مهندسی مکانیک سیالات

مطالب علمی و مقالات و...

دینامیک محاسباتی سیالات

دینامیک محاسباتی سیّالات یا سی‌اِف‌دی ((Computational fluid dynamics (CFD) یکی از بزرگ‌ترین زمینه‌هایی‌ست که مکانیک قدیم (مکانیک کلاسیک (classical mechanics)) را به علوم رایانه و توانمندی‌های نوین محاسباتی آن در نیمهٔ دوّم قرن بیستم و در سدهٔ جدید میلادی وصل می‌کند.

تاریخچه

سرگذشت پیدایش و گسترش دینامیک محاسباتی سیّالات را نمی‌توان جدای از تاریخ اختراع، رواج، و تکامل کامپیوتر‌های دیجیتال نقل کرد. تا حدود انتهای جنگ جهانی دوٌم، بیشتر شیوه‌های مربوط به حلّ مسائل دینامیک سیالات از طبیعتی تحلیلی یا تجربی برخوردار بود. همچون تمامی نوآوری‌های برجستهٔ علمی، در این مورد هم اشاره به زمان دقیق آغاز دینامیک محاسباتی سیّالات نامیسر است. در اغلب موارد، نخستین کار بااهمیت در این رشته را به ریچاردسون نسبت می‌دهند، که در سال ۱۹۱۰ (میلادی) محاسبات مربوط به نحوهٔ پخش تنش (stress distribution) در یک سد ساخته‌شده از مصالح بنّایی را به انجام رسانید.

ریچاردسون در این کار از روشی تازه موسوم به رهاسازی (relaxation) برای حلّ معادلهٔ لاپلاس استفاده نمود. او در این شیوهٔ حلّ عددی، داده‌های فراهم‌آمده از مرحلهٔ پیشین تکرار (iteration) را برای تازه‌سازی تمامی مقادیر مجهول در گام جدید به کار می‌گرفت.

توضيحات

در اين روش با تبديل معادلات دیفرانسیل پاره‌ای حاکم بر سيالات به معادلات جبری امکان حل عددی اين معادلات فراهم می‌شود. با تقسيم ناحيه مورد نظر برای تحليل به المان‌های کوچک‌تر و اعمال شرايط مرزی برای گره‌های مرزی با اعمال تقريب‌هايي يک دستگاه معادلات خطی بدست می‌آيد که با حل اين دستگاه معادلات جبری، ميدان سرعت، فشار و دما در ناحية مورد نظر بدست می‌آيد با استفاده از نتايج بدست آمده از حل معادلات می‌توان برآيند نيروهای وارد بر سطوح، ضرايب برا و پسا و ضريب انتقال حرارت را محاسبه نمود. در ديناميك محاسباتي سيالات (CFD) از روشها و الگوريتمهاي مختلفي جهت رسيدن به جواب بهره ميبرند، ولي در تمامي موارد، دامنه مساله را به تعداد زيادي اجزاء كوچك تقسيم مي كنند و براي هر يك از اين اجزاء مساله را حل ميكنند. پس از رسم يك 100 ضلعي منتظم مشاهده خواهيم نمود كه شكل حاصل مشابه دايره است. با افزايش تعداد اضلاع اين شباهت بيشتر خواهد شد. در حقيقت اين پديده در مبحث CFD نيز مفهوم خواهد داشت.

شاخه های اصلی CFD

روش المان محدود يا Finite Element Method يا FEM
روش حجم محدود، Finite Volume Method يا FVM
روش تفاضلات محدود، Finite Difference Method يا FDM

کاربرد ها

اکنون روش ديناميک سيالات محاسباتی جای خود را در ميان روش‌های آزمايشگاهی و تحليلی برای تحليل مسائل سيالات و انتقال حرارت باز کرده‌است و استفاده از اين روش‌ها برای انجام تحليل‌های مهندسی امری عادی شده‌است. دینامیک سیالات محاسباتی بصورت گسترده در زمینه‌های مختلف صنعتی مرتبط با سیالات، انتقال حرارت و انتقال مواد به کمک سیال بکار گرفته می شود. از جمله این موارد می‌توان به صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، توربوماشین‌ها، صنایع هسته‌ای، صنایع نظامی، صنایع نفت و گاز و انرژی و بسیاری موارد گسترده صنعتی دیگر اشاره نمود که دانش دینامیک سیالات محاسباتی به عنوان گره گشای مسائل صنعتی مرتبط تبدیل شده است.

مراجع

Pletcher, Richard et al, Computational Fluid Mechanics And Heat Transfer, Taylor and Francis, 1997, ISBN: 9781560320463.
Versteeg H K , Malalasekera W Introduction To Computational Fluid Dynamics The Finite Volume Method (Longman, 1995)(T)(Isbn 0582218845)(267S)
Anderson, Dale A Computational Fluid Mechanics And Heat Transfer (Taylor & Francis) 1997
ferziger.&.peric.-.computational.methods.for.fluid.dynamics.(3ed,.2001)

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 25 Feb 2008 | موضوع:

course work of mechanical engineering

Mechanical engineering programs generally cover the same fundamental subjects. Universities in the United States offering accredited programs in mechanical engineering are required to offer several major subjects of study, as determined by ABET. This is to ensure a minimum level of competence among graduating engineers and to inspire confidence in the engineering profession as a whole. The specific courses required to graduate, however, may differ from program to program. Universities will often combine multiple subjects into a single class or split a subject into multiple classes, depending on the faculty available and the University's major area(s) of research. Fundamental subjects of mechanical engineering include:

statics & dynamics
strength of materials & solid mechanics,
instrumentation and measurement,
thermodynamics, heat transfer, energy conversion, and refrigeration / air conditioning,
fluid mechanics/fluid dynamics,
mechanism design (including kinematics and dynamics),
manufacturing technology or processes,
hydraulics & pneumatics,
engineering design,
mechatronics and/or control theory,
drafting, CAD (usually including Solid modeling), and CAM.^[4]^[5]

Mechanical engineers are also expected to understand and be able to apply basic concepts from chemistry, chemical engineering, electrical engineering, civil engineering, and physics. Most mechanical engineering programs include several semesters of calculus, as well as advanced mathematical concepts which may include differential equations and partial differential equations, linear and modern algebra, and differential geometry, among others.

In addition to the core mechanical engineering curriculum, many mechanical engineering programs offer more specialized programs and classes, such as mechatronics / robotics, transport and logistics, cryogenics, fuel technology, automotive engineering, biomechanics, vibration, optics and others, if a separate department does not exist for these subjects.^[6]

Most mechanical engineering programs also require varying amounts of research or community projects to gain practical problem-solving experience. Mechanical engineering students usually hold one or more internships while studying, though this is not typically mandated by the university.

نوشته شده توسط عادل عبادی در Wed 12 Dec 2007 | موضوع:

devolopment of mechanical engineering

Mechanical engineering could be found in many ancient and medieval societies, found throughout the globe. In ancient Greece, there were brilliant mechanical engineers such as Archimedes (287 BC-212 BC), as well as Heron of Alexandria (10-70 AD). The mechanical works of the latter two deeply influenced mechanics in the Western tradition, although there were many others who contributed to early mechanical science. In ancient China, there were also many notable figures, such as Zhang Heng (78-139 AD) and Ma Jun (200-265 AD). The medieval Chinese horologist and engineer Su Song (1020-1101 AD) incorporated an escapement mechanism into his astronomical clock tower two centuries before any escapement could be found in clocks of medieval Europe, as well as the world's first known endless power-transmitting chain drive.

