- نویسنده : یزدان ایرانی
- بازدید : [۴۴] مشاهده
- دسته بندی : دسته: مهندسی , زیر شاخه ها مهندسی ,
تحلیل ساختاری
مقالات اصلی: تحلیل ساختاری و تحلیل شکست
خرابی ساختاری استاتیک زمانی اتفاق می افتد که بسته به معیار خرابی ، هنگام بارگیری (با استفاده از نیرو) جسمی که مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد ، شکسته یا از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می دهد. خرابی خستگی هنگامی اتفاق می افتد که جسمی پس از چند بار تکرار بارگیری و تخلیه از کار بیفتد. شکست خستگی به دلیل نقص در جسم رخ می دهد: به عنوان مثال یک ترک میکروسکوپی در سطح جسم ، با هر چرخه (انتشار) کمی رشد می کند تا جایی که ترک به اندازه کافی بزرگ شود تا باعث خرابی نهایی شود.
خرابی به سادگی هنگام شکستن قطعه تعریف نمی شود ، اما به این صورت تعریف می شود که یک قطعه همانطور که در نظر گرفته شده کار نمی کند. بعضی از سیستم ها مانند قسمت های بالای سوراخ دار برخی کیسه های پلاستیکی برای شکستن طراحی شده اند. اگر این سیستم ها خراب نشوند ، ممکن است برای تعیین علت از تجزیه و تحلیل خرابی استفاده شود.
تجزیه و تحلیل سازه ای اغلب توسط مهندسان مکانیک پس از وقوع خرابی یا هنگام طراحی برای جلوگیری از خرابی استفاده می شود. مهندسان غالباً از اسناد و کتابهای آنلاین مانند آنچه توسط ASM [48] منتشر شده است برای کمک به آنها در تعیین نوع خرابی و علل احتمالی استفاده می کنند.
هنگامی که تئوری برای طراحی مکانیکی اعمال می شود ، آزمایش فیزیکی اغلب برای بررسی نتایج محاسبه شده انجام می شود. از تجزیه و تحلیل سازه ای می توان در یک دفتر هنگام طراحی قطعات ، در زمینه تجزیه و تحلیل قطعات خراب یا آزمایشگاه هایی که قطعات ممکن است تحت آزمایش کنترل خرابی قرار گیرند ، استفاده شود.
ترمودینامیک و علم ترمو ویرایش
مقاله اصلی: ترمودینامیک
ترمودینامیک علمی کاربردی است که در چندین شاخه مهندسی از جمله مهندسی مکانیک و شیمی مورد استفاده قرار می گیرد. در ساده ترین حالت ، ترمودینامیک مطالعه انرژی ، استفاده و تبدیل آن از طریق سیستم است. به طور معمول ، ترمودینامیک مهندسی مربوط به تغییر انرژی از یک شکل به شکل دیگر است. به عنوان نمونه ، موتورهای خودرو انرژی شیمیایی (آنتالپی) را از سوخت به گرما تبدیل می کنند و سپس به کار مکانیکی تبدیل می کنند که در نهایت چرخ ها را تبدیل می کند.
اصول ترمودینامیک توسط مهندسان مکانیک در زمینه انتقال حرارت ، مایعات ترموئی و تبدیل انرژی استفاده می شود. مهندسان مکانیک برای طراحی موتورها و نیروگاه ها ، سیستم های گرمایشی ، تهویه ای و تهویه مطبوع (HVAC) ، مبدل های حرارتی ، غرق کننده های حرارتی ، رادیاتورها ، یخچال ، عایق و سایر موارد ، از علم حرارت استفاده می کنند.
طراحی و پیش نویس ویرایش
یک مدل CAD از یک مهر و موم مکانیکی دوتایی
مقالات اصلی: رسم فنی و CNC
پیش نویس یا ترسیم فنی روشی است که مهندسان مکانیک با طراحی محصولات و ایجاد دستورالعمل برای ساخت قطعات. نقشه فنی می تواند یک مدل کامپیوتری یا شماتیک دستی باشد که تمام ابعاد لازم برای ساخت یک قطعه را نشان می دهد ، همچنین یادداشت های مونتاژ ، لیستی از مواد مورد نیاز و سایر اطلاعات مربوطه. یک مهندس مکانیک یا کارگر ماهر ایالات متحده که نقشه های فنی ایجاد می کند ، ممکن است به عنوان طراح یا طراح شناخته شود. پیش نویس در طول تاریخ یک فرایند دو بعدی بوده است ، اما برنامه های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) اکنون به طراح اجازه می دهند تا در سه بعد خلق کند.
دستورالعمل های ساخت قطعه باید به ماشین آلات لازم ، بصورت دستی ، از طریق دستورالعمل های برنامه ریزی شده ، یا از طریق استفاده از ساخت رایانه ای (CAM) یا برنامه ترکیبی CAD / CAM ارائه شود. در صورت تمایل ، یک مهندس همچنین می تواند با استفاده از نقشه های فنی به صورت دستی قطعه ای را تولید کند. با این حال ، با ظهور ساخت رایانه ای با کنترل عددی (CNC) ، اکنون قطعات می توانند بدون نیاز به ورودی ثابت تکنسین ساخته شوند. قطعات ساخته شده دستی به طور کلی شامل پوشش های اسپری ، اتمام سطح و سایر فرآیندهایی است که از نظر اقتصادی یا عملی توسط ماشین انجام نمی شود.
از پیش نویس تقریباً در هر زیرشاخه مهندسی مکانیک و بسیاری از شاخه های دیگر مهندسی و معماری استفاده می شود. مدل های سه بعدی ایجاد شده با استفاده از نرم افزار CAD همچنین معمولاً در تحلیل عناصر محدود (FEA) و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده می شوند
