مهندسی مکانیک یکی از قدمیترین و محبوبترین رشتههای دانشگاهی است که با بکارگیری دانش ریاضیات، فیزیک و علم مواد به طراحی و تحلیل سیستمهای مکانیکی میپردازد. از علم مهندسی مکانیک در هر تحلیلی مانند رباتیک، بایومکانیک، مکانیک جامدات، مکانیک سیالات و … که نیازمند بررسی اثر نیروی و انرژی بر وضعیت جسم است، بهره گرفته میشود. امروزه هیچ کالایی بدون تحلیل تنش روانه بازار نمیشود. حتی شرکتها پیشرو در تکنولوژی مانند اپل نیز به دنبال استخدام مهندسین مکانیک هستند تا در طراحی و تولید بدنه لپتاپ و موبایل مشارکت داشته باشند. آموزشهای مکادمی را میتوان به سه دسته تقسیم نمود:
- آموزش دروس دانشگاهی
- آموزش نرمافزارهای مهندسی مکانیک
- مقالات علمی و آموزشی
۱- آموزش دروس دانشگاهی
مکادمی همواره در تلاش است تا ارزنده ترین آموزشهای موجود برای دروس دانشگاهی را در اختیار عموم دانشجویان قرار دهد. از آنجایی که معمولا بهترین اساتید کشور در یک دانشگاه حضور ندارند، یا حتی در صورت حضور، به دلیل ظرفیت محدود هر کلاس همه دانشجویان قادر به اخذ آن کلاس نیستند، به اشتراک گذاری این کلاسها کمک بزرگی به دانشجویان میکند. در حال حاضر آموزش دینامیک مهندسی دکتر آرش بهرامی و آموزش روش اجزاء محدود کاربردی دکتر مریم مهنما را میتوانید در سایت مکادمی به صورت رایگان تماشا و دانلود کنید.
دینامیک مهندسی
دینامیک مهندسی، یکی از حیاتیترین و تأثیرگذارترین دروس رشته مکانیک است که به تحلیل و مطالعه حرکت و تغییر حالت سازهها و سیستمهای مکانیکی میپردازد. از این رو، این حوزه از اهمیت بسیاری در فهم دروس رشته مکانیک برخوردار است. با توجه به این مورد، مهندسان مکانیک در سایت مکادمی بر آن شدند تا آموزشهای جامع و کاملی از این دروس را فراهم کنند و در اختیار شما دانشجویان عزیز قرار دهند. به این ترتیب و با فراگیری این آموزشهای تکنیکی و اصولی، مشکلی در حل مسائل رشته خود نخواهید داشت.
روش المان محدود
روش المان محدود (FEM) یک ابزار قدرتمند در رشتههای مهندسی و علوم عملیاتی است که برای تحلیل و مدلسازی سازهها و سیستمهای پیچیده به کار میرود. فراگیری این روش کاربردی به مهندسان امکان میدهد تا با دقت بالا و به صورت مؤثر، سازهها و سیستمها را تحلیل کنند و طراحی بهینهای انجام دهند. آموزشهای این درس مهم را میتوانید از سایت اینترنتی Mecademy دنبال کنید.
۲- آموزش نرم افزارهای تخصصی
دانشجویان و مهندسین مکانیک علاوه بر تسلط به دروس این رشته باید به نرم افزارهای تخصصی نیز تسلط کامل داشته باشند. نرم افزارهای تخصصی مهندسی مکانیک را میتوان به چهار دسته تقسیم کرد:
۱- زبانهای برنامه نویسی مانند سی، فرترن، متلب و پایتون
۲- نرم افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)
۳- نرم افزارهای تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE)
۴- نرم افزارهای ساخت به کمک کامپیوتر (CAM)
از این رو مکادمی آموزشهای رایگان و ارزندهای را تولید کرده است. آموزش سابروتین نویسی در آباکوس، روش المان محدود با متلب، آموزش نرم افزار آباکوس و آموزش نرم افزار متلب از جمله محبوبترین آموزشهای مکادمی هستند.