Before the Industrial Revolution, most engineering was restr

Before the Industrial Revolution, most engineering was restricted to military and civil uses. Engineers in the military designed fortification systems and various war machines. Civil engineers were responsible primarily for building and ground structures. During the early 19th century in Britain mechanical engineering developed as a separate field to provide manufacturing machines and the engines to power them. The first British professional society of civil engineers was formed in 1818; that for mechanical engineers followed in 1847. In the United States, the first mechanical engineering professional society was formed in 1880, making it the third oldest type of engineering behind civil (1852) and mining & metallurgical (1871). "The first schools in the United States to offer an engineering education were the United States Military Academy in 1817, an institution now known as Norwich University in 1819, and Rensselaer Polytechnic Institute in 1825. An engineering education is based on a strong foundation in mathematics and science; this is followed by courses emphasizing the application of this knowledge to a specific field and studies in the social sciences and humanities to give the engineer a broader education.icted to military and civil uses. Engineers in the military designed fortification systems and various war machines. Civil engineers were responsible primarily for building and ground structures. During the early 19th century in Britain mechanical engineering developed as a separate field to provide manufacturing machines and the engines to power them. The first British professional society of civil engineers was formed in 1818; that for mechanical engineers followed in 1847. In the United States, the first mechanical engineering professional society was formed in 1880, making it the third oldest type of engineering behind civil (1852) and mining & metallurgical (1871). "The first schools in the United States to offer an engineering education were the United States Military Academy in 1817, an institution now known as Norwich University in 1819, and Rensselaer Polytechnic Institute in 1825. An engineering education is based on a strong foundation in mathematics and science; this is followed by courses emphasizing the application of this knowledge to a specific field and studies in the social sciences and humanities to give the engineer a broader education.

نوشته شده توسط عادل عبادی در Wed 12 Dec 2007 | موضوع:

خودروهای آینده

پیشرفت تكنولوژی در مسیر صدساله تاریخ صنعت خودروسازی باعث شده

است هر ساله شاهد تولید اتوموبیل هایی با كیفیت بهتر و مصرف پائین تر سوخت باشیم، اما در تمام این سال ها، دغدغه تأمین سوخت و انرژی های جایگزین برای اتومبیل ها همواره شركت های معتبر خودروسازی را به خود مشغول ساخته است. این روزها در مورد تولید اتومبیل های دوگانه سوز یا هیبریدی مطالبی شنیده می شود، اتومبیل های الكتریكی از ایده به واقعیت رسیده اند و حتی روش های منحصربه فردی جهت رانش اتومبیل ها ابداع شده است؛ اما هنوز هیچ كدام، از نظر صرفه اقتصادی و كاربری آسان به پای سوخت های فسیلی مانند بنزین و گازوئیل نمی رسند. با این حال ملاحظاتی همچون مشكلات زیست محیطی به وجود آمده در ابعاد كلان از یك سو و تنگناهای مربوط به كاهش ذخایر سوخت های فسیلی از سوی دیگر، باعث شده است تا جهت گیری به سمت انرژی های جایگزینی روند جدی تری به خود بگیرد.
در سال های گذشته سوخت ها و انرژی های جایگزین متعددی برای خودروها معرفی شده است كه حتی بعضی از این روش ها تا مرز تولید صنعتی هم پیش رفته و نیز بعضی از این روش ها به تولید انبوه دست یافته است. در این مقاله قصد بررسی این راهكارها را داریم تا به روش های جایگزین برای سوخت های فسیلی دست یابیم.
ادامه مطلب

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 26 Nov 2007 | موضوع:

خلاصه اي از ساختار رباتها

·ریشه واژه ربات

لغت ربات در اکثر زبان‌های دنیا با همین تلفظ دارای معنای واحدی می‌باشد. این لغت اولین‌بار در خلال سال‌های 1920 تا 1930 در نمایشنامه‌ای با نام "RUR (Rossmuse Universal Robot)" نوشته "کارل کاپک" نویسنده چک‌اسلواکی به‌‌کار برده شد. در این نمایشنامه بازیگران نقش موجوداتی مصنوعی و کوچک شبیه انسان را بازی می‌کردند، که به‌طور مطلق تحت فرمان صاحب خود قرار داشته و دستوراتش را مو‌به‌مو اجرا می‌کردند. این موجودات ربات نامیده می‌شدند که ریشه آن از لغت اسلاو (یعنی اسلواکی‌یایی!) Robota به معنای "کارگر اجباری" است.

·قوانین ربوتیک

در سال 1940،Issac Assimov سه قانون Roobtics را به شرح زیر تبیین کرد:

1. یک ربات موجودی است که نباید به انسان آزار برساند و اجازه ندهد به چیزی ضرر برسد.

2. باید از انسان اطاعت کند، مگر این ‌که با قانون اول مغایرت داشته باشد.

3. باید خودش را در برابر خطر و ضرر محافظت نماید، مگر این‌که با قانون اول و دوم مغایرت داشته باشد.

·دسته‌بندی ربات‌ها

ربات‌ها در سطوح مختلف دارای دو خاصیت "تنوع در عملکرد" و "قابلیت تطبیق خودکار با محیط" (automated adapting)

می‌باشند. بر اساس این دو خاصیت دسته‌بندی ربات‌ها انجام می‌گیرد.

دسته‌بندی اتحادیه ربات‌های ژاپنی(jira) به شرح زیر است:

1. وسیله‌ای که توسط دست کنترل می‌شود.

2. ربات برای کارهای متوالی بدون تغییر

3. ربات برای کار‌های متوالی متغیر

4. ربات مقلد

5. ربات کنترل

6. ربات باهوش

که در دسته‌بندی موسسه رباتیک آمریکا(RIA)، فقط ماشین‌های دسته 3 تا 6، ربات محسوب می‌شوند.

·ساختار عمومی یک ربات

یک ربات به‌طور معمول حداقل شامل 5 بخش متفاوت ولی مرتبط می‌باشد:

a. Articulated Mechanical system : AMS

(سیستم مکانیکی مفصل شده):

این سیستم متشکل از بازوها، مچ‌ها، اتصالات و عوامل نهایی مکانیکی بوده که در یک مجموعه به هم پیوسته و مرتبط جمع شده‌اند.

b. Actuators

(تحریک‌کننده‌ها):

این بخش توان لازم را تحت یک سری شرایط کنترل شده و دقیق، برای سیستم مکانیکی مفصل شده(AMS) فراهم می‌کند.

این توان از انواع الکتریکی، هیدرولیکی و یا نیوماتیکی* می‌باشد.

c. Transmission system

(ابزارها و سیستم‌های انتقال):

این مجموعه Actuators را به AMS اتصال می‌دهد. بدین طریق توان فراهم شده توسط تحریک‌کننده‌ها به بخش مکانیکی منتقل شده و به‌گونه‌ای مجزا امکان حرکت را برای هر مفصل فراهم می‌آورد. تسمه‌های دنده‌دار و چرخ‌دنده‌ها از این نوعند.

d. Sensors

(حسگر‌ها):

سنسور‌ها قطعاتی هستند متشکل از ابزارهای لامسه‌ای الکتریکی یا نوری که در کنار سایر عناصر الکترونیکی ایفای نقش می‌کنند. وظیفه این المان‌ها کسب اطلاعاتی از موقعیت مفاصل ربات و شرایط محیطی مانند نور و گرما و هدف‌های موجود در محیط می‌باشد.

e. CPU

(مغز ربات):

این بخش به‌عنوان محلی برای دستور گرفتن و تصمیم‌گیری ربات می‌باشد. به‌عبارت دیگر، وظیفه پردازش اطلاعات دریافتی از سنسور‌ها بر عهده این بخش است که این وظیفه توسط برنامه‌های موجود در حافظه کامپیوتر به انجام می‌رسد. بخش نرم‌افزار هم مربوط به این قسمت است.

·برنامه‌نویسی در ربات

برنامه نویسی در ربات به دو صورت Online و Offline انجام می‌شود.

برنامه‌نویسی Online که امروزه به عنوان معمول‌ترین روش در به‌کارگیری ربات‌های صنعتی استفاده می شود، اپراتور حرکت‌های مورد نظر را به ربات آموزش می‌دهد، به‌گونه‌ای که ربات بعدا می‌تواند بدون کمک و به‌طور خودکار همان کار‌ها را تکرار کند. این نوع از برنامه‌نویسی به دو صورت انجام می‌شود: 1- آموزش دستی 2- آموزش از طریق هدایت.

