مهندسی مکانیک

معرفی رشته 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. این رشته یکی از قدیمی ترین و گسترده ترین رشته های مهندسی است.
مهندسی مکانیک نیازمند فهم مفاهیمی همانند مکانیک، سینماتیک، ترمودینامیک، دانش مواد، تحلیل سازه ها و الکتریسیته است .

زمینه‌های فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامع‌تر عبارت‌اند از:

زمینه 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
    • موتورهای درون‌سوز، موتور جت و موتور موشک
    • مخزن‌های تحت فشار، رآکتورهای شیمیایی و رآکتورهای هسته‌ای
    • مبدلهای حرارتی بویلر ها ، کندانسور ها ، اواپراتور ها
    • 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

زمینه تحلیل:

    • خستگی، خزش و شکست دستگاه‌ها
    • روش اجزاء محدود و دینامیک سیالات محاسباتی
    • انتقال گرما، مکانیک سیالات
    • ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک CAD

زمینه آزمایش:

    • آزمایش کیفیت، بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان فرآورده‌ها، دستگاه‌ها و فرآیندها
    • آزمون‌های غیرمخرب

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 ماشینکاری

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 ، نانوکریستالها، نانولوله های کربنی
    • نانو روباتهاهمکاری با مهندسان دیگر رشته‌ها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و …) به منظور
    • طراحی واحدهای تولیدکننده­ی انواع گوناگون فرآورده‌ها

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

نرم افزار های مهندسی مکانیک

    • 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 Nastran (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
    • LS-DYNAنرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده مانند ضربه، انفجار،…)
    • AUTODYNنرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده مانند ضربه، انفجار،…)
    • Dytran (نرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده 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)
    • Autodesk Simulation Mechanical 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 (رم‌افزاری 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
    • ++FLOنرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD
    • ++CFDنرم‌افزار 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 به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD/CAM/CAE)
    • NX (Unigraphics)(نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD/CAM/CAE)
    • Pro/Engineer-Creo Elements/Pro(نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD/CAM/CAE)
    • SolidWorks (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD)
    • Autodesk inventor (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD)
    • Autodesk Mechanical Desktop (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی ۳D CAD)
    • Microstation (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت دو بعدی ۲D CAD)
    • Autodesk Autocad (نرم‌افزار طراحی به‌صورت دو بعدی ۲D 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 طراحی سیستم های تهویه مطبوع از شرکت کریر آمریکا)
    • CADVent (نرم‌افزار طراحی سیستم های تهویه مطبوع)
    • MagiCAD (نرم‌افزار طراحی سیستم های تهویه 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)
    • ADVISOR (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)
    • Automation Studio-Festo Fluidsim (نرم‌افزارهای طراحی مدار های هیدرولیک و پنوماتیک)
    • 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)
    • Autodesk Simulation Moldflow (نرم‌افزار شبیه سازی فرایند قالبهای تزریق پلاستیک)
    • Deform (نرم‌افزار آنالیز شکل‌دهی)
    • Autoform (نرم‌افزار آنالیز شکل‌دهی)
    • Qform (نرم‌افزار شبیه سازی آهنگری)
    • Procast (نرم‌افزار شبیه سازی ریخته‌گری)
    • Autocast (نرم‌افزار شبیه سازی ریخته‌گری)
    • 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)
    • Piping systems fluid flow (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Pipenet (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Pipeflow (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Pipesys (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Pipesim (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Pipephase (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)
    • Epanet (نرم‌افزار طراحی لوله کشی منطقه ای و شهری)
    • flow master (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)
    • MSK Channel (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)
    • Flow 3D (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)
    • HEC-RAS (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)
    • Primavera (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)
    • MS Project (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)
    • PMBOK (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)
    • Minitab (نرم‌افزار کنترل کیفیت آماری)