Τα μαθήματα και η εκπόνηση της μεταπτυχιακής εργασίας κατανέμονται σε τρία ακαδημαϊκά εξάμηνα, εκ των οποίων τα δύο πρώτα αφιερώνονται στην παρακολούθηση των υποχρεωτικών και μέρους ή όλων των κατ' επιλογήν υποχρεωτικών μαθημάτων βάσης και κατεύθυνσης που ακολουθεί ο Μεταπτυχιακός Φοιτητής, και το τρίτο στην παρακολούθηση των ενδεχόμενων υπολειπόμενων κατ' επιλογήν υποχρεωτικών μαθημάτων και την εκπόνηση της μεταπτυχιακής του εργασίας.
ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΒΑΣΗΣ
8002 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΑΥΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Διάδοση υδάτινων κυματισμών σε νερό ενδιάμεσου βάθους και σε ρηχό νερό. Μέθοδοι υπολογισμού διάδοσης θαλάσσιων κυματισμών σε μεταβαλλόμενη βαθυμετρία. Υδροδυναμικά προβλήματα αλληλεπίδρασης κυματισμών με πλωτά και βυθισμένα σώματα και κατασκευές. Εφαρμογή της μεθόδου των συζευγμένων ιδιομορφών και των συνοριακών στοιχείων για προβλήματα αλληλεπίδρασης κυματισμών και σωμάτων (πλωτών, βυθισμένων) σε γενική βαθυμετρία. Προβλήματα ροής γύρω από ανωστικά σώματα. Αναπαράσταση του δυναμικού και της ταχύτητας. Εφαρμογή της μεθόδου των συνοριακών στοιχείων στην επίλυση του προβλήματος ροής γύρω από ανωστικά σώματα. Χρήση λογισμικού που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ για τον υπολογισμό των εξεταζόμενων υδροδυναμικών ροών.
8005 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή (Νόρμες, Φασματικό Θεώρημα, Εκτιμήσεις Ευστάθειας Γραμμικών Συστημάτων), Αριθμητική Γραμμική Άλγεβρα (Άμεσες και επαναληπτικές Μέθοδοι, Conjugate Gradient Methods, Krylov Subspace Iteration Methods, QR), Μη γραμμικά συστήματα (Fix Points, Netwon Raphson), Προσέγγιση-Παρεμβολή (Weies-trass Theorem, Piecewise Linear Approximation, Cubic Splines, Best Aproximation Theorems, Chebyshev Polynomials, Asymptotic behavior of Polynomial Interpolation, Runge Divergence Theorem), Αριθμητική Ολοκλήρωση (Orthogonal Polynomials, Gauss Quadrature)
8006 ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΚΑΙ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΜΕΡΙΚΕΣ ΔΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή (ΔΜΣ και Λογισμός Πεπερασμένων Διαφορών), Πεπερασμένες Διαφορές και Ανάλυση Σφάλματος σε μεγιστική και ολοκληρωτική νόρμα για παραβολικά προβλήματα, Πεπερασμένες Διαφορές και Ανάλυση Σφάλματος σε μεγιστική νόρμα για υπερβολικά προβλήματα, Πεπερασμένες Διαφορές για ελλειπτικά προβλήματα συνοριακών τιμών, Εισαγωγή στην έννοια της ασθενούς παραγώγου και ασθενής λύση ΔΜΣ, συναρτήσεις με συμπαγή φορέα, βασικοί χώροι συναρτήσεων, μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων για ελλιπτικά προβλήματα συνοριακών τιμών, μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων για παραβολικά προβλήματα. A Priori και A Posteriori εκτιμήσεις σφάλματος και σύγκλιση.
8004 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ & ΜΕΤΡΗΤΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΓΙΑ ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή στη στατιστική και τα στατιστικά τεστ. Θεωρία Σφαλμάτων. Ανάλυση παλινδρόμησης & ανάλυση διακύμανσης. Συλλογή πειραματικών δεδομένων. Μεταλλάκτες θερμοκρασίας, πίεσης, παροχής, υγρασίας, ταχύτητας ανέμων, ροπής, δύναμης, ήχου, κραδασμών. Στατιστικά τεστ. Εργαστηριακή εξάσκηση (δύο εργαστηριακές ασκήσεις και προαιρετικό θέμα)
ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ Ι: ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
8101 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΠΛΟΙΩΝ ΣΕ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥΣ ΚΥΜΑΤΙΣΜΟΥΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή. Το πρόβλημα της δυναμικής συμπεριφοράς πλοίου σε αρμονικούς και φυσικούς θαλάσσιους κυματισμούς. Διατύπωση και μέθοδοι επίλυσης του προβλήματος. Γραμμικοποίηση. Δυναμική απόκριση πλοίου. Απόσβεση και σταθεροποίηση Διατοιχισμού. Δοκιμές δυναμικής συμπεριφοράς σε Κυματισμούς επί σκάφους και ο με πρότυπα σε δεξαμενές και στη θάλασσα. Πρόσθετη αντίσταση και ακούσια μείωση ταχύτητας σε κύματα. Τυχαία συμβάντα. Επίδραση των κινήσεων του πλοίου στους επιβάτες και το πλήρωμα και αντίστοιχα κριτήρια. Εκούσια μείωση της ταχύτητας. Δυναμική συμπεριφορά ειδικών τύπων πλοίων. Επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα. Επίδραση της μορφής της γάστρας στη δυναμική συμπεριφορά σε κυματισμούς.
8103 ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΟΙΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Σύντομη περιγραφή των υδραυλικών δικτύων και συστημάτων πλοίων. Διακίνηση υγρών σε σωλήνες (τύποι σωλήνων και εξαρτημάτων, υδραυλικές απώλειες). Εισαγωγή στη διαμόρφωση, λειτουργία των αντλιών, τύποι αντλιών (υδροδυναμικές και θετικής μετατόπισης). Βαθμοί απόδοσης, νόμοι ομοιότητας, ειδικός αριθμός στροφών, χαρακτηριστικές καμπύλες λειτουργίας, σπηλαίωση στις φυγόκεντρες αντλίες. Συνεργασία αντλιών με υδραυλικό δίκτυο, αντλίες εν σειρά και αντλίες παράλληλες, ευστάθεια λειτουργίας. Μεταβολή της παροχής αντλητικής εγκατάστασης. Άντληση υγρών διαφορετικού ιξώδους και πυκνότητας. Άντληση υγρών στα πλοία και διαμόρφωση των αντλιών (αντλίες φορτίου, έρματος, τροφοδοτικές, γλυκού νερού κ.λ.π.). Ρόλος και διαστασιολόγηση πιεστικού δοχείου. Εισαγωγή και περιγραφή των μεταβατικών φαινομένων (υδραυλικό πλήγμα). Υδραυλικά συστήματα υψηλής πίεσης και πνευματικά συστήματα με έμφαση στις αντλίες θετικής μετατόπισης, στις βαλβίδες, στους επενεργητές μεταφοράς (έμβολα) και περιστροφής, στη λειτουργία και έλεγχο των κυκλωμάτων. Υποβρύχια συστήματα αύξησης της ωθήσεως μέσω κρυπτοσταθερής μονοφασικής και διφασικής ροής δια περιστρεφομένων δεσμών.