در روش دستی با کمک یک جعبه کنترلی، ربات را به نقاط مورد نظر هدایت کرده و مختصات آن‌ها در حافظه کامپیوتری ربات ثبت می‌شود و به این ترتیب برای دفعات بسیار قابل تکرار است. در روش هدایت، عامل نهایی را با دست در مسیر دلخواه حرکت داده و وضعیت پیوسته هر یک از محورها در حافظ ربات ثبت می‌شود.

اما در مورد برنامه‌نویسی Offline که به برنامه‌نویسی سطح بالا موسوم است، این نکته اهمیت دارد که وقتی انجام کارهای پیچیده مورد نظر است و یا سرعت واکنش ربات به وقایع خارجی اهمیت دارد، باید از زبان های "کنترل‌کننده" ربات‌ها استفاده کرد. در این زبان‌ها علاوه بر وجود دستورات معمولی از قبیل کنترل حلقه و یا عبارات شرطی، دستوراتی برای حرکت و جابه‌جایی ربات‌ها هم در نظر گرفته شده است. این نوع برنامه‌نویسی امکان ارتباط آسان‌تر با ربات را فراهم می‌آورد.

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 5 Nov 2007 | موضوع:

مقالات

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود .

از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و...).

حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:

1.طراحي ساده 2.قابليت افزايش نيرو 3. سادگي و دقت کنترل

4. انعطاف پذيري 5. راندمان بالا 6.اطمينان

در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده ميکنند.

در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و ...) کنترل نمود.

استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ، سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست. سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد.

اکنون که به مزاياي سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک پي برديم به توضيح ساده اي در مورد طرز کار اين سيستمها خواهيم پرداخت.

براي انتقال قدرت به يک سيال تحت فشار (تراکم پذير يا تراکم ناپذير) احتياج داريم که توسط پمپ هاي هيدروليک ميتوان نيروي مکانيکي را تبديل به قدرت سيال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نيرو به نقطه دلخواه است که اين وظيفه را لوله ها، شيلنگ ها و بست ها به عهده ميگيرند .

بعد از کنترل فشار و تعيين جهت جريان توسط شيرها سيال تحت فشار به سمت عملگرها (سيلندرها يا موتور هاي هيدروليک ) هدايت ميشوند تا قدرت سيال به نيروي مکانيکي مورد نياز(به صورت خطي يا دوراني ) تبديل شود.

اساس کار تمام سيستم هاي هيدروليکي و نيوماتيکي بر قانون پاسکال استوار است.

قانون پاسکال:

1. فشار سرتاسر سيال در حال سکون يکسان است .(با صرف نظر از وزن سيال)

2. در هر لحظه فشار استاتيکي در تمام جهات يکسان است.

3. فشار سيال در تماس با سطوح بصورت عمودي وارد ميگردد.

همانطور که در شکل 1 مي بينيد يک نيروي ورودي نيوتني ميتواند نيروي مورد نياز چهار سيلندر ديگر را تامين کند.

شکل (1) مقدمه‌اي بر هيدروليك و نيوماتيك

يا در شکل 2 داريم :

شکل (2) مقدمه‌اي بر هيدروليك و نيوماتيك

کار سيستمهاي نيوماتيک مشابه سيستم هاي هيدروليک است فقط در آن به جاي سيال تراکم ناپذير مانند روغن از سيال تراکم پذير مانند هوا استفاده مي کنند . در سيستمهاي نيوماتيک براي دست يافتن به يک سيال پرفشار ، هوا را توسط يک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در يک مخزن ذخيره مي کنند، البته دماي هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا ميرود که مي تواند به قطعات سيستم آسيب برساند لذا هواي فشرده قبل از هدايت به خطوط انتقال قدرت بايد خنک شود. به دليل وجود بخار آب در هواي فشرده و پديده ميعان در فرايند خنک سازي بايد از يک واحد بهينه سازي براي خشک کردن هواي پر فشار استفاده کرد.

اکنون بعد از آشنايي مختصر با طرز کار سيستمهاي هيدروليکي و نيوماتيکي به معرفي اجزاي يک سيستم هيدروليکي و نيوماتيکي مي پردازيم.

اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي هيدروليکي:

1- مخزن : جهت نگهداري سيال

2- پمپ : جهت به جريان انداختن سيال در سيستم که توسط الکترو موتور يا 3- موتور هاي احتراق داخلي به کار انداخته مي شوند.

4- شيرها : براي کنترل فشار ، جريان و جهت حرکت سيال

5- عملگرها : جهت تبديل انرژي سيال تحت فشار به نيروي مکانيکي مولد کار(سيلندرهاي هيدروليک براي ايجاد حرکت خطي و موتور هاي هيدروليک براي ايجاد حرکت دوراني).

شکل 3 يک سيستم هيدروليکي را نشان ميدهد.

نمايي از يك سيستم هيدروليكي

شکل(3)

اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي نيوماتيکي:

1- کمپرسور

2- خنک کننده و خشک کننده هواي تحت فشار

3- مخزن ذخيره هواي تحت فشار

4- شيرهاي کنترل

5- عملگرها

شکل 4 يک سيستم نيوماتيکي را نشان ميدهد.

نمايي از يك سيستم نيوماتيكي

شکل (4)

يک مقايسه کلي بين سيستمهاي هيدروليک و نيوماتيک:

1- در سيستمهاي نيوماتيک از سيال تراکم پذير مثل هوا و در سيستمهاي هيدروليک از سيال تراکم ناپذير مثل روغن استفاده مي کنند.

2- در سيستمهاي هيدروليک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظيفه روغن کاري قطعات داخلي سيستم را نيز بر عهده دارد ولي در نيوماتيک علاوه بر روغن کاري قطعات، بايد رطوبت موجود در هوا را نيز از بين برد ولي در هر دو سيستم سيال بايد عاري از هر گونه گرد و غبار و نا خالصي باشد

3- فشار در سيستمهاي هيدروليکي بمراتب بيشتر از فشار در سيستمهاي نيوماتيکي مي باشد ، حتي در مواقع خاص به 1000 مگا پاسکال هم ميرسد ، در نتيجه قطعات سيستمهاي هيدروليکي بايد از مقاومت بيشتري برخوردار باشند.

4- در سرعت هاي پايين دقت محرک هاي نيوماتيکي بسيار نامطلوب است در صورتي که دقت محرک هاي هيدروليکي در هر سرعتي رضايت بخش است .

5- در سيستمهاي نيوماتيکي با سيال هوا نياز به لوله هاي بازگشتي و مخزن نگهداري هوا نمي باشد.

6- سيستمهاي نيوماتيک از بازده کمتري نسبت به سيستمهاي هيدروليکي برخوردارند.

نويسنده : حامد منصف

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 5 Nov 2007 | موضوع:

مهندسی مکانیک

پيچيدگی و گستردگي علوم باعث شده شاخه هاي مختلف علمي و مهندسي پديد آيد.گرايش حرارت و سيالات همانطور که از نام آن پيداست از دو بخش اصلي تشكيل مي شود

سيالات: که درس مكانيك سيالات درس پايه اين بحث مي باشد

حرارت : که دروس ترمو ديناميك و انتقال حرارت از دروس پايه اين بحث مي باشند

سه درس مهم و رياضييات ستونهاي اصلی اين گرايش را تشكيل

مي دهند.

