مهندسی مکانیک
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد
مهندسی مکانیک شاخهای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راهاندازی دستگاهها و ماشینها سروکار دارد. تهیه و ساخت دستگاههایی که انرژیهای مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هستهای و انرژی شیمیایی را به کار میگیرند نیز در حوزهٔ این شاخه از دانش است.
مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستمهای مکانیکی و دستگاهها و فرآیندهای گرمایی را طراحی کرده و میسازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاهها، فرآوردهها و فرآیندها را تولید میکنند؛ از آن جمله میتوان به موتورها و سیستمهای کنترل، نیروگاههای الکتریکی، دستگاههای پزشکی، چرخدندهها، فناوری لیزر، طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و تولید به کمک رایانه، خودکارسازی و رباتیک، دستگاههای تهویهٔ مطبوع و تجهیزات کارخانهها اشاره کرد.
مهندسی مکانیک ابتدا در طی انقلاب صنعتی در اروپا در قرن ۱۸ میلادی به عنوان یک شاخهٔ مجزا شناخته شد؛ با این وجود این شاخهٔ دانش در طی هزاران سال توسعه پیدا کرده است. دانش مهندسی مکانیک در قرن ۱۹ میلادی درنتیجهٔ پیشرفتهای فیزیک نشأت گرفت. این شاخه به طور پیوستهای تکامل یافته تا پیشرفتهای فناوری را بهکار گیرد و امروزه مهندسان مکانیک به دنبال گسترش دانش در رشتههایی چون مواد مرکب، مکاترونیک و نانوتکنولوژی هستند. مهندسی مکانیک به میزانهای متفاوتی، همپوشانیهایی با مهندسی هوافضا، مهندسی دریا، مهندسی خودرو،مهندسی پزشکی، مهندسی مکاترونیک، مهندسی صنایع، مهندسی راه آهن، مهندسی معدن، مهندسی متالورژی، مهندسی عمران، مهندسی برق، مهندسی هستهای، مهندسی شیمی و مهندسی نفت دارد.
محتویات |
مهندسان مکانیک معروف [ویرایش]
چند تن از مهندسان مکانیک معروف که پیش از این میزیستهاند، عبارتاند از:
- جیمز وات (۱۷۳۶-۱۸۱۹): تکمیل کننده موتور بخار و پدر انقلاب صنعتی.
- کارل بنز (۱۸۴۴-۱۹۲۹): مخترع موتورهای دیزلی و بنیان گذار موتورهای احتراق داخلی ( هم دوره با دایملر و می باخ)و سازنده اولین خودروی تجاری، مبدع پدال گاز در خودرو و سیستم جرقه زنی با استفاده از شمع و باتری، مخترع کلاچ و مکانیزم تعویض دنده، کاربراتور و رادیاتور نیز از اختراعات اوست.
- گوتلیب ویلهلم دایملر (۱۸۳۴-۱۹۰۰): مهندس و طراح صنعتی، به همراه می باخ مخترع اولین موتور سیکلت (دوچرخه موتور دار)و پیشرو در گسترش موتورهای احتراق داخلی، پدر بزرگ موتورهای احتراق داخلی.
- ویلهلم می باخ(۱۸۴۶-۱۹۲۹):مهندس و طراح صنعتی، صاحب نشان میباخ، همکاری با دایملر در ساخت موتورهای احتراق داخلی و موتورهای چهار زمانه، دارنده دکترای افتخاری از دانشگاه اشتوتگارت، عضو افتخاری انجمن مهندسین آلمان.
- چستر کارلسون (۱۹۰۶-۱۹۶۸): دستگاه زیراکس از نوآوریهای اوست.
- ساموئل کولت (۱۸۱۴-۱۸۶۲): سازندهٔ اسلحهٔ کولت.
- سویچیرو هوندا (۱۹۰۶-۱۹۹۱): بنیانگذار شرکت معروف هوندا.
