- (2.3.2305.8) Υβριδικά-Ηλεκτρικά Οχήματα [ΜΜΕΕΜΜ]Υβριδικά-Ηλεκτρικά Οχήματα
Εισαγωγή στην αρχιτεκτονική των συστημάτων κίνησης υβριδικών και ηλεκτρικών οχημάτων. Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (συσσωρευτές, σφόνδυλοι υπερυψηλής ταχύτητας, υπερπυκνωτές κ.α.). Συστηματικός σχεδιασμός ενεργειακής διαχείρισης για την κίνηση του οχήματος. Βαθμός υβριδοποίησης. Συστήματα συνεργασίας κινητήρων – μετάδοσης κίνησης. Υπολογισμός βασικών συνιστωσών (ισχύς, ροπή, κ.α.). Συστήματα ανάκτησης ενέργειας. Μοντελοποίηση - ανάλυση συνιστωσών υβριδικών – ηλεκτρικών οχημάτων. Τρέχουσες τεχνολογίες υβριδικών οχημάτων.
- (2.3.2274.9) Ρομποτική [ΚΜΜ (Υ)]Ρομποτική
Εισαγωγή στα ρομποτικά συστήματα (βραχίονες, οχήματα, υποβρύχια, εναέρια): Ευθεία και αντίστροφη κινηματική σε τρεις διαστάσεις: θέση και προσανατολισμός. Ευθεία και αντίστροφη διαφορική κινηματική: Ιακωβιανές, ιδιομορφίες, χώρος εργασίας. Δυναμική σειριακών βραχιόνων. Κινηματική και δυναμική τροχοφόρων ρομπότ. Γραμμικός και μη γραμμικός έλεγχος θέσης ρομποτικών συστημάτων. Έλεγχος δυνάμεων. Επενεργητές και αισθητήρες. Σχεδιασμός κίνησης και τροχιάς. Προγραμματισμός, αρχιτεκτονικές και ολοκλήρωση ρομπότ.
Εργαστήριο: Επιδείξεις σύγχρονων ρομποτικών συστημάτων. Έλεγχος και Προγραμματισμός.
Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Μοντελοποίηση & Αυτόματος Έλεγχος Συστημάτων
Εργαστήριο: προαιρετικό.
- (2.3.2299.7) Αρχές Βιολογικής Μηχανικής [ΚΜΜ]Αρχές Βιολογικής Μηχανικής
Κατανόηση της λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος σε επίπεδο οργάνου και κυττάρου. Εισαγωγή στη βιολογία κωδικοποίηση DNA -> RNA -> πρωτεϊνη. In-vivo και in-vitro μοντέλα βιολογικών συστημάτων. Δομή και λειτουργία κυττάρου. Βασικά στοιχεία ανατομίας και λειτουργίας οργάνων. Μηχανισμοί μετάδοσης σήματος & λήψης αποφάσεων στα κύτταρα. Συστημική Βιολογία. Βιοπληροφορική. Επίλυση προβλημάτων στην ιατρική και βιολογία από την σκοπιά του μηχανικού. Εισαγωγή σε εφαρμογές: Ιστομηχανική, Εμβιομηχανική, Βιοϋλικά, Βιοϊατρικές Κατασκευές. Για την παρακολούθηση του μαθήματος συστήνεται η επαρκής γνώση της ύλης των παρακάτω μαθημάτων: Βασικές Γνώσεις Προγραμματισμού.
- (2.3.2300.8) Σχεδιασμός Ιατροτεχνολογικών Προϊόντων [KMM]Σχεδιασμός Ιατροτεχνολογικών Προϊόντων
Εισαγωγή στα Ιατροτεχνολογικά Προϊόντα (ΙΤΠ). Κατηγορίες Ιατροτεχνολογικών και Βιοϊδιαγνωστικών Προϊόντων. Μικρο/Νανο κατασκευές στη βιοϊατρική τεχνολογία. Βιοαισθητήρες. Μονο- και πολυπλεκτικές μετρήσεις βιοδεικτών (DNA, RNA, πρωτεΐνες, μεταβολίτες). Κανονιστικά πλαίσια ΙΤΠ. Συστήματα ποιότητας κατασκευής ΙΤΠ κατά ISO13485. Εργασία: Ολοκληρωμένη Ανάπτυξη Ιατροτεχνολογικού προϊόντος που περιλαμβάνει την ιδέα, μελέτη αγοράς, μελέτη ανάγκης, ιδεοκαταιγισμό, μελέτη σχετικών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, σχεδιασμό, υλοποίηση, και εκπόνηση επιχειρηματικού σχεδίου.
- (2.3.2276.9) Εμβιομηχανική και Βιοϊατρική Τεχνολογία [ΚΜΜ (Υ)]Εμβιομηχανική και Βιοϊατρική Τεχνολογία
Εισαγωγή. Σημερινές και μελλοντικές δυνατότητες της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας. Εμβιομηχανική. Ιστομηχανική (Κατασκευή ιστών). Στοιχειώδης θεωρία ανάλυσης βάδισης (gait analysis) και στοιχεία αποκατάστασης (rehabilitation). Μηχανική συμπεριφορά των οστών και μαλακών ιστών. Μηχανική συμπεριφορά μυών και τενόντων. Ανάλυση βιολογικών συστημάτων. Βιοϊατρικές συσκευές για μέτρηση πρωτεϊνών και DNA. Μέθοδοι ανάκτησης ιατρικής εικόνας από αξονικό τομογράφο (raw data, DICOM, κ.λπ.). Μετατροπή σε αρχείο CAD. Ανάπτυξη μοντέλων πεπερασμένων στοιχείων.