حال به تعريف اين سه درس مي پردازيم

ترمو ديناميك : يكي از دروس جذاب و شيرين دنياي مهندسي است و مي توان آن را دانش انرژي و انتروپي ناميد. به زبان عامه ترموديناميك علمي است که با گرما و كار و آن دسته از خواص مواد که با گرما و كار بستگي دارند سرو كاردارد ترمو ديناميك در طراحي اجزاي بخصوصي مانند : توربين بخار پيل سوختني انواع يخچالها موتور موشك موتورهاي احتراق داخلي و... مي باشد

انتقال حرارت : ترمو ديناميك در مورد حالات نهايي يك فرايند بحث مي كند اما در مورد ماهيت اندر كنش و نرخ زماني آن هيچ توضيحي نمي دهد اما در درس انتقال حرارت به گسترش تجزيه تحليلهاي ترمو ديناميكي از طريق مطالعه شيوه هاي انتقال حرارت و بدست آوردن روابطي براي محاسبه نرخ گرما مي پردازيم . مباحث ترمو ديناميك و انتقال حرارت مكمل يك ديگرند. پديده انتقال حرارت در مسائل صنعتي روز كاربرد فراواني دارد به عنوان مثال انتقال گرما در رابطه با تبديل انرژي خورشيدي براي گرمايش و تهويه مطبوع و توليد توان الكتريكي اعم از شكافت هسته اي و گداخت هسته اي و ...

مکانيک سيالات : بررسي و شناخت قوانين حاكم بر سيال است و براي هر کس که بخواهد با سيال برخورد عملي نمايد ضروري مي باشد . علم مكانيك سيالات عبارتند از درک عميق خواص سيالات و كاربرد قوانين اساسي ديناميك و ترمو ديناميك . دروس تهويه و تبريد , توربو ماشين , نيروگاه حرارتي , مكانيك گاز , موتورهاي احتراق داخلي و ... همه با اين سه درس مذكوردر ارتباط مستقيم هستند

آنچه از دست فارغ التحصيلان اين رشته بر مي آيد :

1. طراحي و محاسبه و ساخت كليه وسايل نقليه زميني , هوايي , دريايي و ماشين آلات كشاورزي , راه سازي , نظامي و...

2. طراحي و محاسبه و اجراي شبكه هاي تاسيساتي مربوط به آنها

3. طراحي و محاسبه و اجراي خطوط انتقال آب , گاز , نفت و تاسيسات مربوط به آنها

4. طراحي و محاسبه و ساخت و اجراي مراكزتوليد نيرو شامل نيروگاههاي گازي , آبي , بخاري و تركيبي

5. طراحي و محاسبه و ساخت وسايل تبريد خانگي و صنعتي , تاسيسات حرارتي و برودتي و سرد خانه ها

6. طراحي و محاسبه و اجرا و نظارت بر كار هاي تاسيساتي ساختمانهاي مختلف مسكوني , اداري و صنعتي و مراكزورزشي و ...

7. طراحي و محاسبه و ساخت كليه وسايل احتراقي مانند : مشعل , كوره , محفظه هاي احتراقي , ديگها بخار و...

عنوان و ضريب درس هاي کنکور کار شناسي ارشد مهندسي مکانيک

اين اطلاعات مربوط به کنکور سال 1385 است:
نام دروس:
۱- زبان عمومي و تخصصي
۲- رياضي
۳- حرارت و سيالات( ترموديناميك/ مکانيک سيالات/ انتقال حرارت)
۴- جامدات (استاتيك/ مقاومت مصالح/ طراحي اجزا)
۵- ديناميک و ارتعاشات (ديناميك/ ارتعاشات/ ديناميك ماشين/ کنترل)
۶- ساخت و توليد ( ماشين ابزار/ قالب پرس/ علم مواد/ ماشين هاي کنترل عددي/ اندازه گيري/ توليد مخصوص/ هيدروليك و نيوماتيک/ مديريت توليد)

ضرايب هر يک از دروس براي گرايش هاي مختلف (به ترتيب):

۱- ساخت و توليد (۱/۲/۱/۲/۱/۴)
۲- طراحي کاربردي (۱/۲/۲/۳/۲/۰)
۳- تبديل انرژي (۱/۲/۳/۲/۲/۰)
۴- مهندسي پزشکي بيو مکانيک (۳/۴/۳/۴/۳/۳)
۵- سيستم محرکه خودرو (۲/۳/۳/۳/۲/۰)
۶- طراحي سيستم هاي تعليق ترمز و فرمان (۲/۳/۱/۳/۴/۰)
۷- سازه بدنه خودرو (۲/۳/۲/۴/۳/۰)

دانشجويان علاقمند بهتر است بر نرم افزارهای زير مسلط باشند

AutoCAD - Mechanical Desktop - Ansys - Fluid - Working Model Matlab - Msc Visual Nastran - Msc Patran - Maple - Adams

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 5 Nov 2007 | موضوع:

پنج توصیه غذایی برای افزایش هوش

آیا تا به حال برای شما اتفاق افتاده كه احساس كنید مغزتان كار نمی كند؛ یعنی مثل گذشته، سرعت انتقال مطالب را ندارید یا اینكه لغات معمولی از ذهنتان فرار می كنند. بعضی مواد غذایی به شما كمك می كنند كه عملكرد مغزتان را افزایش دهید.

اگر مایل هستید، هوش خود را افزایش دهید، یك لحظه تامل كنید و مطلب زیر را بخوانید. انتخاب این غذاها نه تنها شما را نزد دیگران باهوش جلوه می دهد، بلكه به شما كمك می كند كه توانایی تفكر و وضوح ذهنی خود را افزایش دهید.

1- روغن ماهی

طبق یك گفته قدیمی می توان گفت : " ماهی غذای مغز است."

روغن ماهی یك ماده غذایی مناسب برای مغز است، زیرا DHA ( چربی اُمگا-3 موجود در ماهی ) التهاب مغز را كاهش می دهد و از آن محافظت می كند.

مغز ما دارای 60 درصد چربی است كه بیشتر آن چربیDHA یاAA ( آراشیدونیك اسید ) است.AA به مقدار زیاد در لبنیات مثل كره و خامه وجود دارد، اماDHA فقط در انواع ماهی وجود دارد و در منابع گیاهی مثل دانه كتان وجود ندارد.

برای تهیه روغن ماهی یا روغن كبد ماهی سعی كنید مارك های معتبر آنها را خریداری كنید. در ضمن شكل مایع این دو ماده بهتر از كپسول آنهاست.

در تابستان و بهار كه شدت و مدت تابش نور خورشید كافی است، بدن به مقدار لازم ویتامینD مورد نیاز خود را می سازد. همانطور كه می دانید ویتامینD بر اثر تابش نور خورشید بر پوست بدن، ساخته می شود. ولی در زمستان و پاییز كه مدت و شدت تابش آفتاب كمتر است، نیاز به دریافت مكمل ویتامینD داریم. روغن كبد ماهی یكی از مهم ترین و غنی ترین منابع ویتامینD است.

بنابراین فرق روغن ماهی و روغن كبد ماهی در این است كه روغن كبد ماهی علاوه بر اسیدهای چرب اُمگا-3 ( DHA) ، منبع خوبی از ویتامین های A و D نیز می باشد.

توصیه می كنم روغن ماهی را از ابتدای بهار تا آخر تابستان مصرف كنید و از ابتدای پاییز تا آخر زمستان روغن كبد ماهی را دریافت كنید. ولی كسانی كه در مناطق آب و هوایی گرم ( آفتابی ) هستند، می توانند در تمام سال فقط روغن ماهی مصرف كنند و نیازی به مصرف روغن كبد ماهی ندارند.

2- سبزیجات تازه و خام

مواد غذایی كمی وجود دارد كه از نظر ارزش تغذیه ای با سبزیجات برابری كنند. كاهش سطح اسید فولیك در بدن با بروز بیماری آلزایمر ( فراموشی دوران پیری ) مرتبط است. همچنین آنتی اكسیدان ها و فیتوكمیكال ( رنگدانه های گیاهی ) های موجود در سبزیجات، هوش شما را حفظ خواهند كرد.