- آیزاک سینگر (سینجر) (۱۸۱۱-۱۸۷۵): سازندهٔ نخستین چرخ خیاطی خانگی.
- آلفرد برنارد نوبل (۱۸۳۳-۱۸۹۶): پایهگذار اندیشهٔ جایزهٔ نوبل.
- رودولف دیزل(۱۸۵۸-۱۹۱۳): سازندهٔ موتورهای معروف دیزل که با گازوئیل کار میکنند.
- نیکلاس اتو(۱۸۳۲-۱۸۹۱):مهندس ومخترع اولین موتور احتراق داخلی با بازدهی مطلوب، تعمیم دهنده مفهوم چهار زمانه به موتورهای احتراق داخلی.
- فلیکس وانکل(۱۹۰۲-۱۹۸۸): مخترع موتور دورانی وانکل.
- ویلیس کریر: مخترع تهویه مطبوع
- دونالد کرن:در زمینه مبدلهای حرارتی خدمات ارزندهای بر جای نهاد و مولف کتاب heat exchanger design نیز میباشد.
زمینههای فعالیّت در مهندسی مکانیک [ویرایش]
زمینههای فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامعتر عبارتاند از:
در زمینهٔ طراحی:
- ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخت و تولید میکنند
- تجهیزات دوار مانند توربوماشینها (توربین ها، پمپ ها ، کمپرسور ها ، دمنده ها و ...)
- موتورهای درونسوز، موتور جت و موتور موشک
- مخزنهای تحت فشار، رآکتورهای شیمیایی و رآکتورهای هستهای
- مبدلهای حرارتی (بویلر ها ، کندانسور ها ، اواپراتور ها و ...)
- سامانههای لولهکشی
- وسیلههای نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، قطار و ...
- تجهیزات حمل مواد مانند تسمهنقّاله ها، رباتها و ...
- طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
- طراحی سیستمهای اچویایسی، تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش در ساختمان ها
در زمینهٔ تحلیل:
- خستگی، خزش و شکست دستگاهها
- روش اجزاء محدود و دینامیک سیالات محاسباتی
- انتقال گرما، مکانیک سیالات
- ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک
در زمینهٔ آزمایش:'
- آزمایش کیفیت، بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان فرآوردهها، دستگاهها و فرآیندها
- آزمونهای غیرمخرب
در زمینه فرآیندهای ساخت و تولید:
- فرایندهای ماشینکاری سنتی
- فرایندهای ماشینکاری غیر سنتی
- فرایندهای شکلدهی شامل شکلدهی ورقی و حجمی
- طراحی و ساخت قالبها و قیود
- روشهای اتصال و جوشکاری
- عملیات حرارتی
- روشهای ریخته گری
- مترولوژی و سیستمهای اندازه گیری
زمینههای نوین:
- فن آوری نانو
- سیستمهای میکرو الکترومکانیکی و سیستمهای نانو الکترومکانیکی (حسگری و عملگری)
- سیستمهای دارو رسانی در ابعاد نانو
- سیستمهای میکرو و نانو سیالاتی
- نانو کامپوزیتها ، نانوكريستالها، نانولوله های کربنی
- نانو روباتها
- همکاری با مهندسان دیگر رشتهها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و ...) به منظور طراحی واحدهای تولیدکنندهٔ انواع گوناگون فرآوردهها
آینده شغلی مهندسی مکانیک [ویرایش]
چشمانداز شغلی مهندسان مکانیک، امیدبخش و بااستحکام است. برای مثال، در ایالات متحد آمریکا، رشد شغلها و حرفههای مربوط به مهندسی مکانیک، هر سال حدود ۱۶٪ (۳۵ هزار شغل) است و انتظار میرود این آهنگ رشد تا سالهای آینده حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخشهای صنعتی زیر نقش عمدهای ایفا میکنند:
هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، فن آوری نانو، رایانه و الکترونیک، ساختمانسازی، انواع فرآوردههای مصرفی، انرژی، مشاوره مهندسی و بخشهای دولتی.
