Βιώσιμος σχεδιασμός πιεστικών δοχείων με χρήση πολυκριτηριακών μεθόδων λήψης αποφάσεων
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λαμπέας, Γεώργιος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Πολατίδης, Ευθύμιος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Τσερπές, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Παυλίδης, Πολυχρόνης | |
| dc.contributor.other | Pavlidis, Polychronis | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-24T05:48:10Z | |
| dc.date.available | 2026-06-24T05:48:10Z | |
| dc.date.issued | 2026-06-24 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη βιωσιμότητας των πιεστικών δοχείων, τα οποία συνιστούν κρίσιμα υποσυστήματα αποθήκευσης σε σύγχρονες αεροναυπηγικές και βιομηχανικές εφαρμογές. Η κατασκευή τους εστίαζε έως σήμερα κυρίως στη διασφάλιση δομικής ακεραιότητας, ωστόσο, οι σύγχρονες απαιτήσεις επιβάλλουν την ενσωμάτωση κριτηρίων βιωσιμότητας από τα αρχικά στάδια του σχεδιασμού. Στόχος της εργασίας είναι η εκτίμηση της βιωσιμότητας και η ανάδειξη της βέλτιστης κατασκευαστικής επιλογής μέσα από την αξιολόγηση εναλλακτικών σεναρίων σχεδιασμού δοχείου για εφαρμογή σε αεροσκάφος. Τα σενάρια αυτά προκύπτουν από τον συνδυασμό διαφορετικών γεωμετριών (κύλινδρος, σφαίρα, κώνος) και υλικών, συμπεριλαμβανομένων μεταλλικών κραμάτων (Αλουμίνιο 2024, Τιτάνιο Ti6Al4V) και σύνθετων υλικών (Carbon/Epoxy). Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, αξιοποιήθηκε ένας συνδυασμός υπολογιστικών και αναλυτικών μεθόδων. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων (Π.Σ.) με χρήση του λογισμικού Ansys, για τον έλεγχο της δομικής αντοχής υπό συνθήκες εσωτερικής πίεσης και τον υπολογισμό του ελάχιστου απαιτούμενου βάρους της κατασκευής. Εν συνεχεία, η περιβαλλοντική και οικονομική αποτίμηση διεξήχθη μέσω του λογισμικού SimaPro, με την εφαρμογή Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (Α.Κ.Ζ.) και Ανάλυσης Κόστους Κύκλου Ζωής (Α.Κ.Κ.Ζ.) για όλα τα στάδια παραγωγής. Τέλος, τα δεδομένα που προέκυψαν (συντελεστής ασφαλείας, βάρος, κόστος, περιβαλλοντικό αποτύπωμα) τροφοδότησαν την Πολυκριτηριακή Μέθοδο Λήψης Αποφάσεων TOPSIS. Μέσω αλγοριθμικής προσέγγισης, η μέθοδος TOPSIS ιεράρχησε τις 138 εναλλακτικές, εξάγοντας συμπεράσματα για τον βέλτιστο συνδυασμό υλικού και γεωμετρίας και παρέχοντας ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο βιώσιμου σχεδιασμού. Τα αποτελέσματα από τα αποδεκτά σενάρια έδειξαν ότι συνολικά, για όλες τις γεωμετρίες, το κράμα Αλουμινίου 2024 είναι η πιο συμφέρουσα οικολογική και οικονομική επιλογή. | |
| dc.description.translatedabstract | The subject of this diploma thesis is the sustainability assessment of pressure vessels, which constitute critical storage subsystems in modern aerospace and industrial applications. Traditionally, their manufacturing focused mainly on structural integrity; however, contemporary requirements mandate the integration of sustainability criteria from the very early stages of design. The purpose of this thesis is to assess the sustainability of alternative pressure vessel design scenarios for aircraft applications and identify the optimal design solution. These scenarios are derived from the combination of various geometries (cylinder, sphere, cone) and materials, including metallic alloys (Aluminum 2024, Titanium Ti6Al4V) and composite materials (Carbon/Epoxy). To achieve the aforementioned objective, a combination of modern computational and analytical methods was utilized. Initially, a Finite Element Analysis (FEA) was conducted using the Ansys software to verify structural strength under internal pressure conditions and to calculate the minimum required weight of the structure. Subsequently, the environmental and economic assessment was carried out via the SimaPro software, applying Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Costing (LCC) for all stages of production. Finally, the resulting data (safety factor, weight, cost, environmental footprint) served as input for the TOPSIS Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) method. Through an algorithmic approach, the TOPSIS method ranked the 138 alternatives, extracting conclusions regarding the optimal combination of material and geometry, and providing a comprehensive framework for sustainable design. The results from the acceptable scenarios showed that, overall across all geometries, Aluminum Alloy 2024 is the most advantageous ecological and economical choice. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/32035 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Πιεστικά δοχεία | |
| dc.subject | Μελέτη βιωσιμότητας | |
| dc.subject | Ανάλυση κύκλου ζωής | |
| dc.subject | Ανάλυσης κόστους κύκλου ζωής | |
| dc.subject | Σύνθετα υλικά | |
| dc.subject.alternative | Pressure vessels | |
| dc.subject.alternative | Sustainability assessment | |
| dc.subject.alternative | Life cycle assessment (LCA) | |
| dc.subject.alternative | Life cycle costing | |
| dc.subject.alternative | TOPSIS | |
| dc.subject.alternative | Composite materials | |
| dc.title | Βιώσιμος σχεδιασμός πιεστικών δοχείων με χρήση πολυκριτηριακών μεθόδων λήψης αποφάσεων | |
| dc.title.alternative | Sustainable design of pressure vessels using multi-criteria decision-making methods |