- (2.1.2291.8, 2.3.2291.8) Διοίκηση Λειτουργίας και Συντήρησης [ΜΜΠ, ΚΜΜ]Διοίκηση Λειτουργίας και Συντήρησης
Εισαγωγή στη λειτουργία & συντήρηση εγκαταστάσεων. Διαχείριση τεχνικών αντικειμένων. Προγραμματισμός & έλεγχος συντήρησης (προληπτική συντήρηση, διαχείριση εντολών, τεχνικά έργα επισκευών). Οργάνωση της λειτουργίας της συντήρησης. Αντικατάσταση εξοπλισμού: Εισαγωγή, αντικατάσταση με όμοια μηχανή, αντικατάσταση με βελτιωμένη μηχανή, απότομη ή/και συνεχής τεχνολογική βελτίωση. Αντικατάσταση Εξαρτημάτων και Συντήρηση Εξοπλισμού: Εισαγωγή, στοιχεία θεωρίας ανανεώσεως, αντικατάσταση μεμονωμένων εξαρτημάτων, αντικατάσταση εξαρτημάτων τεχνικών συστημάτων, προβλήματα επιθεωρήσεως - συντηρήσεως. Αξιοπιστία Τεχνικού Εξοπλισμού: Εισαγωγή. Ορισμοί, υπολογισμός αξιοπιστίας τεχνολογικών συστημάτων, προσδιορισμός βέλτιστης στάθμης αξιοπιστίας. Ανάλυση και αξιολόγηση βλαβών και διερεύνηση των αιτίων τους σε μηχανές και μηχανολογικές κατασκευές. Χρησιμοποίηση οργάνων και βιομηχανικού λογισμικού.
Συνήθεις τύποι αστοχιών στοιχείων μηχανών και συσκευών/συστημάτων στη βιομηχανία. Μέθοδοι καταγραφής σε πραγματικό χρόνο και δειγματοληπτικής καταγραφής αστοχιών και κατάστασης λειτουργίας μηχανών. Καταστρεπτικές και μη καταστρεπτικές μέθοδοι ελέγχου. Υπολογισμός εναπομένουσας διάρκειας ζωής και λήψη αποφάσεων αλλαγής/αντικατάστασης. Προσωρινές λύσεις επιδιόρθωσης - αντικατάστασης και μέθοδοι εφαρμογής τους. Λίπανση και προσδιορισμός διαστημάτων επιθεώρησης - επαναλίπανσης - αλλαγής. Δείκτες προσοχής και κινδύνου. Τεχνικές μέθοδοι αντιμετώπισης εκτάκτων αστοχιών στη Βιομηχανία.
- (2.3.2311.9) Σχεδιασμός για Τρισδιάστατη Προσθετική Κατασκευή και Εφαρμογές [ΕΜΜ, ΚΜΜ]Σχεδιασμός για Τρισδιάστατη Προσθετική Κατασκευή και Εφαρμογές
Eπισκόπηση βασικών τεχνολογιών προσθετικής κατασκευής, κεφαλές και μηχανές εκτύπωσης. Υλικά (πολυμερή, ελαστομερή, κεραμικά, μέταλλα, κονιάματα κλπ) και μέθοδοι αποπεράτωσης αντικειμένων που παράγονται με προσθετική κατασκευή. Επιλογή κατάλληλου υλικού και μεθόδου κατασκευής. Τεχνικές ταχείας κατασκευής εργαλείων (rapid tooling). Στοιχεία αντίστροφου μηχανολογικού σχεδιασμού (reverse engineering), βασικές τεχνολογίες και μηχανές για την αποτύπωση στοιχείων μηχανών και κατασκευών (touchprobe, laserscanner), ακρίβεια και επαναληψιμότητα μετρήσεων, τεχνικές μετρήσεων και αντίστροφου σχεδιασμού σε μηχανές CMM. Επεξεργασία του πρωτογενούς νέφους σημείων, μοντέλο τριγώνων και επιδιόρθωση πλέγματος, δημιουργία μοντέλου CAD και παρεμβολή - παραμετροποίηση επιφανειών. Σχεδιασμός αντικειμένων για τρισδιάστατη εκτύπωση. Παραδοχές σχεδιασμού. Εντοπισμός κρίσιμων λειτουργικών ανοχών και υπολογισμός συναρμογών λειτουργικών συνόλων (functional assemblies). Απλοποίηση σχεδιασμού και προσαρμογή του στις διαθέσιμες τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής. Τοποθέτηση αντικειμένου και στήριξή του στο τραπέζι της μηχανής. Σχεδιασμός στηρίξεων, μέθοδοι αποφυγής παραμορφώσεων κατά και μετά την εκτύπωση, επιλογή μεθόδου και πυκνότητας γεμίσματος (infill). Αριθμητική προσομοίωση με πεπερασμένα στοιχεία αντικειμένων που έχουν παραχθεί με προσθετική κατασκευή και εκτίμηση παραμενουσών τάσεων-παραμορφώσεων και αντοχών-καταπονήσεων. Έλεγχος και αποτίμηση σχεδιασμού.