ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ

ΕΚΤΙΜΗΤΗΣ ΤΗΣ NASA GLENN ΓΙΑ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ

1. Τη διδακτορική διατριβή με τον τίτλο "Λυγισμός κελυφωτών κατασκευών σε υψηλές θερμοκρασίες με τη χρήση των πεπερασμένων στοιχείων", του υποψήφιου διδάκτορα R.P. Marino, υπό την επίβλεψη του καθηγητή E.A. Thorton του τμήματος Αεροναυπηγών του Πανεπιστημίου της Virginia, Chartosville, Virginia, USA. Τα στοιχεία του υποβληθέντος ερευνητικού έργου είναι: MANE-NASA/Lerc/GRP-6633-95, NASA Graduate Student Research Proposal, 1995.


2. "Έναρξη και διάδοση της θραύσης σε κελυφωτές αεροναυπηγικές-μηχανολογικές κατασκευές που αποτελούνται από σύνθετα υλικά (woven composite materials)" Φάση Ι, του Dr. Frank Abdi, της εταιρίας Alpha Star Corp., 5200 West Century Blvd., Los Angeles, California. Τα στοιχεία του υποβληθέντος ερευνητικού έργου είναι : 1995 SBIR, Phase I, Proposal number 04.03-8547 NASA Lerc, Chron 951890.


3. "Έναρξη και διάδοση της θραύσης σε κελυφωτές κατασκευές που αποτελούνται από συνθετικά υλικά (woven composite materials)" φάση ΙΙ, του Dr. Frank Abdi, της εταιρείας Alpha Star Corp., 5200 West Century Blvd., Los Angeles, California. Τα στοιχεία του υποβληθέντος ερευνητικού έργου είναι: 1996 SBIR, Phase II, Proposal number 95-1 04.03.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΤΙΣ ΗΠΑ

1. Ως επιστημονικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο California State University, Long Beach (1988-1990),ανέπτυξα το ερευνητικό πρόγραμμα της αεροπορικής εταιρείας TRW στο Los Angeles, California, σε συνεργασία με τον υπεύθυνο της εταιρείας Dr. John Goodman με σκοπό τη μαθηματική μοντελοποίηση της παραμόρφωσης των πολυμερών σύνθετων υλικών σχήματος L κατά την απόψυξη σε βιομηχανική παραγωγή. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούνταν από τον επιστημονικό υπεύθυνο Dr. Π. Κ. Γκότση και τα μέλη, καθηγητή Dr. J. Plecnic και τον υποψήφιο για το Master of Science A. Pegal. Για το παραπάνω σκοπό ανέπτυξα πρόγραμμα Η/Υ σε γλώσσα προγραμματισμού BASIC. Τα αποτελέσματα της εργασίας συμφωνούν με τα πειραματικά δεδομένα της εταιρείας TRW. Το δημιουργηθέν πρόγραμμα Η/Υ χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση σύνθετων υλικών από το τμήμα κατασκευών και μηχανικής των υλικών στην αεροπορική εταιρεία TRW Los Angeles, California, USA.


2. Το γραφείο προγραμμάτων HITEMP (High Temperature Metal Matric Composites and Structures) της NASA Glenn χορήγησε ερευνητικό πρόγραμμα, για τη βελτίωση και την ανάπτυξη προγράμματος Η/Υ για τη μελέτη των μεταλλικών σύνθετων υλικών υποκείμενων σε μηχανικά φορτία και σε υψηλές θερμοκρασίες. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis, Ho Jun Lee και Dr. P Murthy. Για τον παραπάνω σκοπό αναπτύξαμε το πρόγραμμα Η/Υ METCAN (Metal Matrix Composite Analyser). Το METCAN έχει τις εξής ιδιότητες:
   
   
   • Λαμβάνοντας υπόψη τις μηχανικές και θερμικές ιδιότητες των ινών, του μέσου και της διεπιφάνειας ινων-μέσου, από τα οποία αποτελείται το σύνθετο υλικό, υπολογίζει τις μηχανικές και θερμικές ανισοτροπκές ιδιότητες του σύνθετου υλικού, οι οποίες χρησιμοποιούνται στη μοντελοποίηση κατασκευών από σύνθετα υλικά.
   
   
   • Λαμβάνοντας υπόψη τα μηχανικά και θερμικά φορτία, υπολογίζει τις αναπτυσσόμενες τάσεις και παραμορφώσεις στις ίνες, στο μέσο και στις διεπιφάνειες ινών-μέσου, καθώς και τις συνθήκες που θα θραυσθεί το σύνθετο υλικό. Επίσηςτο METCAN χρησιμοποιείται από την NASA Glenn (Lewis) στο πρόγραμμα Η/Υ HITCAN για την ανάλυση κατασκευών που αποτελούνται από μεταλλικά σύνθετα υλικά. Μέρος της παραπάνω έρευνας ήταν να δημοσιευθεί η εργασία για τη χρήση του προγράμματος Η/Υ METCAN, που αποτελείται από 148 σελίδες.