آموزش نرم افزار متلب
متلب (MATLAB) خلاصه شدهی MATrix-LABoratory و به اساس این نرم افزار که بر مبنای ماتریسها است، اشاره دارد. این نرم افزار متخص مهندسین و دانشمندان است. در حالی که سایر زبانهای برنامهنویسی با اعداد کار میکنند، متلب تمامی محاسبات خود را بر اساس ماتریسها انجام میدهد و عملیاتهای ریاضی در آن بسیار سادهتر تعریف میشوند. شرکت سازنده متلب یعنی MathWoks متلب را این چنین توصیف میکند: زبانی برای محاسبات تکنیکال (The Language Of Technical Computing)
بیشک یکی از ارزندهترین آموزشهای موجود برای نرم افزار متلب (MATLAB) در سایت مکادمی موجود است. این آموزش بر خلاف برخی از آموزشها که بسیار قدیمی هستند، کاملا به روز بوده و بر اساس متلب ۲۰۲۲a منتشر شده است.
آموزش پایتون
میتوان گفت یکی از قویترین و بهترین زبانهای پروگرمینگ که در دنیا وجود دارد، پایتون است و امروزه طرفداران بسیار زیادی نیز پیدا کردهاست. در این زبان کتابخانههای پایتون که در اختیار افراد قرارگرفتهاند، بسیار وسیعاند و در مقابل کلمات کلیدی نیز به حداقل رسیده است. در برخی از زبانهای پروگرمینگ، بلاکهای کد درون آکولادها قرار میگیرند بهویژه زبانهایی مانند سی پلاس پلاس و سی و دیگر زبانهایی که از آنها پیروی میکنند. اما در زبان پایتون تنها از فاصله و جلو بردن متن جهت مشخص کردن بلاکها استفاده میشود. یعنی به تعداد یکسانی نویسه فاصله در ابتدای سطرهای هر یک از بلاکها قرار میگیرد. این ویژگیها دیگر مهندسان مکانیک را درگیر خود برنامه نویسی و نحوهٔ نوشتن دستورات نمیکند، بلکه امکان حل مسائل را با آرامش بیشتر به آنها میدهد.
آموزش نرم افزار سالیدورکس
سالیدورکس یکی از مهمترین و قدرتمندترین نرمافزارهای طراحی به کمک کامپیوتر است که در سالهای گذشته در دانشگاهها و صنعت جایگاه محکمی برای خود ایجاد کرده است. در حال حاضر شرکتهای بزرگی نظیر Baxter ، Arconic و Cepheid از این نرمافزار قدرتمند استفاده میکنند. در ایران نیز با گذشت زمان، رفته رفته اقبال عمومی جامعۀ مهندسین و به طور مخصوص دانشجویان و شرکتهای خصوصی به این نرمافزار بیشتر شد و اکنون سهم بزرگی از بازار طراحی به کمک کامپیوتر در اختیار این نرمافزار کاربرپسند است.
مکادمی نیز اقدام به انتشار آموزش نرم افزار سالیدورکس به صورت کاملا رایگان کرده است. این دوره بدون هدف تجاری سازی از سایت مکادمی منتشر شده و بنابراین آموزش نرم افزار از سطح مقدماتی تا پیشرفته به کاملا رایگان و با ذکر حداکثر نکات ممکن در هر محیط نرم افزار ارائه شده است.
روش المان محدود در مهندسی مکانیک
روش المان محدود (FEM) روشی عددی برای حل معادلات دیفرانسیل معمولی (ODE) و معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی (PDE) است. از آنجایی که معادلات حاکم بر اغلب مسائل مهندسی از نوع معادلات دیفرانسیل بوده، بنابراین استفاده از روش اجزاء محدود (FEM) کمک شایانی به حل مسائل پیچیده مهندسی میکند. یادگیری درست و اصولی این درس اهمیت بسیار زیادی دارد. از این رو مکادمی مفتخر است که آموزش روش اجزای محدود کاربردی دکتر مریم مهنما (استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران) را به صورت رایگان در اختیار علاقهمندان قرار داده است. حال برای اعمال این روش قدرتمند دو رویکرد متداول وجود دارد:
- کد نویسی مسائل با استفاده از زبان برنامه نویسی متلب (کاربردهای سبک) یا زبان برنامه نویسی فرترن (محاسبات سنگین)
- شبیه سازی مسائل استفاده از نرم افزارهای تجاری مانند آباکوس (Abaqus)، مارک (Marc)، انسیس (ANSYS) یا کامسول (COMSOL)
برنامه نویسی مسائل المان محدود
رویکرد برنامه نویسی مسائل المان محدود موجب درک و فهم عمیق شما از این روش میشود. افرادی به کد نویسی روش المان محدود مسلط نیستند و صرفا تمرکز خود را روی نرم افزارهای تجاری گذاشتهاند؛ در بهترین حالت همانند اپراتور، بدون درک مناسبی از الگوریتمهای حل، شبیهسازی خود را انجام میدهند. علاوه بر این، معمولا این افراد قادر به فهم هشدارها و خطاهای نرم افزار نیستند و در رفع ایرادات شبیهسازی به مشکل میخورند. بنابراین توصیه میکنیم در صورتی که قصد یادگیری و شبیهسازی با روش المان محدود را دارید، حتما چندین مسئله را خودتان برنامه نویسی کنید و الگوریتمهای حل را به خوبی فرا گیرید. گروه مکادمی آموزشهای فوقالعاده برای کدنویسی مسائل المان محدود در اختیارتان قرار میدهند.
آباکوس؛ نرم افزارهای المان محدود
پس از یادگیری و برنامه نویسی الگوریتمهای روش المان محدود، درک مناسبی از این روش و فرآیند حل آن کسب کردهاید. حال که پروسه یادگیری انجام شده است، دیگر مقرون به صرفه نیست که برای حل مسائل کلاسیک و تکراری برنامه نویسی کنیم و به جای آن از نرم افزارهای تجاری بهره میبریم. در صورت نیاز توان خود را معطوف به افزایش قابلیتهای این نرم افزارها میکنیم تا از پس شبیهسازی های دشوار برآییم. این امر به کمک سابروتین نویسی در نرم افزارهای تجاری مانند آباکوس امکان پذیر است که گروه مکادمی آموزشهای فراوانی در اختیار شما قرار میدهد.
زبان برنامهنویسی مناسب مهندس مکانیک
انتخاب زبان برنامهنویسی مناسب برای مهندسان مکانیک بسیار اهمیت دارد. در این زمینه، چندین زبان برنامهنویسی در دسترس هستند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. آشنایی با زبان MATLAB برای تحلیل عددی و مدلسازی، C++ برای توسعه نرمافزارهای سفارشی و انجام محاسبات پیچیده، Fortran برای تحلیل سازهها و مسائل مهندسی و پایتون بهعنوان سادهترین زبان برنامهنویسی، برای هر دانشجوی رشته مکانیک الزامی است. به این منظور میتوانید از آموزشهای جامع و کاربردی Mecademy بهره ببرید.
آموزش روش اجزای محدود با متلب
آموزش روش اجزای محدود با استفاده از نرمافزار MATLAB به مهندسان مکانیک امکان میدهد تا تحلیل و مدلسازی دقیقتری از سازهها و سیستمهای مختلف را انجام دهند. برای شروع، مهمترین قدم تعامل با مفاهیم اجزای محدود است. این مفاهیم شامل آشنایی با مفاهیم مانند گرهها، عناصر، ماتریسها و تغییرات دینامیکی میشود.
نصب نرمافزار، تعریف مدل ساختاری و ابزار رسم نمودار از دیگر مطالبی هستند که باید توسط دانشجویان این رشته فرا گرفته شوند. آشنایی با این مهارتها، بهعنوان یک نقطه قوت در رزومه شغلی محسوب میشود. اگر قصد یادگیری این مهارتها را دارید، سایت آموزشی Mecademy با بهترین اساتید و مفاهیم آموزشی در خدمت شماست.
۳- مقالات علمی و آموزشی
گروه آموزشی مکادمی در تلاش است تا با تولید مقالات ارزنده و پرمحتوای نیازهای دانشجویان و مهندسین مکانیک را بر طرف سازد. از جمله محبوب ترین مقالات مکادمی در لیست زیر آمده است.
- آموزش لینک کردن آباکوس با کامپایلر فرترن برای سابروتین نویسی
- آموزش روش المان محدود (FEM)
- فراخوانی پایتون در متلب (Call Python from MATLAB)
- آموزش نصب آباکوس ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳
مطالعه مقالات علمی و آموزشی در حوزه مهندسی مکانیک برای مهندسان و دانشجویان این رشته از اهمیت ویژهای برخوردار است. این مقالات نه تنها به دانشجویان کمک میکنند تا با آخرین پیشرفتها و تحقیقات در این زمینه آشنا شوند؛ بلکه مهارتهای تحلیلی و نوشتاری آنها نیز تقویت میشود.
از طرفی مطالعه و تحلیل این مقالات، به افراد کمک میکند تا پروژههای پایاننامه خود را به شکل بهتری ارائه دهند یا حتی خود، نویسنده موفق یک مطلب علمی شوند. سایت آموزشی مکادمی بهترین مقالات علمی را در سایت خود، به صورت رایگان ارائه کرده است که با مطالعه آنها، میتوانید سطح علمی خود را افزایش دهید.
لینک کردن نرمافزار آباکوس و فرترن
آباکوس (Abaqus) به عنوان یکی از نرمافزارهای معتبر تحلیل اجزای محدود در صنعت مهندسی مکانیک شناخته میشود و به کمک آن میتوان تحلیلهای پیچیده مکانیکی را انجام داد. در این بین، اضافه کردن دستاوردهای زبان برنامهنویسی فرترن به آباکوس، امکانات زیادی را به این نرمافزار اضافه میکند. این ترکیب جذاب نرمافزاری به مهندسان مکانیک این امکان را میدهد تا با آمادگی بیشتری با چالشهای پیچیده این حوزه مواجه شوند و عملکرد بهتری ارائه دهند.
آموزش نصب آباکوس ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ به همراه Documentation
یادگیری نصب و استفاده از نسخههای جدید این نرم افزار از جمله نسخههای ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ به همراه مستندات مربوطه از اهمیت ویژهای برخوردار است. اولا، نسخههای جدید این نرمافزار به مهندسان امکان میدهند تا از امکانات و قابلیتهای بهبود یافته در حل چالشهای خود استفاده کنند. ثانیا، آشنایی با این نرمافزارها به بهبود تواناییها و مهارتهای مهندسین در مدلسازی و تحلیل مکانیکی کمک میکند. برای آشنایی با این مهارتها، حتما این مقاله علمی Mecademy را بخوانید.
فراخوانی پایتون در متلب Call Python from MATLAB
پایتون (Python) بهعنوان یک زبان برنامهنویسی قوی و کاربردی، امکانات بسیاری در زمینه تحلیل داده، هوش مصنوعی و محاسبات علمی ارائه میکند. مهندسین مکانیک با فراخوانی این برنامه در متلب، میتوانند به طور مؤثرتری تحلیلهای پیچیده را انجام دهند؛ ابزارهای سفارشی خود را بسازند و از قدرت این نرم افزار در مدلسازی و تحلیل مکانیکی بهره برند. همچنین، پایتون به دلیل جامعیت و گستردگی منابع آموزشی و جامعه پشتیبانی قویای که دارد، به مهندسان مکانیک امکان یادگیری بیشتری در حوزه مدرن فناوری اطلاعات را میدهد.
آموزشهای کاربردی برای مهندسان مکانیک در سایت مکادمی
مهندسی مکانیک یکی از رشتههای سخت مهندسی است که دقت و مطالعه زیادی را میطلبد؛ دروس این رشته، اساسیترین اصول و مفاهیم این حوزه را بیان میکنند. با فراگیری این آموزشها، دانشجویان میتوانند مهارت کافی برای تحلیل و طراحی سیستمها و قطعات مکانیکی را به دست آورند. سایت Mecademy به کمک دانشجویان آمده است تا این مفاهیم را با جزئیات بیشتر و کاربردیتری، فرا بگیرند. برای بهرهمندی از این آموزشها کافی است به سایت مکادمی مراجعه کنید و از آموزشهای عالی آن لذت ببرید. از محبوبترین آموزشهای مکادمی میتوان به آموزش نرم افزار سالیدورکس، آباکوس، متلب، کدنویسی المان محدود و سابروتین نویسی در آباکوس اشاره کرد.