توصیه می كنم روزانه به ازای هر 25 كیلوگرم از وزن بدن خود 5/0 كیلوگرم سبزیجات مختلف مصرف كنید. اگر نوع متابولیسم بدن خود را بدانید، می توانید مقدار دریافت سبزی را تنظیم كنید. مثلاً اگر دریافت پروتئین شما بالاست، به مصرف سبزی زیادی نیاز ندارید؛ مثلاً بجای 5/0 كیلو ، روزانه 250 گرم سبزیجات به ازای هر 25 كیلو از وزن بدن نیاز دارید. اگر پروتئین رژیم شما بالاست، بایستی سبزیجاتی را مصرف كنید كه پتاسیم كمتری دارند مثل گل كلم، لوبیای سبز، اسفناج، مارچوبه، قارچ و كرفس ، زیرا مصرف سبزیجاتی كه پتاسیم زیادی دارند مثل كاهو، كلم پیچ و سایر انواع كلم به همراه پروتئین زیاد ، باعث عدم تعادل بیوشیمیایی بدن خواهد شد.

ولی افرادی كه دریافت كربوهیدرات غذایی اشان نسبت به پروتئین و چربی بیشتر است، می توانند سبزیجات فراوانی مصرف كنند به خصوص انواعی را كه پتاسیم بالایی دارند.

3- تخم مرغ خام

تخم مرغ منبع ارزان و مفیدی از مواد مغذی با ارزش است. مصرف تخم مرغ علاوه بر حفظ سلامت بدن، برای هوش و عملكرد ذهنی مفید است . در این مورد تخم مرغ خام فواید بیشتری نسبت به تخم مرغ پخته دارد.

شاید بپرسید چگونه تخم مرغ خام را مصرف كنیم ؟

برای مصرف تخم مرغ به صورت خام می توانید آن را با یك قاشق عسل، یك قاشق كنجد یا پودر گردو و یك قاشق پودر كاكائو در یك لیوان شیر ولرم یا گرم مخلوط كرده و میل كنید. در این صورت هم آن را خام مصرف كرده اید و هم معجون بسیار مفیدی برای سلامتی بدن خود و افزایش وزن ( برای افراد لاغر ) دریافت نموده اید.

اگر در مورد خطر باكتری " سالمونلا " كه در تخم مرغ خام وجود دارد، نگران هستید، مقاله ای را كه مربوط به خواص تخم مرغ خام است، مطالعه كنید تا نگرانی شما بر طرف شود.

4- از مصرف شكر خود داری كنید

شكر به عنوان یك غذا محسوب نمی شود، اما بیشتر اوقات جزء آن دسته از مواد غذایی است كه باید از مصرف آنها پرهیز كرد. اگر می خواهید میزان هوش خود را افزایش دهید و نمی توانید كاملاً از مصرف شكر پرهیز كنید، مصرف آن را كاهش دهید.

مواد غذایی خیلی شیرین، تعادل هورمون انسولین بدن شما را به هم می ریزند كه باعث ایجاد بیماری و گرفتگی ذهن شما می شوند.

ساده ترین روش برای كاهش مصرف شكر، پرهیز از مصرف انواع نوشابه های صنعتی، آب نبات و شیرینی جات است. همچنین در مصرف آب میوه های صنعتی میانه روی كنید.

5- توت فرنگی

توت فرنگی نه تنها خوشمزه است، بلكه یكی از مهم ترین منابع آنتی اكسیدانی قوی و فیتو كمیكال هاست كه سلامتی بدن را بهبود می بخشد. همچنین دارای فواید بی شماری برای مغز است. مطالعات نشان داده، مصرف این میوه فرآیند پیری را در مغز كاهش می دهد.

فقط زمانی كه یك مرتبه مقدار زیادی از آن را مصرف می كنید، مراقب قند موجود در آن باید باشید. سایر انواع توت نیز كه رنگ تیره ای دارند، دارای چنین اثراتی هستند؛ مثل تمشك و شاه توت

نوشته شده توسط عادل عبادی در Mon 5 Nov 2007 | موضوع:

گرايش حرارت و سيالات

اين رشته در به كاربردن علوم و تكنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستمهايي كه اساس كار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان كارآيي لازم را مي‌دهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مكانيك در رشته حرارت و سيالات (نظير مولدهاي حرارتي، انتقال سيال نيروگاههاي آبي، موتورهاي احتراقي و ... ) آماده مي‌سازد. فارغ‌التحصيلان اين دوره قادر به طراحي و محاسبه اجزا و سيستمها در بخشهاي عمده‌اي از صنايع نظير صنايع خودروسازي ، نيروگاههاي حرارتي و آبي، صنايع غذايي، نفت، ذوب فلزات و غيره هستند.

فارغ‌التحصيلان اين دوره مي‌توانند تا مقطع كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور ادامه تحصيل دهند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي و فيزيك تسلط داشته و با يك زبان خارجي آشنا باشند. دروس اين رشته شامل مطالبي در زمينه‌هاي حرارت و سيالات ، مي‌باشد.

نظر دانشجويان: با توجه به اينكه اصولا تحصيلات دانشگاهي به خصوص در زمينه‌هاي مهندسي نياز صد در صد به علاقه‌مندي داوطلب دارد، بنابراين عدم داشتن علاقه‌ و همچنين عدم تقويت دروس اساسي و پايه‌اي در بخش مكانيك مانند رياضي، فيزيك – مكانيك ، شيمي ، رسم فني (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحيه تجزيه و تحليل در مسائل باعث دلسردي و از دست‌دادن انگيزه تحصيل و ركورد شديد در تحصيلات خواهد شد.

همان‌طور كه از نام اين گرايش پيداست مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات به مبحث حرارت و مسايل مربوط به سيالات مي پردازد. به عبارت ديگر در اين رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حركت سيال بخصوص سيال داغ مطالعه شده و اثر عبور سيال بر محيط محل عبور مانند نيروهايي كه در اثر عبور خود در محل ايجاد مي‌كند و يا طول‌هاي ناشي از اثر افزايش و يا كاهش دما در اعضاي مختلف يك دستگاه، بررسي مي‌شود. همچنين از دروس اصلي اين رشته مي‌توان به مكانيك سيالات اشاره كرد كه نيروهاي وارد بر جسم متحرك در سيال را بررسي مي‌كند.

دكتر الستي در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

«گرايش حرارت و سيالات به فيزيك حرارت و مكانيك سيالات مي‌پردازد و وظيفه‌اش تحليل و طراحي سيستم‌ها از ديدگاه حرارتي و سيالاتي است . براي مثال در طراحي يك موتور احتراق داخلي، مسائل مربوط به تبديل حرارت به انرژي ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه‌داشتن موتور توسط يك مهندس مكانيك حرارت و سيالات بررسي مي‌شود.

همچنين مسايل مربوط به تاسيسات ساختمان و رآكتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحي نيروگاههاي مختلف ، طراحي توربو ماشين‌ها (ماشين‌هاي دوار) مثل توربين‌هاي بخار، توربين‌هاي گاز و فن‌كويل‌ها به گرايش سيالات مربوط مي‌شود.»

شهرداد صادق مهندس مكانيك گرايش حرارت و سيالات نيز در معرفي اين رشته مي‌گويد:

«دانشجويان اين گرايش در زمينه تهويه مطبوع ، دستگاههاي آب و فاضلاب و گرم كننده ساختمان‌ها و به طور كلي مباحث «تاسيساتي» مطالعه مي‌كنند. در ضمن در اين رشته مباحث مربوط به طراحي نيروگاهها ، موتورهاي احتراق داخلي و طراحي انواع موتورهاي درون‌سوز اتومبيل‌ها مطالعه مي گردد.»