3. Το ερευνητικό γραφείο προγραμμάτων HITEMP της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε πρόγραμμα με σκοπό τη βελτίωση και την ανάπτυξη προγράμματος Η/Υ για τη μελέτη κατασκευών που αποτελούνται από μεταλλικά σύνθετα υλικά και που φορτίζονται από μηχανικά φορτία και από υψηλές θερμοκρασίες. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis και Dr. J. Lackney. Για τον παραπάνω σκοπό αναπτύξαμε το πρόγραμμα Η/Υ HITCAN. Το HITCAN αποτελείται από τα παρακάτω τρία προγράμματα Η/Υ: α) το πρόγραμμα COBSTRAN για τη δημιουργία της γεωμετρίας της κατασκευής με τους κόμβους και τα πεπερασμένα στοιχεία β) το πρόγραμμα METCAN, για τον υπολογισμό των μηχανικών και θερμικών ιδιοτήτων του μεταλλικού σύνθετου υλικού και γ) το πρόγραμμα MHOST,για την αναλυση των κατασκευών με τη χρήση των πεπερασμένων στοιχείων. Τα εισαγόμενα δεδομένα στο MHOST είναι τα δεδομένα από τα προγράμματα COBSTRAN και METCAN και επιπλέον οι οριακές συνθήκες καθώς και τα εφαρμοσμένα μηχανικά και θερμικά φορτία. Το HITCAN χρησιμοποιείται από τη NASA Lerc στη μοντελοποίηση νέων αεροπλάνων.

Μέρος της παραπάνω έρευνας ήταν να δημοσιευθούν οι εξής εργασίες: α) Η θεωρία του HITCAN, 58 σελίδες, β) Η αρχιτεκτονική του HITCAN, 132 σελίδες και γ) η χρήση του HITCAN, 180 σελίδες.


4. Το ερευνητικό γραφείο προγραμμάτων HITEMP της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε πρόγραμμα με σκοπό τη μαθηματική μοντελοποίηση της προωθητικής μηχανής ενός νέου τύπου αεροπλάνου. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis και Dr. J. Lackney. Για τον παραπάνω σκοπό χρησιμοποιήσαμε το πρόγραμμα Η/Υ HITCAN και υπολογίσαμε τάσεις και παραμορφώσεις καθώς και τις συνθήκες θραύσης της κατασκευής. Τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα της αεροπορικής εταιρείας P&W.


5. Το ερευνητικό γραφείο EPM της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε πρόγραμμα για τη μοντελοποίηση τμήματος κατασκευής της προωθητικής μηχανής ενός νέου αεροπλάνου. Το ερευνητικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis, C. Bernstorf, R. Aiello, και Dr. S. Pai. Για τον παραπάνω σκοπό έγινε η μοντελοποίηση και παραμετρικές σπουδές κελυφωτής κατασκευής σχήματος δακτυλίου, που αποτελείται από σύνθετα υλικά και φορτίζεται με υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες. Η μοντελοποίηση έγινε με το πρόγραμμα Η/Υ CSTEM. Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης χρησιμοποιήθηκαν από την αεροπορική εταιρεία General Electric, Cincinnati, Ohio, USA, για την μελλοντική κατασκευή του νέου αεροπλάνου (High Speed Vehicle).


6. Το ερευνητικό γραφείο της Structures and Acoustic Division της NASA Glenn χορήγησε ερευνητικό πρόγραμμα για τη βελτίωση και ανάπτυξη ενός σύνθετου προγράμματος Η/Υ, του T/BEST, για τη μελέτη φορτιζόμενων κατασκευών, που αποτελούνται από σύνθετα υλικά. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis, Dr. J. Guptill και G. Abumeri, M.Sc. Το σύνθετο πρόγραμμα T/BEST, που αναπτύχθηκε για τον παραπάνω σκοπό, αποτελείται από τα εξής προγράμματα Η/Υ: α) Το πρόγραμμα COSMO για τη δημιουργία της γεωμετρίας των κόμβων, των πεπερασμένων στοιχείων και φορτίων, β) το πρόγραμμα CSTEM για την ανάλυση των κατασκευών, γ) το πρόγραμμα BLASIM για την ανάλυση των πτερυγίων των στροβιλομηχανών φορτιζόμενων με δυναμικά φορτία και δ) το πρόγραμμα για το κόστος της βιομηχανικής κατασκευής και λειτουργίας των διαφόρων κατασκευών. Το T/BEST χρησιμοποιείται από τη NASA Lerc και την αεροπορική εταιρεία General Electric, Cincinnati, Ohio, USA, για τη μοντελοποίηση και το κόστος των κατασκευών.