همچنین صنعت پزشکی و داروسازی، فرصتهای شغلی هیجانانگیزی را برای مهندسان مکانیک به وجود آوردهاند تا نیروها و دانشهای زیستی را در هم بیامیزند. همچنین فرصت شغلی این رشته در ایران نسبت به رشتههای دیگر بسیار مناسب است.
گرایشهای مهندسی مکانیک در دانشگاههای ایران [ویرایش]
- گرایشهای عمومی
- مکانیک - طراحی جامدات (فعالیت در طراحی ماشین آلات صنعتی، خطوط تولید کارخانجات، طراحی سیستمهای انتقال نیرو و...)
- مکانیک - حرارت و سیالات (فعالیت در زمینهٔ طراحی موتورهای احتراق داخلی، موتورهای جت، بررسیهای آیرودینامیکی، هوافضا، طراحی سیستمهای هیدرولیکی و پنوماتیکی، نیروگاههای حرارتی ، گازی و آبی ، پالایشگاههای نفت و گاز ، پتروشیمی و تاسیسات مکانیکی ساختمان و...)
- مکانیک - ساخت و تولید (فعالیت در کارگاههای قالب سازی، ابزارسازی، ماشین ابزار و ساخت و تولید ماشین الات صنعتی و...)
- گرایشهای خاص
- مکانیک - هوافضا
- مکانیک - دریا
- مکانیک - خودرو
- مکانیک - ماشینهای ریلی
- مکانیک - تأسیسات
- مکانیک - نیروگاه
- مکانیک - بیومکانیک
- مکانیک - مکاترونیک
- مکانیک - سیستمهای انرژی
مباحث اساسی در مهندسی مکانیک [ویرایش]
مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از:
- ایستاییشناسی (استاتیک)
- پویاییشناسی (دینامیک)
- مکانیک مادهها (مقاومت مصالح)
- طراحی اجزاء ماشین
- ترمودینامیک
- مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)
- انتقال گرما (انتقال حرارت)
- ارتعاشات مکانیکی
- دینامیک ماشین
- کنترل اتوماتیک (کنترل خودکار)
- سیستمهای کنترل شامل :
- سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی
- سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی
- سیستمهای ارتعاشی و دینامیکی
- سیستمهای الکتریکی و الکترونیکی
- سیستمهای فرایندی و شیمیایی
مهمترین نرمافزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک [ویرایش]
- ADAMS (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- Working Model (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- CosmosMotion (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- Visual Hasten (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- LS-DYNA (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،...)
- AUTODYN (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،...)
- Dytran (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،...)