8119 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΠΛΟΙΟΥ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Πλαίσιο για τη ρύθμιση της ναυτικής ασφάλειας και την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος, συσχέτιση με τη διαδικασία σχεδιασμού πλοίων. Η δυναμική ευστάθεια ως ζήτημα ασφάλειας και η ποιοτική της διαφοροποίηση απ΄ τη στατική ευστάθεια. Ιστορική ανασκόπηση. Καταστάσεις ισορροπίας επιπλεόντων σωμάτων και ανάλυση ευστάθειας. Δυνατότητα συνύπαρξης ευσταθών καταστάσεων. Ενεργειακή θεώρηση κατά Moseley της δυναμικής ευστάθειας και επίδειξή της για περίπτωση διέγερσης λόγω ανέμου. Μαθηματικό μοντέλο κίνησης διατοιχισμού σε πλευρικό κυματισμό, μη γραμμικός συντονισμός, το διάγραμμα μεταβατικής ανατροπής, η επίδραση μόνιμης εγκάρσιας κλίσης και της απόσβεσης διατοιχισμού. Μεταβολές μοχλοβραχίονα επαναφοράς σε διαμήκεις κυματισμούς, παραμετρική αστάθεια πλοίου, ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου με βάση την εξίσωση Mathieu, αναλυτική πρόβλεψη περιοχών αστάθειας, αυθεντική απώλεια ευστάθειας. Άλλα προβλήματα δυναμικής αστάθειας σε κυματισμούς. Οδηγία ΙΜΟ για την αποφυγή επικίνδυνων καταστάσεων. Πλαίσιο κανονισμών ευστάθειας πλοίου σε άθικτη κατάσταση, το κριτήριο καιρού, τα υπό ανάπτυξη κριτήρια ευστάθειας δεύτερης γενιάς. Πιθανοτική προσέγγιση της ευστάθειας και απλουστευμένη εφαρμογή της για τη ρύθμιση της ασφάλειας αλιευτικών σκαφών. Ιστορικές θεωρήσεις της ευστάθειας μετά από βλάβη, η ντετερμινιστική έναντι της πιθανοτικής προσέγγισης και οι επιπτώσεις στο σχεδιασμό πλοίων, επεξήγηση των βασικών αρχών του πιθανοτικού μοντέλου κατά Wendel. Σύνοψη.
8003 H ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή στην Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων (ΜΠΣ). Η αρχή των δυνατών έργων και χρήση της μεθόδου για την προσεγγιστική ανάλυση απλών κατασκευών. Παραδείγματα ανάλυσης δικτυωμάτων με μητρωϊκές μεθόδους. Θεωρητικό υπόβαθρο της ΜΠΣ: διατύπωση των βασικών εξισώσεων για την στατική και δυναμική ανάλυση κατασκευών, συνοριακές συνθήκες, ισοδύναμες επικόμβιες δυνάμεις, συναρτήσεις σχήματος. Ισοπαραμετρικά στοιχεία και αριθμητική ολοκλήρωση. Κανόνες ορθής διακριτοποίησης. Προϋποθέσεις σύγκλισης. Ισοπαραμετρικά στοιχεία δοκού. Εισαγωγή στα στοιχεία πλακών/κελυφών. Χρήση κατάλληλου λογισμικού ΠΣ για την μοντελοποίηση 2D και 3D κατασκευών. Επίλυση απλών προβλημάτων με την ΜΠΣ. Ασκήσεις /εργασίες ανάλυσης κατασκευών με λογισμικό ΠΣ.
8106 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΝΑΥΤΙΚΩΝ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ DIESEL
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Κατασκευή ναυτικών κινητήρων. Γενικά στοιχεία σχεδίασης κινητήρων. Βραδύστροφοι, Μεσόστροφοι κινητήρες. Σύστημα έγχυσης καυσίμου. Υψηλή ισχύς και υπερπλήρωση. Στροβιλοϋπερπληρωτές. Συμπιεστές. Στρόβιλοι. Συνδυασμός χαρακτηριστικών συμπιεστή-στροβίλου. Κατασκευή στροβιλοϋπερπληρωτών. Συστήματα στροβιλοπληρώσεως. Σύζευξη στροβιλοπληρωτή-κινητήρα. Ψύξη αέρα πληρώσεως. Εξελίξεις στην στροβιλοπλήρωση. Υψηλή υπερπλήρωση. Κινητήρες μειωμένης ψύξης. Αναβάθμιση (upgrading) και μετεφαρμογή (retrofit). Συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, Στρόβιλοι ισχύος. Τάσεις εξέλιξης κινητήρων. Λειτουργία κινητήρων. Βαρέα καύσιμα, προβλήματος λόγω καυσίμου, Σύστημα καυσίμου. Λιπαντικά, Χαρακτηριστικά και ιδιότητες λιπαντικών, Φθορά του κινητήρα. Έδραση Κινητήρων. Δοκιμές κινητήρων, Δοκιμές Ξηράς, Δοκιμές θαλάσσης. Εκρήξεις στροφαλοθαλάμου, Πυρκαϊές θαλάμου σαρώσεως. Συντήρηση και παρακολούθηση λειτουργίας, Μέθοδοι παρακολούθησης, Διάγνωση βλαβών, Προηγμένα συστήματα. Μέθοδοι μείωσης εκπομπής ρύπων. Εργασίες συντήρησης και επισκευών ναυτικών κινητήρων.
8108 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Σύντομη μικροοικονομική ανασκόπηση. Στοιχεία θεωρίας διεθνούς εμπορίου. Κριτήρια αξιολόγησης επενδύσεων. Ναυλαγορές charter και liner. Είδη ναύλων και συμβολαίων. Διαχείριση και ανταγωνιστικότητα λιμένων. Συνδυασμένες μεταφορές. Θεσμικά θέματα. Ακτοπλοΐα και cabotage. Ναυτιλία μικρών αποστάσεων. Εναλλακτικά ναυτιλιακά καύσιμα. Εισαγωγή στην Ανάλυση Κύκλου Ζωής. Εφαρμογή στην εφοδιαστική αλυσίδα ναυτιλιακών καυσίμων. Αποτίμηση ναυτιλιακής επιχείρησης. Περιβαλλοντική αξιολόγηση ναυτιλιακής επιχείρησης.
8120 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΣΤΙΣ ΥΠΕΡΑΚΤΙΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΑΕΡΙΟΥ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Στοιχείο Α. Εισαγωγή στη μελέτη ασφάλειας: Παρουσίαση και ανάλυση βασικής μεθοδολογίας για τη μελέτη ατυχημάτων σε Υπεράκτιες Εγκαταστάσεις Εξόρυξης Πετρελαίου και Αερίου. Καταγραφή κινδύνων που μπορούν να οδηγήσουν σε τέτοια ατυχήματα και παρουσίαση μεθοδολογιών όπως π.χ. HAZOP ή FMEA για τη μελέτη τους. Ανάλυση πιθανών αιτιών και συνεπειών από ατυχήματα σε Υπεράκτιες Εγκαταστάσεις Εξόρυξης Πετρελαίου και Αερίου και συνδυασμός τους με την εφαρμογή της μεθόδου Bow-Tie Analysis. Μελέτη για τον ρόλο του ανθρώπινου στοιχείου στην ασφάλεια των Υπεράκτιων πλατφορμών και εφαρμογή μεθοδολογιών ανάλυσης σεναρίων και την περαιτέρω αύξηση της ασφάλειας σε τέτοιες εγκαταστάσεις.
Στοιχείο Β. Μελέτη συνεπειών - Ρύπανση: Ανάλυση πρόκλησης ρύπανσης (κυρίως πετρελαϊκής) από τη λειτουργία, αλλά και καταστάσεις έκτακτης ανάγκης σε Υπεράκτιες Εγκαταστάσεις Εξόρυξης Πετρελαίου και Αερίου. Δημιουργία πετρελαιοκηλίδας - αντιμετώπιση της πετρελαϊκής ρύπανσης με μηχανικά και άλλα μέσα. Σχεδιασμός μιας επιχείρησης αντιμετώπισης της ρύπανσης.