7. Το ερευνητικό γραφείο της Structures and Acoustic Division της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε ερευνητικό πρόγραμμα με σκοπό τη βελτίωση και την ανάπτυξη του προγράμματος Η/Υ CODSTRAN, ώστε να υπολογίζονται οι τάσεις, παραμορφώσεις και συνθήκες θραύσης κατασκευών από σύνθετα υλικά και φορτιζόμενων με μηχανικά και θερμικά φορτία. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr. Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis και Dr. Minnetyan, καθηγητής του πανεπιστημίου Clarkson University, New York, USA. Το πρόγραμμα CODSTRAN χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση σε θραύση των φορτιζόμενων κατασκευών από τη NASA Glenn, το πανεπιστήμιο Clarkson University, New York και την αεροπορική εταιρεία Boeing, Seattle, Washington, USA.


8. Το ερευνητικό γραφείο της Structures and Acoustic Division της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε πρόγραμμα για τη μοντελοποίηση σε θραύση φορτιζόμενων δοκιμίων αποτελούμενων από σύνθετα υλικά. Σκοπός της έρευνας ήταν να μοντελοποιηθεί η περιοχή της θραύσης (failure envelopes) των δοκιμίων στην αρχή και το τέλος της θραύσης. Το επιστημονικό προσωπικό αποτελούσαν οι ερευνητές Dr.Π. Κ. Γκότσης, Dr. C.C. Chamis, Dr. Minnetyan, καθηγητής του πανεπιστημίου Clarkson University, New York, USA και D. Huang, μεταπτυχιακός σπουδαστής του παραπάνω πανεπιστημίου. Η έρευνα έγινε με πρωτοβουλία των ’γγλων ερευνητών Dr. Hinton, Head of Advanced Composite Structures Team (DRA, Fort Haltsead, UK) και τον καθηγητή πανεπιστημίου Dr. Sohorne, Department of Mechanical Engineering (Umist, UK). Οι άνω Βρετανοί ερευνητές προσκάλεσαν διακεκριμένους επιστήμονες μεταξυ των ποίων και ο Dr. Chamis από την NASA Glenn (Lewis) για τη μοντελοποίηση της θραύσης των δοκιμίων που αποτελούνται από σύνθετα υλικά τα οποία φορτίζονται με μονοαξονικά και δυαξονικά φορτία αντίστοιχα. Για τη μοντελοποίηση της θραύσης χρησιμοποιήθηκαν τα προγράμματα Η/Υ ICAN (για την έναρξη της θραύσης) και CODSTRAN (για την πλήρη καταστροφή).


9. Το ερευνητικό γραφείο της Structures and Acoustic Division της NASA Glenn (Lewis) χορήγησε πρόγραμμα για τη βελτίωση και την ανάπτυξη του προγράμματος Η/Υ CSTEM (Coulped Structural, Thermal, Electromagnetic, Acoustic Analysis/Optimization). Το CSTEM χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση με τη χρήση της μη γραμμικής θεωρίας των πεπερασμένων στοιχείων κατασκευών που αποτελούνται από σύνθετα υλικά και υπόκεινται σε μηχανικά, θερμικά, ακουστικά και ηλεκτρομαγνητικά φορτία. Το CSTEM έχει επίσης ένα πρόγραμμα για τη βελτιστοποίηση της κατασκευής (Structural Optimization). Σκοπός της έρευνας είναι να βελτιωθεί ο αλγόριθμος της βελτιστοποίησης, ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί Shape Optimization στις κατασκευές. Με το Shape Optimization θα υπάρχει η δυνατότητα να αλλαχθούν οι διαστάσεις-γεωμετρία της κατασκευής, για να επιτευχθεί άριστη λύση, με τις επιθυμητές συνθήκες και φορτία.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ / EKΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΤΟ ΤΕΙ

1. Ανατέθηκε έργο για την "Αναμόρφωση Προπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών", του Β΄ Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. για το χρονικό διάστημα απο 1-9-2003 μέχρι 31-12-2004.


2. "Εργάστηκε ως ειδικός στην υλοποίηση της μοντελοποίησης και προσομοίωσης της δυναμικής συμπεριφοράς του συστήματος της κατεργασίας με χρήση της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων του υποέργου 2 "Μετροτεχνική ανάλυση και παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο κατεργασιών σε πολυαξονικού φρεζαρίσματος με χρήση πολλαπλών αισθητηρίων και καταλλήλου προσομοιωτικού μοντέλου" της Ενέργειας 2.2.3 ξ, "Αρχιμήδης-Ενίσχυση ερευνητικών ομάδων στα Τ.Ε.Ι", απο 1-2-2004 έως 31-12-2005.


3. Συμμετείχα ως υπεύθυνος στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη του εκπαιδευτικού υλικού στα πλαίσια του Υποέργου "Aναμόρφωση Προπτυχιακών Σπουδών", του Β΄ Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. για το χρονικό διάστημα απο 1-12-2004 μέχρι 30-6-2005.


4. Εργάσθηκα για την τροποποίηση της δομής του υπάρχοντος προπτυχιακού προγράμματος σπουδών του τμήματος Μηχανολογίας του Γ΄ Κ.Π.Σ. για το χρονικό διάστημα απο 1-1-2007 μέχρι 31-8-2008.