- Sinda (نرمافزار حل مسائل حرارتی پیشرفته)
- Ansys (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- Abaqus (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- Algor (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- CosmosWorks (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- Comsol (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- Marc (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- Nisa (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- NASTRAN (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)
- PATRAN (نرمافزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرمافزار NASTRAN)
- Fluent (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Gambit (نرمافزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرمافزار Fluent)
- +Star-ccm (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- ++FLO (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- ++CFD (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- OpenFoam (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- fidap (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Ansys CFX (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Autodesk Simulation CFD (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- CosmosFlowWorks (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Matlab (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Mathcad (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Maple (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Mathematica (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Scilab (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Catia (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- Pro/Engineer-Creo Elements/Pro (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- NX Unigraphics (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- SolidWorks (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)
- Autodesk inventor (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)
- Autodesk Mechanical Desktop (نرمافزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)
- Microstation (نرمافزار طراحی قطعات بصورت دو بعدی 2D CAD)
- Autodesk Autocad (نرمافزار طراحی بصورت دو بعدی 2D CAD)
- Autodesk Autocad Mechanical (نرمافزار طراحی مکانیکی قطعات)
- Autodesk Autocad MEP (نرمافزار ترسیم نقشه تاسیسات ساختمان)
- Autodesk Autocad P&ID (نرمافزار ترسیم نقشه پایپینگ و ابزاردقیق)
- Autodesk Autocad Plant (نرمافزار طراحی پلنت)
- PDMS (نرمافزار طراحی پلنت)
- PDS (نرمافزار طراحی پلنت)
- CaePipe (نرمافزار طراحی پایپینگ)
- AutoPipe (نرمافزار طراحی پایپینگ)
- AutoPlant (نرمافزار طراحی پلنت و پایپینگ)
- EES (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)
- CATT2 (نرمافزار جداول ترمودینامیکی)
- Thermo-Calc (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)
- Thermoflow (نرمافزار طراحی و شبیه سازی نیروگاههای حرارتی)
- Carrier HAP (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع از شركت كرير آمريكا)
- CADVent (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع)
- MagiCAD (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع)
- Aspen B-Jac (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen HTFS (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen HX-Net (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen EDR (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- CFTurbo (نرمافزار طراحی توربوماشین)
- Numeca FINE/Turbo (نرمافزار طراحی توربوماشین)
- Autodesk Alias Automotive (نرمافزار طراحی بدنه خودرو)
- GT Suite (نرمافزار طراحی موتور خودرو)
- Engine Analyzer Pro (نرمافزار طراحی موتور خودرو)
- CarSim (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل دینامیکی حرکت خودرو)
- RcCAD-AirCAD-SpaceCAD-XFLR5 (نرمافزارهای طراحی هواپیما)
- Autoship-NavCAD-Shipconstructor-Tribon (نرمافزارهای طراحی کشتی)
- Robotics studio-Webots (نرمافزارهای طراحی ربات)
- PowerShape (نرمافزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرمافزار PowerMill)
- PowerMill (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- MasterCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- SurfCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- EdgeCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- SolidCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ArtCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- Esprit (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ShopMill (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ShopTurn (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- TopCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- TopSolid (نرمافزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرمافزار TopCAM)
- Moldflow (نرمافزار شبیه سازی تزریق پلاستیک)
- Deform (نرمافزار آنالیز شکل دهی)
- Autoform (نرمافزار آنالیز شکل دهی)
- Qform (نرمافزار شبیه سازی آهنگری)
- Procast (نرمافزار شبیه سازی ریخته گری)
- Autocast (نرمافزار شبیه سازی ریخته گری)
- WeldPlanner (نرمافزار شبیه سازی جوشکاری)
- WeldCAD (نرمافزار شبیه سازی جوشکاری)
- COADE CADWorx (نرمافزار طراحی پلنت)
- COADE CAESAR II (نرمافزار تحلیل تنش پایپینگ)
- COADE PV Elite (نرمافزار طراحی مخازن تحت فشار)
- COADE TANK (نرمافزار طراحی مخازن ذخیره)
- pipenet-pipeflow-pipesys-pipesim-pipephase (نرمافزارهای تحلیل جریان پایپینگ)
- Piping systems fluid flow (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Epanet (نرمافزار طراحی لوله کشی منطقه ای و شهری)
- Primavera (نرمافزار مدیریت و کنترل پروژه)
- MS Project (نرمافزار مدیریت و کنترل پروژه)
- PMBOK (نرمافزار مدیریت و کنترل پروژه)
- Minitab (نرمافزار کنترل کیفیت آماری)
جستار وابسته [ویرایش]
منابع [ویرایش]
- «Mechanical Engineering». The Ohio State University.
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا، «Mechanical engineering»، ویکیپدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۳ سپتامبر ۲۰۱۲).
پیوند به بیرون [ویرایش]
modern hvac systems سیستم های نوین تاسیساتی
 |
در ویکیانبار پروندههایی دربارهٔ مهندسی مکانیک موجود است. |