Στοιχείο Γ. Safety Case: Παρουσίαση του νομοθετικού πλαισίου για τη λειτουργία και την ασφάλεια για τις Υπεράκτιες Εγκαταστάσεις Εξόρυξης Πετρελαίου και Αερίου. Συνθετική προσέγγιση ζητημάτων ενδιαφέροντος μέσα από μελέτες ασφάλειας Safety Case.
Στοιχείο Δ. Θέμα: Εκπόνηση θέματος από τους φοιτητές του μαθήματος πάνω σε σχετικό ζήτημα.
8105 ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΙΣΤΙΟΠΛΟΪΚΩΝ ΣΚΑΦΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Βασικές αρχές λειτουργίας των ιστιοπλοϊκών σκαφών. Δυναμικές ροές γύρω από τη γάστρα και τα παρελκόμενα ιστιοπλοϊκού σκάφους. Συνεκτικές ροές σε ιστιοπλοϊκά σκάφη. Πειραματική διερεύνηση της συμπεριφοράς ιστιοπλοϊκών σκαφών. Συστηματικές σειρές ιστιοπλοϊκών σκαφών και ημιεμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης της συμπεριφοράς ιστιοπλοϊκών σκαφών.
8114 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΡΟΦΕΙΩΝ & ΑΞΟΝΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Στοιχεία από τη δυναμική στερεού σώματος και τη δυναμική του αρμονικού ταλαντωτή, στροφέας Jeffcott, εισαγωγή στη γυροσκοπική κίνηση, ανάλυση στρεπτικών ταλαντώσεων, κρίσιμες καμπτικές ταχύτητες απλών αξόνων, γυροσκοπικά φαινόμενα, έδρανα, στροφέας-έδρανο, αστάθειες και υστέρηση, ζυγοστάθμιση αξόνων και στροφέων.
8118 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Βασικές εξισώσεις μεταφοράς που διέπουν τα υδροδυναμικά πεδία. Θεωρία και μοντελοποίηση τύρβης. Αριθμητική επίλυση υδροδυναμικών ροών. Βασικά σχήματα διακριτοποίησης. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Συνοριακές συνθήκες εξωτερικών ροών. Μέθοδοι σύγκλισης των διακριτοποιημένων εξισώσεων μεταφοράς. Υπολογισμός του πεδίου ροής και της υδροδυναμικής αντίστασης γύρω από τυχαία σώματα. Ειδικές τεχνικές υπολογισμού. Το πρόβλημα της αυτοπρόωσης. Ροές με ελεύθερη επιφάνεια. Μέθοδοι σύγκλισης του ακριβούς προβλήματος. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Τεχνικές μεταβλητών (κινούμενων) πλεγμάτων. Χρήση λογισμικού που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ για τον υπολογισμό εξωτερικών υδροδυναμικών ροών.
.
8116 ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΡΟΗΣ ΚΑΙ ΚΑΥΣΗΣ ΣΕ ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή. Θερμοδυναμικά μοντέλα: βασικά ισοζύγια, θερμοδυναμικά μοντέλα μίας ζώνης, μοντέλα απόπλυσης, διζωνικά μοντέλα, εφαρμογές. Φαινομενολογικά μοντέλα: κατηγοριοποίηση, υπολογισμός ρυθμού έκλυσης θερμότητας, μοντέλα τυρβώδους ανάμιξης, μοντέλα μεταφοράς θερμότητας, μοντέλα καύσης. Μοντέλα υπολογιστικής ρευστομηχανικής: εξισώσεις διατήρησης, αριθμητικές μέθοδοι, μοντέλα τύρβης, μοντελοποίηση υδροδυναμικού και θερμικού οριακού στρώματος. Mοντέλα spray: φαινομενολογία του spray, εξίσωση του Williams, κινηματική ανάλυση σταγόνας καυσίμου σε τυρβώδες πεδίο ροής, διαμερισμός του spray σε σταγονίδια - μοντέλα διαμερισμού, μοντέλα σύγκρουσης σταγονιδίων, μοντέλα εξάτμισης. Πολυδιάστατα μοντέλα καύσης: βασικές έννοιες Χημικής Θερμοδυναμικής και Χημικής Κινητικής, μοντελοποίηση φαινόμενων έναυσης, μοντελοποίηση φλόγας προανάμιξης, μοντελοποίηση φλόγας διάχυσης. Μοντέλα σχηματισμού ρύπων: μοντέλα σχηματισμού οξειδίων του αζώτου, μοντέλα σχηματισμού σωματιδίων. Εφαρμογές: υπολογισμοί σε κινητήρες Diesel.
ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ II: ΘΑΛΑΣΙΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ
8201 ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΦΟΡΤΙΣΕΙΣ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Κατηγορίες θαλάσσιων κατασκευών. Περιγραφή συνθηκών περιβάλλοντος (άνεμος, ρεύματα, θαλάσσιοι κυματισμοί). Αναλυτικές θεωρίες θαλάσσιων κυματισμών. Υπέρθεση κυματισμών και ρεύματος. Σύντομη περιγραφή του στοχαστικού μοντέλου και των στατιστικών ιδιοτήτων των φυσικών θαλάσσιων κυματισμών. Φάσματα θαλάσσιων κυματισμών. Στατιστικές ιδιότητες των μεγίστων και ακρότατων τιμών. Φορτίσεις σε θαλάσσιες κατασκευές μικρών και μεγάλων διαστάσεων: Προσέγγιση δυναμικής ροής, Τύπος του Morison. Εφαρμογές σε εύκαμπτες και κινούμενες θαλάσσιες κατασκευές. Μέθοδοι για την ισοδύναμη γραμμικοποίηση των μη γραμμικών δυνάμεων αντίστασης. Προβλήματα περίθλασης και ακτινοβολίας, γραμμικοποιημένα και ανώτερης τάξης για τον υπολογισμό των φορτίσεων σε κατασκευές μεγάλων διαστάσεων. Αναλυτικές, αριθμητικές λύσεις και προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσης. Αποτελέσματα για τυπικές θαλάσσιες κατασκευές. Φορτίσεις σε φυσικούς θαλάσσιους κυματισμούς.
8202 ΥΛΙΚΑ ΝΑΥΠΗΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΟΥΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Το θαλάσσιο περιβάλλον, οι θαλάσσιες κατασκευές και ο ρόλος της τεχνολογίας υλικών. Μηχανικές ιδιότητες και σχεδίαση θαλάσσιων κατασκευών. Μεταλλικά Υλικά (χάλυβες, κράματα αλουμινίου και τιτανίου, ανοξείδωτοι χάλυβες, κράματα χαλκού). H φθορά των μεταλλικών κατασκευών (Διάβρωση, Προστασία). Το οπλισμένο σκυρόδεμα και τα συστατικά του. Η φθορά του οπλισμένου σκυροδέματος. Πολυμερή και σύνθετα υλικά. Η φθορά πολυμερών και σύνθετων υλικών.
8209 ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή στον κατασκευαστικό σχεδιασμό θαλάσσιων κατασκευών (κανονισμοί, αναλυτικές μέθοδοι, αριθμητικές μέθοδοι, μέθοδοι αξιοπιστίας κατασκευών). Αρχές και κριτήρια κατασκευαστικού σχεδιασμού. Φορτίσεις. Κατασκευαστικός σχεδιασμός τμημάτων θαλάσσιων κατασκευών. Σχεδιασμός για αποφυγή κόπωσης. Στοιχεία στοχαστικού σχεδιασμού και αξιοπιστίας κατασκευών. Μελέτες περιπτώσεων.