نوشته شده توسط عادل عبادی در Sun 21 Oct 2007 | موضوع:

مهندسی مکانیک

مهندسی مکانیک

هدف :

الف – گرايش مكانيك در طراحي جامدات

هدف تربيت آزمايشگاهي متخصصاني است كه بتوانند در مراكز توليد و كارخانه‌ها اجزاء و مكانيزم ماشين‌آلات مختلف را طراحي كنند. دروس اين دوره شامل دروس نظري، آزمايشگاهي، كارگاه و پروژه و كارآموزي است. فارغ‌التحصيلان مي‌توانند در كارخانجات مختلف نظير خودروسازي ، صنايع نفت، ذوب فلزات و صنايع غذايي و غيره مشغول شوند و براي اين دوره امكان ادامه تحصيل تا سطح كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور وجود دارد. موفقيت داوطلبان به آگاهي آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فيزيك و مكانيك همچنين آشنايي و تسلط آنان به زبان خارجي بستگي فراوان دارد. از جمله دروس اين دوره مي‌توان دروس مقاومت مصالح، طراحي و ديناميك را نام برد. در اين رشته زمينه اشتغال و بازاركار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصيل براي دانشجويان محسوس و قابل لمس است.

ب – گرايش مكانيك در حرارت و سيالات

اين رشته در به كاربردن علوم و تكنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستمهايي كه اساس كار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان كارآيي لازم را مي‌دهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مكانيك در رشته حرارت و سيالات (نظير مولدهاي حرارتي، انتقال سيال نيروگاههاي آبي، موتورهاي احتراقي و ... ) آماده مي‌سازد. فارغ‌التحصيلان اين دوره قادر به طراحي و محاسبه اجزا و سيستمها در بخشهاي عمده‌اي از صنايع نظير صنايع خودروسازي ، نيروگاههاي حرارتي و آبي، صنايع غذايي، نفت، ذوب فلزات و غيره هستند.

فارغ‌التحصيلان اين دوره مي‌توانند تا مقطع كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور ادامه تحصيل دهند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي و فيزيك تسلط داشته و با يك زبان خارجي آشنا باشند. دروس اين رشته شامل مطالبي در زمينه‌هاي حرارت و سيالات ، مي‌باشد.

نظر دانشجويان: با توجه به اينكه اصولا تحصيلات دانشگاهي به خصوص در زمينه‌هاي مهندسي نياز صد در صد به علاقه‌مندي داوطلب دارد، بنابراين عدم داشتن علاقه‌ و همچنين عدم تقويت دروس اساسي و پايه‌اي در بخش مكانيك مانند رياضي، فيزيك – مكانيك ، شيمي ، رسم فني (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحيه تجزيه و تحليل در مسائل باعث دلسردي و از دست‌دادن انگيزه تحصيل و ركورد شديد در تحصيلات خواهد شد.

ج - گرايش ساخت و توليد
هدف تربيت كارشناساني است كه با به كاربردن تكنولوژي مربوط به ابزارسازي، ريخته‌گري ، جوشكاري، فرم دادن فلزات ، طرح كارگاه يا كارخانه‌هاي توليدي آماده كار در زمينه ساخت و توليد ماشين‌آلات صنايع (كشاورزي ، نظامي، ماشين‌سازي، ابزارسازي ، خودروسازي و ... ) باشند. فارغ‌التحصيلان اين دوره قادر خواهند بود در صنايعي مانند ماشين‌سازي، ابزارسازي، خودروسازي ، صنايع كشاورزي، صنايع هوايي و تسليحاتي به ساخت و توليدي ماشين‌آلات، طراحي كارگاه و يا كارخانه توليدي بپردازند و نظارت و بهره‌برداري و اجراي صحيح طرحها را عهده‌دار شوند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي، فيزيك و مكانيك از آگاهي كافي برخوردار باشند. دروس اين دروه شامل مطالبي در مورد نحوه توليد، طراحي قالبهاي پرس، طراحي قيد و بندها، كار و برنامه‌ريزي با ماشينهاي اتوماتيك، اصول كلي و نحوه كار با ماشينهاي دستي و تعمير و نصب تمام سرويسهاي صنعتي مي باشد و درصد نسبتا بالايي از آنها به صورت عملي ارائه مي‌گردد. داوطلب بايد سالم باشد تا بتواند كارهاي كارگاهي را به خوبي انجام دهد و استعداد كارهاي فني را داشته باشد. با توجه به خودكفايي صنايع كشور اين رشته داراي بازار كار خوبي است.

در حقيقت رشته مكانيك بخشي از علم فيزيك است كه با استفاده از مفاهيم پايه علم فيزيك و به تبع آن رياضي به بررسي حركت اجسام و نيروهاي وارد بر آنها مي‌پردازد و مي‌كوشد تا با توجه به نتايج بررسي‌هاي خود ، طرحي نو در زمينه فن‌شناسي و صنعت ارائه دهد و در راه پيشرفت انسان گامي به جلو بردارد.

به عبارت ديگر رشته مكانيك، رشته پياده كننده علم فيزيك است چون براي مثال بررسي حركت خودرو و عوامل موثر بر روي آن برعهده فيزيك است. اما اين كه چگونه حركت آن تنظيم گردد بر عهده مكانيك مي‌باشد.

دكتر آريا الستي استاد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف در معرفي اين علم مي‌گويد:

«علم مكانيك به تحليل حركت و عوامل ايجاد كننده حركت مانند نيروها و گشتاورها و شكل حركت مي‌پردازد. اما مهندسي مكانيك تا حدودي با علم مكانيك تفاوت دارد چرا كه يك مهندس مكانيك علاوه بر علم مكانيك بايد بسياري از علوم ديگر را ياد گرفته و بعضي از هنرها را نيز كسب كند. شايد بتوان گفت كه رشته مهندسي مكانيك ، رشته تحليل و طراحي سيستم‌هاي ديناميكي و استاتيكي است.»

دكتر محمد دورعلي يكي ديگر از اساتيد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف نيز در معرفي اين رشته مي‌گويد:

«رشته مهندسي مكانيك را شايد بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترين رشته مهندسي به شمار آورد. چون رشته مهندسي مكانيك در برگيرنده تمامي علوم و فنوني است كه با توليد ، تبديل و استفاده از انرژي، ايجاد و تبديل حركت و انجام كار، توليد و ساخت قطعات و ماشين‌آلات و به كارگيري مواد مختلف در ساخت آنها و همچنين طراحي و كنترل سيستم‌هاي مكانيكي، حرارتي و سيالاتي مرتبط مي‌باشد.

به عبارت ديگر محاسبات فني، مدلسازي و شبيه‌سازي ، طراحي و تهيه نقشه‌ها ، تدوين روش ساخت ، توليد و آزمايش تمامي ماشين‌آلات و تاسيسات موجود در دنيا ، با تكيه بر توانايي‌هاي مهندسان مكانيك انجام مي‌گيرد.»

گرايش‌هاي مقطع ليسانس:

رشته مهندسي مكانيك داراي سه گرايش «طراحي جامدات ، حرارت و سيالات، ساخت و توليد» در مقطع ليسانس مي‌باشد كه البته دانشگاه صنعتي شريف داراي گرايشهاي ديگري نيز هست.

مهندسي مكانيك ( در سطح كارشناسي)

در شروع آموزش مهندسي در ايران ، مهندسي مكانيك با برق يكي بود و «الكترومكانيك» ناميده مي‌شد. اما اين دو رشته حدود 45 سال پيش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌هاي ديگري مانند مهندسي شيمي و مواد نيز از مهندسي مكانيك جدا شد و مهندسي مكانيك به عنوان رشته مهندسي مكانيك عمومي ارائه گرديد. ولي با پيشرفت صنعت و نياز صنايع به تخصص‌هاي مختلف در اين زمينه، از مهندسي مكانيك عمومي دو گرايش «طراحي جامدات» و «حرارت و سيالات» و بعد از آن «ساخت و توليد» بيرون آمد و بالاخره بايد به مهندسي دريا اشاره كرد كه هنوز در دانشگاه صنعتي شريف به عنوان يكي از گرايشهاي مهندسي مكانيك ارايه مي‌شود. ما در اين‌جا به معرفي اجمالي هر يك از گرايشهاي فوق مي‌پردازيم.