8205 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Χαρακτηριστικά των δυναμικών φορτίσεων και αποκρίσεων. Κατασκευαστική απόκριση συστημάτων ενός και πολλών βαθμών ελευθερίας σε περιοδική, κρουστική και στοχαστική διέγερση. Στατιστικές ιδιότητες της απόκρισης. Συνεχή συστήματα. Διακριτοποίηση. Φυσικές ιδιότητές τους για τη δυναμική ανάλυση. Εξισώσεις κίνησης. Επίλυση στο πεδίο συχνότητας και του χρόνου. Υπολογισμός της δυναμικής απόκρισης για τυπικές θαλάσσιες κατασκευές (πάσσαλοι, jacket εξέδρες).
Δυναμική ανάλυση «λεπτών» θαλάσσιων κατασκευών: Risers και γραμμές αγκύρωσης. Εξισώσεις κίνησης και μέθοδοι για την επίλυσή τους στο πεδίο συχνότητας και χρόνου.
Εισαγωγή στις ταλαντώσεις λόγω δινών. Αποκόλληση δινών σε σταθερούς και κινούμενους κυλίνδρους. Υπολογισμός της απόκρισης ελαστικών πακτωμένων κυλίνδρων και ελαστικά παραμορφώσιμων κατασκευών σε αποκολλούμενες δίνες. Εκτίμηση διάρκειας ζωής κατασκευών
8213 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΓΕΩΥΛΙΚΩΝ ΕΔΑΦΙΚΩΝ & ΒΡΑΧΩΔΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Στοιχεία τεχνικής γεωλογίας για εφαρμογές σε θαλάσσια έργα. Φυσικές ιδιότητες του εδάφους - κατάταξη εδαφών - κοκκώδη & Συνεκτικά εδάφη. Φυσικές ιδιότητες πετρωμάτων. Οι τάσεις στο έδαφος (ενεργές & ολικές τάσεις, πιέσεις πόρων), κύκλος Mohr Γεωστατικές τάσεις & τάσεις λόγω εξωτερικών φορτίων Μηχανικές ιδιότητες του εδάφους (συμπιεστότητα, αντοχή). Θεωρίες αστοχίας πετρωμάτων Υδραυλική των εδαφών (υπόγεια ροή, στερεοποίηση). Ανάλυση Οριακής Ισορροπίας: Θεωρία Rankine, Θεωρία Coulomb Υδραυλική θραύση πετρωμάτων. Μηχανική συμπεριφορά γεωυλικών υπό δυναμική-ανακυκλιζόμενη φόρτιση. Ρευστοποίηση του εδάφους λόγω δυναμικής-ανακυκλιζόμενης φόρτισης.
8203 ΥΔΡΟMHXANIKH ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΓΚΥΡΩΜΕΝΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εξισώσεις κίνησης αγκυρωμένων κατασκευών. Στατική ανάλυση και σχεδίαση συστημάτων αγκύρωσης απλών και πολλαπλών κλάδων. Δυνάμεις επαναφοράς από διάφορα είδη συστημάτων αγκύρωσης. Μη γραμμικότητες. Εξισώσεις Duffin και Μathieu. Υπολογισμός χρονικά μέσων, αργά και γρήγορα μεταβαλλόμενων δευτεροτάξιων δυνάμεων. Ακριβείς και προσεγγιστικές εκφράσεις. Πηγές απόσβεσης και μέθοδοι υπολογισμού (Απόσβεση από το σύστημα αγκύρωσης, δευτεροτάξια υδροδυναμική απόσβεση, αντίσταση τριβής, αλληλεπίδραση γραμμών αγκύρωσης και πυθμένα, κλπ.). Επίλυση των εξισώσεων κίνησης της αγκυρωμένης θαλάσσιας κατασκευής στο πεδίο του χρόνου και των συχνοτήτων.
8214 ΟΡΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΝΑΥΠΗΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Οριακή κατάσταση μέγιστης αντοχής (Ultimate Limit State). Πλαστική ανάλυση κατασκευαστικών δοκών και πλακών. Οριακή αντοχή κατασκευαστικών στοιχείων. Οριακή αντοχή ενισχυμένων ελασμάτων. Οριακή αντοχή γάστρας σε άθικτη κατάσταση. Οριακή αντοχή γάστρας σε βεβλαμένη κατάσταση. Σχεδίαση έναντι οριακής αντοχής. Αριθμητικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της μέγιστης αντοχής.
8207 ΣΕΜΙΝΑΡΙΑ ΣΕ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: ΤΜΗΜΑ Α: Γεωλογικές Ωκεανογραφικές έρευνες βυθού για την έδραση υποθαλάσσιων κατασκευών στον βυθό.
Μεθοδολογία. Αποτύπωση πυθμένα. Φυσικές, γεωλογικές και ανθρωπογενείς επικινδυνότητες. Ιδιαιτερότητες του υποθαλάσσιου Ελλαδικού Χώρου. Ευστάθεια των επιφανειακών χαλαρών ιζημάτων του πυθμένα. Εμφάνιση υδριτών στον θαλάσσιο πυθμένα. Παράκτια διάβρωση αιτίες και επιπτώσεις της στις παράκτιες κατασκευές. Προτάσεις ασφαλούς πόντισης, προστασίας (ταφής) υποθαλάσσιων καλωδίων και αγωγών καθώς και ασφαλούς τοποθέτησης θαλάσσιων αιολικών πάρκων, τεχνιτών υφάλων και ανάσχεσης παράκτιας διάβρωσης.
Παραδείγματα: Υποθαλάσσιες γεωλογικές - γεωμορφολογικές έρευνες στο Αιγαίο και την Ανατολική Μεσόγειο. Επίσκεψη στο ιζηματολογικό γεωτεχνικό εργαστήριο του ΕΛΚΕΘΕ και στο Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ. Επίδειξη οργάνων - μεθοδολογιών.
ΤΜΗΜΑ Β : Θέματα ωκεάνιας τηλεπισκόπισης και επιχειρησιακής ωκεανογραφίας.
TMHMA Γ: Εφαρμογές με τη βοήθεια Η/Υ μεθόδων υπολογισμού φορτίσεων και κινήσεων θαλάσσιων κατασκευών
ΤΜΗΜΑ Δ: Λειτουργία, Δομή και Διαχείριση Θαλασσίου Συστήματος Λειτουργία των φυσικών συστημάτων. Η δυναμική και η λειτουργία του πλανήτη γη. Γνωριμία με το θαλάσσιο χώρο του πλανήτη μας. Ο υδρολογικός κύκλος και ο ρόλος των ωκεανών. Η δυναμική και η λειτουργία του θαλάσσιου συστήματος. Οι μέθοδοι έρευνας των θαλάσσιων συστημάτων. Η χρήση του θαλάσσιου χώρου από τον άνθρωπο. Αρχές διαχείρισης θαλασσίων συστημάτων. Η ανάγκη για προστασία του θαλάσσιου χώρου. Το θαλάσσιο σύστημα της Μεσογείου. Οι Ελληνικές θάλασσες
ΤΜΗΜΑ Ε: Ο Υποθαλάσσιος Θόρυβος (ΥΘ) ως παράγοντας ρύπανσης. Πηγές ΥΘ και σχετικές ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Οδηγία-Πλαίσιο για τη Θαλάσσια Στρατηγική και σχετικές πολιτικές. Μετρήσεις ΥΘ και σχετική τεχνολογία Μοντελοποίηση ΥΘ με έμφαση στον θόρυβο από τη ναυσιπλοϊα. Επιπτώσεις ΥΘ στη θαλάσσια πανίδα.
8215 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Ευστάθεια πυθμένα και υποθαλάσσιων πρανών: Μηχανισμοί αστοχίας. Θεωρίες υπολογισμού συντελεστού ασφαλείας.
Συστήματα θεμελίωσης θαλάσσιων κατασκευών.
Φέρουσα Ικανότητα επιφανειακών θεμελιώσεων
Καθιζήσεις επιφανειακών θεμελιώσεων. Αξονική φόρτιση βαθιών θεμελιώσεων (πασσάλων & φρεάτων)
Οριζόντια φόρτιση βαθιών θεμελιώσεων (πασσάλων & φρεάτων)
Αριθμητική ανάλυση βαθιών θεμελιώσεων (πασσάλων & φρεάτων) με τις μεθόδους p-y και t-z (κατανεμημένα ελατήρια Winkler). Χαρακτηριστικά δυναμικών φορτίσεων από σεισμικά κύματα. Σεισμική καταπόνηση χαλύβδινων αγωγών υπό πίεση
Δυναμική συμπεριφορά επιφανειακών θεμελιώσεων. Δυναμική συμπεριφορά βαθιών θεμελιώσεων (π.χ. πασσάλων & φρεάτων). Δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους-θεμελίωσης-ανωδομής
Σχεδίαση και χαρακτηριστικά πλωτών κυματοθραυστών. Αγκυρώσεις. Δυναμική συμπεριφορά. Ευστάθεια πρανών: Υπολογισμός συντελεστού ασφαλείας πρανών, επιρροή τάσεων του νερού των πόρων, επιρροή μεταβολής της στάθμης των υδάτων. Φορτίο κύματος, φορτίο σεισμού. Κυματοθραύστες: Μόρφωση, υπολογισμός ευστάθειας. Κρηπιδότοιχοι: Κρηπιδότοιχοι ανοικτού τύπου - υπολογισμός φορτίσεων πασσάλων. Κρηπιδότοιχοι κλειστού τύπου-υπολογισμός ευστάθειας.
8118 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Βασικές εξισώσεις μεταφοράς που διέπουν τα υδροδυναμικά πεδία. Θεωρία και μοντελοποίηση τύρβης. Αριθμητική επίλυση υδροδυναμικών ροών. Βασικά σχήματα διακριτοποίησης. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Συνοριακές συνθήκες εξωτερικών ροών. Μέθοδοι σύγκλισης των διακριτοποιημένων εξισώσεων μεταφοράς. Υπολογισμός του πεδίου ροής και της υδροδυναμικής αντίστασης γύρω από τυχαία σώματα. Ειδικές τεχνικές υπολογισμού. Το πρόβλημα της αυτοπρόωσης. Ροές με ελεύθερη επιφάνεια. Μέθοδοι σύγκλισης του ακριβούς προβλήματος. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Τεχνικές μεταβλητών (κινούμενων) πλεγμάτων. Χρήση λογισμικού που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ για τον υπολογισμό εξωτερικών υδροδυναμικών ροών.
8217 ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Μέρος Α: Μόρφωση
Μόρφωση στατικών συστημάτων θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών. Προβλήτες φόρτωσης/εκφόρτωσης (jetties, trestles, platforms, dolphins). Υπεράκτιες μεταλλικές κατασκευές. Θαλάσσιες ανεμογεννήτριες. Μεταλλικοί πασσαλότοιχοι.
Επιλογή κατάλληλων διατομών μελών. Μόρφωση συνδέσεων μεταξύ μελών. Συσχέτιση μόρφωσης με μέθοδο κατασκευής.
Μέρος Β: Προσομοίωση
Οδηγίες προσομοίωσης θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών.
Επιλογή λογισμικού. Επιλογή τύπου στοιχείων και πυκνότητας πλέγματος. Προσομοίωση συνδέσεων.
Φορτία και συνδυασμοί φορτίσεων.
Μέρος Γ: Ανάλυση
Μέθοδοι ανάλυσης θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών
Σύγκριση στατικής και δυναμικής ανάλυσης . Σύγκριση γραμμικής και μη γραμμικής ανάλυσης.
Αξιολόγηση αποτελεσμάτων ανάλυσης.
Μέρος Δ: Διαστασιολόγηση
Φιλοσοφία ελέγχων επάρκειας με τη μέθοδο οριακών καταστάσεων. Απαιτήσεις σχεδιασμού - κριτήρια αστοχίας. Διαστασιολόγηση μελών - Μήκη λυγισμού. Διαστασιολόγηση συνδέσεων. Κόπωση.
Μέρος Ε: Σχεδίαση
Κατασκευαστική σχεδίαση μεταλλικών έργων.
Σχέδια γενικών διατάξεων (general layout drawings). Σχέδια κοπής (part drawings). Σχέδια εργοστασιακών συγκολλήσεων (assembly drawings). Σχέδια ανέγερσης (erection drawings).
Παρουσίαση θαλάσσιων έργων.
8211 ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Επισκόπηση βασικών γνώσεων από την υδροδυναμική ελεύθερης επιφάνειας, φάσματα θαλάσσιων κυματισμών. Ενέργεια κύματος. Βασικές αρχές σχεδίασης και εκτίμηση της απόδοσης συσκευών ανάκτησης κυματικής ενέργειας. Μηχανισμοί απορρόφησης ενέργειας. Σημειακοί απορροφητήρες. Συσκευές ταλαντευόμενης υδάτινης στήλης. Παλιρροϊκοί απορροφητήρες και συσκευές ανάκτησης υδροκινητικής ενέργειας.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από εναλλακτικές πηγές. Δυνατότητες διασύνδεσης της ιδιοπαραγωγής στο εθνικό δίκτυο ή αποθήκευσής της. Προβλήματα ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος από τη διείσδυση ιδιοπαραγωγών.
8212 ΔΟΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΑΓΩΓΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Εισαγωγή στους Υποθαλάσσιους Αγωγούς (Ιστορική αναδρομή, σημαντικά έργα, Υλικά σωλήνων, Μέθοδοι παραγωγής σωλήνων για υποθαλάσσιους αγωγούς). Οριακή Αντοχή Υποθαλάσσιων Αγωγών (Εισαγωγή στα βασικά πρότυπα και προδιαγραφές σχεδιασμού, Σχεδιασμός για εσωτερική και εξωτερική πίεση, Σχεδιασμός για διαμήκη ένταση, Κάμψη και αξονική φόρτιση, συνδυασμένη καταπόνηση, Εγκάρσια φορτία, κρουστικά φορτία και οδόντωση, Λυγισμός αγωγών λόγω θερμικών φορτίων). Πόντιση Υποθαλάσσιων Αγωγών (Μέθοδοι S-lay και J-lay, Μέθοδος τυμπάνου, Μέθοδος tow, Αγωγοί σε όρυγμα και ενταφιασμός). Εκτίμηση Δομικής Ακεραιότητας και Επισκευές (Επιθεώρηση αγωγού; Τύποι βλαβών-ζημιών σε αγωγούς: διάβρωση, ατέλειες σε συγκολλήσεις, εγκολπώματα, υβώσεις, εκδορές, Μέθοδοι εκτίμησης δομικής ακεραιότητας, Επισκευές αγωγών). Ειδικά Θέματα (Ανάλυση και σχεδιασμός ειδικών μελών (Tee-branches, elbows). Ελεύθερα τμήματα αγωγών στον βυθό. Ταλαντώσεις, κόπωση και άδραγμα. Υδροδυναμική ευστάθεια αγωγών στον βυθό. Θέματα σεισμικής συμπεριφοράς. Προσέγγιση ακτών. Κατασκευή με οριζόντια διάτρηση).