گرايش حرارت و سيالات
همان‌طور كه از نام اين گرايش پيداست مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات به مبحث حرارت و مسايل مربوط به سيالات مي پردازد. به عبارت ديگر در اين رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حركت سيال بخصوص سيال داغ مطالعه شده و اثر عبور سيال بر محيط محل عبور مانند نيروهايي كه در اثر عبور خود در محل ايجاد مي‌كند و يا طول‌هاي ناشي از اثر افزايش و يا كاهش دما در اعضاي مختلف يك دستگاه، بررسي مي‌شود. همچنين از دروس اصلي اين رشته مي‌توان به مكانيك سيالات اشاره كرد كه نيروهاي وارد بر جسم متحرك در سيال را بررسي مي‌كند.

دكتر الستي در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

«گرايش حرارت و سيالات به فيزيك حرارت و مكانيك سيالات مي‌پردازد و وظيفه‌اش تحليل و طراحي سيستم‌ها از ديدگاه حرارتي و سيالاتي است . براي مثال در طراحي يك موتور احتراق داخلي، مسائل مربوط به تبديل حرارت به انرژي ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه‌داشتن موتور توسط يك مهندس مكانيك حرارت و سيالات بررسي مي‌شود.

همچنين مسايل مربوط به تاسيسات ساختمان و رآكتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحي نيروگاههاي مختلف ، طراحي توربو ماشين‌ها (ماشين‌هاي دوار) مثل توربين‌هاي بخار، توربين‌هاي گاز و فن‌كويل‌ها به گرايش سيالات مربوط مي‌شود.»

شهرداد صادق مهندس مكانيك گرايش حرارت و سيالات نيز در معرفي اين رشته مي‌گويد:

«دانشجويان اين گرايش در زمينه تهويه مطبوع ، دستگاههاي آب و فاضلاب و گرم كننده ساختمان‌ها و به طور كلي مباحث «تاسيساتي» مطالعه مي‌كنند. در ضمن در اين رشته مباحث مربوط به طراحي نيروگاهها ، موتورهاي احتراق داخلي و طراحي انواع موتورهاي درون‌سوز اتومبيل‌ها مطالعه مي گردد.»

گرايش طراحي جامدات
گرايش طراحي جامدات به بررسي انواع نيروها، حركتها و تاثير آنها بر اجزاء مختلف ماشين مي‌پردازد. در واقع مهندس طراحي جامدات با توجه به نيازهاي جامعه ، دستگاهها و ماشين‌هاي مختلف را طراحي مي‌كند.

محمد رضوي مهندس مكانيك گرايش طراحي جامدات در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

«هر ماشين از دو قسمت متحرك و ثابت تشكيل شده است. حال بررسي اين مطلب كه حركت مورد نياز ماشين از چه راهي تامين شده و چگونه از منبع توليد به جايگاه مورد استفاده انتقال پيدا كند و بالاخره چگونه از اين حركت استفاده گردد تا بيشترين بازدهي را داشته باشد، در حيطه وظايف مهندسي طراحي جامدات است. همچنين ابداع و پيش‌بيني دستگاه تنظيم ماشين‌آلات نيز از مسايل مطرح در اين گرايش مي‌باشد.

در واقع مهندس طراح جامدات بايد تمامي نيروها و گشتاورهايي را كه به هر عضو ماشين وارد مي‌شود بررسي كرده و بهترين حالت قطعه مورد نظر را براي تمامي آن نيروها و گشتاورها و همچنين در براي داشتن بهترين كارايي به دست آورده و كارايي مناسب آن قطعه را در زمان طولاني تضمين كند.»

دكتر الستي در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

« طراحي سيستم ، طراحي ماشين‌هاي تراش، فرز، چاپ و قسمت‌هاي تعليق ، سيستم‌هاي انتقال قدرت و ديناميك يك خودرو، توسط مهندسان اين گرايش طراحي مي‌شود. همچنين يك هواپيما قسمتهاي مربوط به فرود، پرواز، كنترل پرواز به نحوي مربوط به طراحي جامدات مي‌گردد.»

دكتر قرشي استاد دانشگاه صنعتي شريف نيز در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

«گرايش طراحي جامدات به طراحي ماشين‌آلات و اجزاي آنها، ارتعاشات ماشين‌آلات، ديناميك آنها و كنترل سيستم‌ها مي‌پردازد.»

گفتني است كه دو گرايش طراحي جامدات و حرارت و سيالات بسيار نزديك به هم هستند و تنها در 20 واحد درسي با يكديگر تفاوت دارند. بنابراين فارغ‌التحصيلان آنها نيز توانايي‌هاي مشترك زيادي دارند.

گرايش ساخت و توليد
يك قطعه بايد به چه روشي ساخته شود تا داراي توليدي سريع و ارزان و همچنين كيفيت مناسب و وقت و كارايي مطلوب باشد؟

پاسخ به اين سوال مهم بر عهده مهندسان گرايش ساخت و توليد است. چرا كه به گفته دكتر الستي يك مهندس ساخت و توليد به مسائل مربوط به ساخت بهينه و توليد با كيفيت بالا مي‌پردازد. در واقع اين گرايش بيشتر به مشكلات و معضلات ساخت و توليد مي‌پردازد و در نتيجه نسبت به دو گرايش حرارت و سيالات و طراحي جامدات علمي‌تر است و دو گرايش فوق جنبه عملي‌تر دارند.

دكتر قرشي نيز با تاكيد بر كابردي بودن اين گرايش مي‌گويد:

«گرايش ساخت و توليد به زمينه‌هاي كاربردي مهندسي مكانيك مي‌پردازد و مهندس اين گرايش در زمينه شكل دادن فلزات ، طراحي قالب‌ها و ساخت قطعه‌هاي گوناگون فعاليت مي‌كند.»

گرايش مهندسي دريا
يكي از گرايش‌هاي مهندسي مكانيك كه تنها در دانشگاه صنعتي شريف ارائه مي‌گردد، مهندسي دريا (كشتي‌سازي) است چرا كه در دانشگاههاي ديگر از جمله دانشگاه صنعتي اميركبير، دانشگاه خليج فارس و دانشگاه سيستان و بلوچستان، مهندسي دريا به عنوان يك رشته مستقل با سه گرايش مهندسي كشتي‌سازي ، مهندسي كشتي و دريانوردي ارائه مي‌شود.

اما چرا دانشگاه صنعتي شريف، مهندسي دريا را به عنوان يكي از گرايش‌هاي مهندسي مكانيك ارائه مي‌دهد؟

دكتر الستي در پاسخ‌ به اين سوال مي‌گويد:

«مهندس دريا گرايش كشتي‌سازي مسائلي از قبيل طراحي بدنه، استحكام بدنه، سيستم‌هاي پيشرانه (موتور گيربكس) ، پايداري كشتي در مقابل امواج كناري جانبي كشتي و طراحي مربوط به ناوبري (مسيريابي كشتي) را مطالعه مي‌كند كه همه اين مسائل در گرايش‌هاي ديگر مكانيك نيز مطرح مي‌شود و فقط مهندسي كشتي‌سازي اين مسائل را به صورت تخصصي در ارتباط با كشتي و سازه‌هاي دريايي مثل اسكله‌ها و سكوهاي نفتي متحرك مطالعه مي‌كند. به عبارت ديگر يك مهندس دريا ، مهندس مكانيكي است كه در كاربردهاي دريايي مشغول به كار مي‌باشد.»

گفتني است كه در دانشگاه صنعتي شريف، رشته مهندسي هوا و فضا نيز در دانشكده مكانيك ارائه مي‌گردد و اساتيد اين دانشكده ، مهندسي هوا و فضا را يكي از گرايش‌هاي مكانيك به شمار مي‌آورند.