8216 ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΚΙΝΔΥΝΕΥΣΗ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Αξιοπιστία θαλάσσιων κατασκευών: Βασικές αρχές της πιθανοθεωρητικής προσέγγισης, εκτίμηση πιθανότητας αστοχίας και διακινδύνευσης κατασκευών υπό περιβαλλοντικά φορτία, σχέση μεταξύ συντελεστή ασφάλειας και πιθανότητας αστοχίας, διαστασιολόγηση κατασκευών με βάση την αξιοπιστία τους, ανάλυση αποφάσεων. Εφαρμογές σε θέματα θαλάσσιων κατασκευών, περιλαμβανομένων των θαλάσσιων ανεμογεννητριών και των εξεδρών Jacket.
ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΙII: ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
8301 KYMATIKA ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Το θαλάσσιο περιβάλλον ως φορέας κυματικών φαινομένων. Φυσικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού. Επισκόπηση βασικών εννοιών και εξισώσεων της Μηχανικής Ρευστών. Κύματα βαρύτητας, ακουστικά κύματα, αναλυτικές λύσεις σε απλές περιπτώσεις (επίπεδο, κυλινδρικό, σφαιρικό κύμα, σημειακές πηγές κυματισμών στον ελεύθερο χώρο και σε κυματοδηγούς). Βασικά κυματικά φαινόμενα: συμβολή, ανάκλαση, διάθλαση, περίθλαση (σκέδαση), αρχή του Huygens. Γενικές μέθοδοι επίλυσης των κυματικών εξισώσεων (αναλυτικές, ημιαναλυτικές, αριθμητικές, υβριδικές). Γεωμετρική κυματική (θεωρία ακτίνων). Η αρχή των Ήρωνος-Fermat. Εξισώσεις ακτίνων. Εξισώσεις πλάτους. Ακουστικό κανάλι στη θάλασσα. Ειδικά θέματα διάδοσης των ηχητικών κυμάτων σε ρηχές θάλασσες. Θόρυβος ναυσιπλοΐας. Ειδικά θέματα διάδοσης υδάτινων κυματισμών βαρύτητας σε πεπερασμένο βάθος νερού και επιδράσεις μεταβαλλόμενης βαθυμετρίας κοντά στις ακτές.
8302 ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή στη θαλάσσια γεωλογία και γεωφυσική. Αρχές της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών. Μορφολογία ωκεάνιου πυθμένα. Θαλάσσια περιβάλλοντα. Ιζήματα πυθμένα (χερσογενή, βιογενή, χημειογενή, κοσμιογενή). Ιζηματογενείς διεργασίες, βαρυτικές ροές ιζημάτων (κατολισθήσεις, τουρβιδιτικές ροές κλπ), αποθέσεις ιζημάτων βυθού στο ηπειρωτικό περιθώριο και ωκεάνιο πυθμένα, ιζηματομορφές. Ευστατικές μεταβολές της θαλάσσιας επιφάνειας. Αρχές Στρωματογραφίας. Λιθοακουστική (σεισμική) στρωματογραφία (βασικές έννοιες, μεθοδολογία, όργανα πεδίου, ερμηνεία ακουστικών - σεισμικών ανακλάσεων και χρονοστρωματογραφική σύνθεση, ακουστικές ακολουθίες, φάσεις και περιβάλλοντα απόθεσης ιζημάτων, ευστατικές ανυψώσεις και ταπεινώσεις της στάθμης της θάλασσας, εφαρμογή της λιθοακουστικής στρωματογραφίας στον εντοπισμό υδρογονανθράκων. Γεωλογία του υποθαλάσσιου Ελλαδικού χώρου (γεωδυναμική εξέλιξη, τεκτονική, ηφαιστειότητα, νεοτεκτονική ιζηματογένεση στο Αιγαίο κατά τη διάρκεια του Τεταρτογενούς, κατακόρυφες τεκτονικές κινήσεις - ευστατικές αυξομειώσεις της στάθμης της θάλασσας, ιζηματολογικές φάσεις, ιζηματοδομές, ρυθμοί ιζηματογένεσης κατά τη διάρκεια του Ανώτερου Πλειστόκαινου - Ολόκαινου (250-0 Κα). Παραδείγματα: Βόρειο, Κεντρικό, Νότιο Αιγαίο, Κορινθιακός, Θερμαϊκός, Σαρωνικός. Υποθαλάσσια τεχνική γεωλογία. Γεωτεχνική Ευστάθεια υποθαλασσίων πρανών. Παραδείγματα. Επίσκεψη στο στις εγκαταστάσεις του ΕΛΚΘΕ και στο Ω/Κ ΑΙΓΑΙΟ. Επίδειξη οργάνων - μεθοδολογιών κλπ..
8307 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ ΤΩΝ ΩΚΕΑΝΩΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Γενικές έννοιες θερμοδυναμικής και ισοζυγίου ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα. Βασικές αρχές μέτρησης μετεωρολογικών παραμέτρων. Βασικές εξισώσεις της Δυναμικής της ατμόσφαιρας σε συνοπτική και μέση κλίμακα. Ατμοσφαιρικό Οριακό Στρώμα (ΑΟΣ) πάνω από έδαφος και θάλασσα. Χάρτες καιρού. Αριθμητικά μοντέλα.
Φυσικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού (αλατότητα των ωκεανών, θερμοκρασία των ωκεανών, πυκνότητα του θαλάσσιου νερού, τύποι και μάζες νερού). Δυναμική των Ωκεανών (Δρώσες δυνάμεις, εξισώσεις Navier-Stokes, εξισώσεις διατήρησης απουσία διάχυσης, μοριακή διάχυση, τυρβώδης διάχυση, τάσεις Reynolds, εξισώσεις μέσης ροής, ρεύματα απουσίας και παρουσίας τύρβης, στροβιλισμός, κυκλοφορία ωκεανών). Όργανα και μέθοδοι μέτρησης διαφόρων φυσικών παραμέτρων στη θάλασσα. Διαχείριση ωκεανογραφικών στοιχείων και πληροφοριών. Κέντρα και βάσεις ωκεανογραφικών δεδομένων. Χρήση αριθμητικών μοντέλων για υπολογισμό βασικών παραμέτρων θαλάσσιου περιβάλλοντος. Κλιματολογικοί Άτλαντες. Ημερήσιο Ερευνητικό ταξίδι στο Σαρωνικό. Επίδειξη οργάνων, μεθοδολογιών, και λήψη μετρήσεων.
8313 ΜΗ-ΜΑΡΚΟΒΙΑΝΕΣ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ. ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Μέρος Α. Υπόβαθρο θεωρίας πιθανοτήτων. Θεωρία και πείραμα. Ορισμός του επιστημονικού πειράματος. Ντετερμινιστικά και στοχαστικά πειράματα. Ο χώρος πιθανότητας ως μαθηματικό πρότυπο του στοχαστικού πειράματος. Συνολοθεωρητικό υπόβαθρο και μετροθεωρητική κατασκευή της πιθανότητας (επέκταση από ημιάλγεβρες σε σ-άλγεβρες με τη βοήθεια του Θεωρήματος Καραθεοδωρή και του Λήμματος του Hopf). Μη μετρήσιμα σύνολα. Μετρήσιμη κάλυψη (μη μετρήσιμων) συνόλων. Μεταφορά της πιθανότητας σε μη μετρήσιμο σύνολο εξωτερικού μέτρου 1.
Μέρος Β. Μη-Μαρκοβιανές στοχαστικές συναρτήσεις. Ανεπάρκεια της Μαρκοβιανής προσέγγισης. Παραδείγματα από τη φυσική και την τεχνολογία (τυρβώδεις ροές, σεισμική κίνηση, ανεμογενείς θαλάσσιοι κυματισμοί, φορτίσεις κατασκευών από άνεμο, σεισμό, κύμα, στατιστική βιοφυσική, στατιστική μηχανική συστημάτων εκτός ισορροπίας). Η ιεραρχία των κατανομών πιθανότητας διαφόρων τάξεων. Συναρτήσεις ροπών. Μέθοδοι κατασκευής μέτρων πιθανότητας σε χώρους συναρτήσεων. Το θεώρημα Kolmogorov και τα προβλήματά του. Χαρακτηριστικό συναρτησιακό. Κατασκευή μέτρων πιθανότητας μέσω του χαρακτηριστικού συναρτησιακού. Θεωρήματα Sazonov και Minlos. Indistinguishable στοχαστικές συναρτήσεις, modifications και versions στοχαστικών συναρτήσεων. Στοχαστική σύγκλιση (L2, κατά πιθανότητα, με πιθανότητα 1). Στοιχεία στοχαστικού Λογισμού. Αναλυτικές ιδιότητες στοχαστικών συναρτήσεων (συνέχεια, ολοκληρωσιμότητα, διαφορισιμότητα).
Μέρος Γ. Στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις - Στοχαστική δυναμική. Παραδείγματα στοχαστικών διαφορικών εξισώσεων από την τεχνολογία και την Φυσική (ταλαντώσεις κατασκευών υπό την επίδραση στοχαστικών διεγέρσεων από άνεμο, κύμα ή σεισμό. Διάδοση ηχητικών κυμάτων σε μεγάλες αποστάσεις στην θάλασσα, διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μεγάλες αποστάσεις στην ατμόσφαιρα). Τυχαίες διεγέρσεις (additive excitation) ή/και τυχαίοι συντελεστές (multiplicative excitation) με συνεχή συνδιακύμανση γενικής μορφής (όχι λευκός θόρυβος). Μη Μαρκοβιανές αποκρίσεις. Η έννοια της λύσης μιας στοχαστικής διαφορικής εξισώσεως στην περίπτωση αυτή. Εξίσωση Liouville και στοχαστική εξίσωση Liouville (ενός χρόνου, δύο χρόνων, κοκ). Η ιεραρχία LMN των δυναμικών εξισώσεων για τις συναρτήσεις κατανομής πιθανότητας διαφόρων τάξεων της απόκρισης. Το Θεώρημα Novikov-Furutsu και η χρήση του για την παραγωγή (κλειστών, προσεγγιστικών) δυναμικών εξισώσεων εξέλιξης της συνάρτησης κατανομής πιθανότητας πρώτης τάξεως (γενικευμένες εξισώσεις Fokker-Planck-Kolmogorov). Εφαρμογές σε συγκεκριμένα δυναμικά συστήματα (ταλαντωτές).
8314 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Περιγραφή των βασικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας από τη θάλασσα: Υπεράκτια αιολική ενέργεια, κυματική ενέργεια, ενέργεια από τα ρεύματα/παλίρροιες. Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα. Πηγές διαθέσιμων δεδομένων και εκτίμηση δυναμικού. Περιγραφή κυματικού και ανεμολογικού κλίματος - Περιβαλλοντικές φορτίσεις (τιμές σχεδιάσεως κατασκευών). Ενεργειακές καμπύλες μηχανών και μελέτες σκοπιμότητας εγκατάστασης. Ιδιαιτερότητες Ελληνικών θαλασσών. Παραδείγματα από υπάρχουσες εγκαταστάσεις στην Ευρώπη.
Παραμετρικά και μη παραμετρικά μοντέλα για ανεμολογικά και κυματικά δεδομένα στην ανοικτή θάλασσα και κοντά στην ακτή.
8309 ΜΕΘΟΔΟΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Μέθοδοι Παρατήρησης Γης και Τηλεπισκόπηση. Δορυφορικά, Επανδρωμένα και Μη Επανδρωμένα Συστήματα (UAV) Παρακολούθησης. Πολυφασματικοί, Υπερφασματικοί Αισθητήρες και Μικροκυματική Τηλεπισκόπηση (SAR). Επεξεργασία εικόνας και Ανάλυση Δεδομένων με τεχνικές Αναγνώρισης Προτύπων και Μηχανικής Μάθησης. Ημι-αυτόματη και Αυτόματη Χαρτογράφηση Πυθμένα, Εντοπισμός Αντικειμένων και Γεωμορφών από οπτικά, ακουστικά δεδομένα και από ψηφιακά μοντέλα επιφάνειας. Εφαρμογές Tηλεπισκόπησης και Συνδυασμένη χρήση βάσεων δεδομένων και Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS).
8308 ΜΗ-ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Γενικές εξισώσεις κυματισμών ελεύθερης επιφάνειας. Μεταβολικές αρχές στη μηχανική. Αρχή του Hamilton. Μεταβολικές αρχές στην υδροδυναμική ελεύθερης επιφάνειας. Θεώρημα αναπαράστασης της κατακόρυφης δομής του κυματικού πεδίου. Αναδιατύπωση του γενικού προβλήματος στη μορφή συστήματος συζευγμένων ιδιομορφών. Ασυμπτωτικές μέθοδοι επίλυσης συνήθων και μερικών διαφορικών εξισώσεων. Λύσεις Stokes και cnoidal. Απλοποιημένα γραμμικά και μη γραμμικά μοντέλα σε νερό ενδιάμεσου βάθους (εξισώσεις mild-slope, Boussinesq, KdV, εξισώσεις ρηχού νερού).
Αλληλεπίδραση κύματος-ρεύματος-πυθμένα σε περιβάλλον μεταβαλλόμενης βαθυμετρίας. Κυματική ενέργεια και ενέργεια ρεύματος στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον.
8217 ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Μέρος Α: Μόρφωση
Μόρφωση στατικών συστημάτων θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών. Jetties for loading-unloading (trestles, platforms, dolphins) Offshore steel structures. Offshore wind turbines
Επιλογή κατάλληλων διατομών μελών Μόρφωση συνδέσεων μεταξύ μελών. Συσχέτιση μόρφωσης με μέθοδο κατασκευής
Μέρος Β: Προσομοίωση
Οδηγίες προσομοίωσης θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών
Επιλογή λογισμικού. Επιλογή τύπου στοιχείων και πυκνότητας πλέγματος Προσομοίωση συνδέσεων
Μέρος Γ: Ανάλυση
Μέθοδοι ανάλυσης θαλάσσιων μεταλλικών κατασκευών
Static vs dynamic analysis. Linear vs. Nonlinear analysis
Evaluation of analysis results
Μέρος Δ: Διαστασιολόγηση
Φιλοσοφία ελέγχων επάρκειας με τη μέθοδο οριακών καταστάσεων.Απαιτήσεις σχεδιασμού - κριτήρια αστοχίας Διαστασιολόγηση μελών - Μήκη λυγισμού. Διαστασιολόγηση συνδέσεων. Κόπωση
Μέρος Ε: Σχεδίαση
Κατασκευαστική σχεδίαση μεταλλικών έργων
Σχέδια γενικών διατάξεων (general layout drawings)
Σχέδια κοπής (part drawings) . Σχέδια εργοστασιακών συγκολλήσεων (assembly drawings) Σχέδια ανέγερσης (erection drawings)
8315 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Μέρος Α. Υπόβαθρο - Συναρτησιακές Παράγωγοι. Μετρικοί χώροι (σύγκλιση, συνέχεια, πληρότητα), Χώροι Banach, Χώροι Hilbert, Χώροι συναρτήσεων. Γραμμικά και μη Γραμμικά συναρτησιακά. Παραδείγματα σημαντικών συναρτησιακών από τη Φυσική και την Τεχνολογία. Γραμμικοί, πολυγραμμικοί και πολυωνυμικοί τελεστές. Παράγωγοι συναρτησιακών και τελεστών (Συναρτησιακές Παράγωγοι κατά Gateaux, Frechet, Hadamard, Volterra). Διαφορικός Λογισμός συναρτησιακών και τελεστών κατά Volterra και κατά Frechet (Θεωρήματα μέσης τιμής, παραγώγιση σύνθετων τελεστών, παράγωγοι ανωτέρας τάξεως, Θεωρήματα Volterra-Taylor και Frechet-Taylor).
Μέρος Β. Προβλήματα βελτιστοποίησης και μεταβολική Μηχανική. Παραδείγματα προβλημάτων βελτιστοποίησης από την γεωμετρία, την φυσική και την τεχνολογία. Αναγκαίες συνθήκες ακροτατοποίησης (βελτιστοποίησης), Εξισώσεις Euler. Μεταβολικές εξισώσεις. Σχέση μεταβολικών εξισώσεων με εξισώσεις άλλων μορφών (διαφορικές, ολοκληρωτικές, ολοκληροδιαφορικές). Ικανές συνθήκες ακροτατοποίησης. Μεταβολικές εξισώσεις στην Μηχανική και στην σύγχρονη Μαθηματική Φυσική. Μηχανικά συστήματα με συνδέσμους. Ολόνομοι και μη-ολόνομοι σύνδεσμοι. Γενικευμένες συντεταγμένες και γενικευμένες ταχύτητες. Εξισώσεις Lagrange πρώτου και δευτέρου είδους. Συναρτήσεις δυναμικού (μορφής και κατάστασης). Γενικευμένες ορμές και εξισώσεις Hamilton. Πρώτη και δεύτερη μορφή της Αρχής του Hamilton. Εφαρμογές.
Μέρος Γ. Μεταβολικές αρχές και Προτυποποίηση του Συνεχούς. Μεταβολικές αρχές και Μηχανική του Συνεχούς Μέσου. Ελαστοδυναμικές εξισώσεις και Αρχή του Hamilton. Παραγωγή θεωριών δοκών και πλακών από την Αρχή του Hamilton. Αστρόβιλη ροή και Αρχή του Hamilton. Μεταβολικές αρχές για τα μη γραμμικά κύματα ελεύθερης επιφάνειας. Αρχή του Luke. Συστηματική παραγωγή απλοποιημένων κυματικών θεωριών από μεταβολικές αρχές. Αρχή του Hamilton και ροές με στροβιλότητα. Μεταβολικές αρχές στην ηλεκτροδυναμική. Εφαρμογές σε συζευγμένα πεδία. Υδρο-πιεζο-ηλεκτρικά συστήματα παραγωγής ενέργειας.
8118 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Βασικές εξισώσεις μεταφοράς που διέπουν τα υδροδυναμικά πεδία. Θεωρία και μοντελοποίηση τύρβης. Αριθμητική επίλυση υδροδυναμικών ροών. Βασικά σχήματα διακριτοποίησης. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Συνοριακές συνθήκες εξωτερικών ροών. Μέθοδοι σύγκλισης των διακριτοποιημένων εξισώσεων μεταφοράς. Υπολογισμός του πεδίου ροής και της υδροδυναμικής αντίστασης γύρω από τυχαία σώματα. Ειδικές τεχνικές υπολογισμού. Το πρόβλημα της αυτοπρόωσης. Ροές με ελεύθερη επιφάνεια. Μέθοδοι σύγκλισης του ακριβούς προβλήματος. Μόνιμα και μη μόνιμα προβλήματα. Τεχνικές μεταβλητών (κινούμενων) πλεγμάτων. Χρήση λογισμικού που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ για τον υπολογισμό εξωτερικών υδροδυναμικών ροών.
8311 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Εισαγωγή στις χωρικές βάσεις δεδομένων. Ανάλυση των χαρακτηριστικών των χωρικών οντοτήτων. Ψηφιακά μοντέλα χωρικών δεδομένων. Δομές γραφικών ψηφιακών δεδομένων. Ποιότητα και σφάλματα χωρικών βάσεων δεδομένων. Ψηφιακά μοντέλα αναγλύφου, Ανταλλαγή ψηφιακών χωρικών δεδομένων.
8317 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΥ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Βασικές Αρχές Προγραμματισμού. Μελέτη πινάκων, καμπυλών, επιφανειών με MATLAB. Μετασχηματισμός Fourier στο διακριτό πεδίο. Μετασχηματισμός Ζ. Συστήματα γραμμικά, αναλλοίωτα σε μετατοπίσεις, ευσταθή και μη, φίλτρα (αιτιοκρατικά). Η μέθοδος των ελάχιστων τετραγώνων. Προσαρμοστικοί αλγόριθμοι. Μη αιτιοκρατικά φίλτρα Wiener. Αριθμητικό λάθος λόγω πεπερασμένης ακρίβειας κατά την υλοποίηση φίλτρων. Θέματα στατιστικής. Υπολογιστικές εφαρμογές με χρήση MATLAB και C/C++.
8316 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ, ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ: Η έννοια του συστήματος. Γραμμικά και μη-γραμμικά συστήματα. Μελέτη στο πεδίο του χρόνου, Κρουστική απόκριση, γενική απόκριση γραμμικών συστημάτων. Επέκταση των ανωτέρω σε (ασθενώς) μη-γραμμικά συστήματα (2ης τάξης, 3ης τάξης, κλπ.). Γενική μορφή απόκρισης, σειρές Volterra. Μελέτη στο πεδίο συχνοτήτων. Συνάρτηση μεταφοράς γραμμικών συστημάτων. Επέκταση των ανωτέρω σε (ασθενώς) μη-γραμμικά συστήματα (2ης, 3ης τάξης κλπ). Συναρτήσεις μεταφοράς ανώτερης τάξης.
B. Ευστάθεια στάσιμων αποκρίσεων και παραγωγή διαγραμμάτων ευστάθειας. Διανυσματικό πεδίο και ροή στον χώρο φάσεων. Η έννοια της διακλάδωσης και οι βασικές μορφές της σε χαμηλοδιάστατα συστήματα. Φαινόμενα υστέρησης. Εφαρμογές. Ευστάθεια περιοδικών αποκρίσεων. Οριακοί κύκλοι, Προσεγγιστικές λύσεις ασθενώς μη γραμμικών συστημάτων κοντά σε συντονισμό, Μηχανισμοί δημιουργία ταλαντώσεων, Θεώρημα Poincare-Bendixson, Αποκλεισμός ύπαρξης ταλαντώσεων, Εξέταση ευστάθειας με απεικόνιση Poincare, Θεωρία Floquet.
Γ. Μαθηματική μοντελοποίηση για εφαρμογές ελέγχου: Συναρτήσεις μεταφοράς & διαγράμματα Bode, Εξισώσεις χώρου κατάστασης (state-space representation), Διαταραχές περιβάλλοντος. Παραδείγματα σε πλοίο / πλατφόρμα πετρελαίου. Αισθητήρια, επενεργητές, data acquisition, control hardware, επεξεργασία σήματος με φίλτρα, υλοποίηση Εισαγωγή στον έλεγχο κλειστού βρόχου (πχ PID), συστήματα μίας / πολλών εισόδων / εξόδων SISO / MIMO, βέλτιστος έλεγχος LQG/LQR. Παραδείγματα σε πλοίο /πλατφόρμα πετρελαίου. Έννοιες αβεβαιότητας (uncertainty). Eύρωστος έλεγχος (H-infinity robust control). Επιλεγμένες εφαρμογές με προσομοίωση στο MATLAB / Simulink ή άλλη γλώσσα προγραμματισμού (πχ C, Python). Dynamic stability analysis με συσχέτιση με τα κριτήρια για MODUs. Έλεγχος θέσης (dynamic positioning) πλοίου/πλατφόρμας πετρελαίου.