آينده شغلي ، بازاركار، درآمد:

در حال حاضر دانشجوي توانمند مهندسي مكانيك پس از فارغ‌التحصيلي مشكل كاريابي ندارد چرا كه به گفته دكتر دورعلي توسعه سخت‌افزاري و رشد مسايل مهندسي ، گرايش به سمت توليد داخل و ايجاد تكنولوژي توليد تجهيزات و وسايل در داخل كشور و روي آوردن به خدمات مهندسي در داخل كشور به علت محدوديت‌هاي ارزي و كاهش درآمدهاي نفتي، باعث رشد چشمگير بازاركار مهندسان مكانيك در ايران شده است.

دكتر دورعلي در ادامه مي‌گويد:

«يك مهندس مكانيك در حال حاضر در زمينه‌هاي مختلفي فعاليت مي‌كند كه از جمله آنها مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

طراحي و ساخت تمامي ماشين‌آلات و قطعات آنها، اعم از ماشين‌آلات توليدي تمامي صنايع، لوازم خانگي و تجهيزات پزشكي.

- طراحي و ساخت تجهيزات مكانيكي نيروگاههاي فسيلي، اتمي ، خورشيدي ، بادي و آبي.

- طراحي و ساخت تجهيزات و سيستم‌هاي انتقال و تصفيه آب، سيستم‌هاي مكانيكي و كنترلي پالايشگاهها و كارخانجات شيميايي.

- طراحي و ساخت تاسيسات حرارتي و برودتي ساختمانها و اماكن، بالابرها و آسانسورها و سيستم‌هاي حمل و نقل.

- ساخت ماشين‌آلات تغليظ و بازيافت مواد مثل كارخانجات قند، كاغذسازي ، سيمان ، نساجي ، نمك و كنسانتره .

- طراحي و ساخت وسايل و تجهيزات حمل و نقل زميني، دريايي و هوايي.

- ساخت تجهيزات دفاعي مانند تانك، راكت، اژدر و پلهاي متحرك

- ساخت روبات‌ها ، بازوهاي مكانيكي و سيستم‌هاي توليد.

در ضمن يك مهندس مكانيك مي‌تواند به عنوان كارشناس و مشاور فني در بانك‌ها ، شركت‌هاي سرمايه‌گذاري و بيمه و شركت‌هاي بازرسي و نظارت امور بين‌المللي فعاليت بكند.»

دكتر الستي نيز در اين زمينه مي‌گويد:

«در همه جاي دنيا يك فارغ‌التحصيل مهندسي مكانيك مثل يك موم خام است كه دانش كافي دارد و در هر زمينه‌اي كه كار كند مي‌تواند در آن زمينه متخصص بشود.

براي مثال مي‌تواند در تحليل و طراحي خودرو، در طراحي و ساخت ماشين‌هاي ابزار و حتي در تدوين و توليد برنامه‌هاي كامپيوتري فعاليت بكند. يعني رشته مكانيك زمينه كار و زمينه انتخاب بسيار گسترده‌اي را در مقابل فارغ‌التحصيلان اين رشته قرار مي‌دهد.»

دكتر قرشي نيز در مورد فرصت‌هاي شغلي، گرايش مهندسي دريا مي‌گويد:

«بدون شك چون مهندسي دريا نسبت به گرايش‌هاي ديگر رشته مكانيك تخصصي‌تر است، فرصت‌هاي شغلي آن نيز محدودتر مي‌باشد اما با اين وجود فارغ‌التحصيلان اين گرايش مي‌توانند در كارخانه‌هاي كشتي‌سازي كشور مثل كارخانه كشتي‌سازي «صدرا» در بوشهر ، كارخانه «نكا» در شمال و «اروندان» در خليج فارس مشغول به كار گردند و يا در سازمان بنادر و كشتي‌راني وظيفه ساخت سكوهاي شناور را بر عهده بگيرند.»

توانايي‌هاي مورد نياز و قابل توصيه :

«مكانيك بهشت رياضيات است.» اين جمله زيبا از «لئونارد اولر» رياضي‌دان بزرگ سوئيسي، بيانگر ارتباط تنگاتنگ رياضيات با مكانيك است. در واقع مهندسي مكانيك بخصوص در گرايش حرارت و سيالات از مباحث و مسايل رياضي بسيار استفاده مي‌كند. از سوي ديگر همان‌طور كه پيش از اين گفتيم مكانيك بخشي از علم فيزيك است و حتي دانش‌آموزان دوره متوسطه نيز با علم مكانيك در كتاب فيزيك خود آشنا مي‌شوند و اين علم بخصوص در گرايش طراحي جامدات اهميت بسياري دارد. به همين دليل دانشجوي مهندسي مكانيك بايد در دو درس رياضي و فيزيك قوي بوده و همچنين از هوش، استعداد و قدرت تجسم خوبي برخوردار باشد.

دكتر الستي در مورد توانايي‌هاي لازم براي دانشجوي اين رشته مي‌گويد:

«فعاليت در رشته مهندسي مكانيك بسيار متنوع است و در نتيجه هم دانشجوي علاقه‌مند به كارهاي تئوريك مي‌تواند جذب اين رشته شده و در بخش‌هاي نظري و تئوري فعاليت كند و هم دانشجوي خلاق و علاقه‌مند به طراحي و ساخت وسايل و دستگاههاي مختلف مي‌تواند اين رشته را انتخاب نمايد. اما بدون شك يك مهندس مكانيك موفق كسي است كه به ياري دو بال علم و عمل پيشرفت كند. به همين خاطر من در دانشگاه ، دانشجويان را تشويق مي‌كنم كه پروژه‌هاي تحقيقاتيشان تلفيقي از كار تئوريك و عملي باشد.»

دانشجوي اين رشته بايد از نظر جسمي آمادگي كار در محيطهاي پرجمعيت و كارخانجات دور از شهر را داشته باشد.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر:

امكان ادامه تحصيل در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتراي تخصصي ميسر مي‌باشد. در دوره كارشناسي ارشد 32 واحد و در دوره دكترا 48 واحد درسي ارايه مي‌گردد.

رشته‌هاي مشابه و نزديك به اين رشته :

رشته مهندسي مكانيك به عنوان جامع‌ترين رشته مهندسي داراي دروس مشترك با اغلب رشته‌هاي مهندسي ديگر نظير مهندسي دريا ، مهندسي شيمي، مهندسي هوا فضا و ... مي‌باشد.

مصاحبه با دانشجوي مشغول به تحصيل :

مهندسي مكانيك جامع‌ترين رشته مهندسي است كه در آن با اصول اساسي طراحي تمامي سيستمهاي محيط پيرامون آشنا مي‌شويم . دروس اين رشته غالبا كاربردي بوده و در ارتباطي تنگاتنگ با دروس رياضيات و فيزيك است. دانشجوي اين رشته بايد فردي خلاق و داراي قدرت تجسم كافي باشد تا بتواند در طراحي مكانيزمها موفق باشد.

وضعيت نياز كشور به اين رشته در حال حاضر :

دانش مكانيك دانش زندگي است . در هر مجتمع و كارگاه صنعتي نياز به فارغ‌التحصيلان اين رشته امري ضروري و مشهود است و با توجه به حركتهاي صنعتي اين چندساله اخير كشور مهندسين مكانيك بيش از پيش در گرداندن چرخ صنعت دخيل شده‌اند و راه همواره براي رشد و ترقي آنها گشاده است.

نكات تكميلي :

رشته مهندسي مكانيك داراي واحدهايي ملموس و كاربردي است ولي داشتن شناخت كافي نسبت به اين رشته قبل از انتخاب آن ضروري است. اغلب واحدهاي اين رشته داراي رياضيات ديفرانسيلي پيچيده و تجسم فيزيكي هستند كه منجر به سخت‌شدن اين واحدها مي‌شوند. ضمنا واحدهاي كارگاهي و فعاليت در واحدهاي توليدي نيز از ويژگي‌هاي اين رشته مي‌باشد كه داوطلبان آن را با محيطهاي صنعتي آشنا كرده و پيوند مي‌زند.

نوشته شده توسط عادل عبادی در Fri 12 Oct 2007 | موضوع: