درسنامه کنکور ارشد مهندسی مکانیک پی دی اف درس ریاضی تخصصی به همراه سوالات کنکور ارشد
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 15
مهندسی مکانیک
تعریف
مهندسی مکانیک شاخهای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راهاندازی دستگاهها و ماشینها سروکار دارد. همچنین این رشته در ارتباط نزدیک با ماشینهایی است که کارهای متنوع بسیار و یا تبدیل انرژیهای مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هستهای و انرژی شیمیایی را به انرژی حرکتی انجام میدهند. مهندسی مکانیک نقش بسزایی در بالا بردن امنیت زندگی، بهبود کیفیت کلی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا میکند. مهندسی مکانیک در نقش زمینهای برای سایر علوم فیزیکی میباشد. به جرئت میتوان گفت که مهندسی مکانیک گستردهترین رشته مهندسی از نظر دامنه فعالیتها و کاربردها 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، گستره وسیعی از دستگاهها، فرآوردهها و فرآیندها را تولید میکنند؛ به عنوان نمونه:
موتورها و سیستمهای کنترل خودرو و هواپیما، نیروگاههای الکتریکی، دستگاههای پزشکی، اجزا و قطعههای گوناگون از موتورهای با ابعاد میکروسکوپی گرفته تا چرخدندههای غولآسا، فناوری لیزر، طراحی و ساخت به کمک رایانه، ماشینی کردن یا خودکارسازی (اتوماسیون) و روباتیک، انواع گوناگونی از فرآوردههای مصرفی از دستگاههای تهویه مطبوع گرفته تا رایانههای شخصی و تجهیزات ورزشی، ماشینها و دستگاههایی که هر یک از فرآوردههای بالا را به صورت انبوه تولید میکنند.
میتوان گفت تقریباً همه جنبههای زندگی، در ارتباط با مهندسی مکانیک هستند. هر چیزی که حرکت کند یا انرژی مصرف نماید، احتمالاً یک مهندس مکانیک در طراحی یا ساخت آن نقش داشته است.
• چرخ دنده
مهندسان مکانیک معروف
چند تن از مهندسان مکانیک معروف که پیش از این میزیستهاند، عبارتاند از:
• کارل (فردریش) بنز (۱۸۴۴-۱۹۲۹): مخترع موتور های دیزلی و بنیان گذار موتور های 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 موتور های احتراق داخلی، پدر بزرگ موتور های احتراق داخلی.
• چستر کارلسون (۱۹۰۶-۱۹۶۸): دستگاه زیراکس از نوآوریهای اوست.
• ساموئل کولت (۱۸۱۴-۱۸۶۲): سازنده اسلحه کولت.
• سویچیرو هوندا (۱۹۰۶-۱۹۹۱): بنیانگذار شرکت معروف هوندا.
• آیزاک سینگر (سینجر) (۱۸۱۱-۱۸۷۵): سازنده نخستین چرخ خیاطی خانگی.
• آلفرد برنارد نوبل: پایهگذار اندیشه جایزه نوبل.
• رودولف دیزل: سازنده موتورهای معروف دیزل که با گازوئیل کار میکنند.
• ویلیس کریر: مخترع تهویه مطبوع
• دونالد کرن:در زمینه مبدلهای حرارتی خدمات ارزندهای بر جای نهاد و مولف کتاب heat exchanger design نیز میباشد.
• می باخ ویلهلم(1846-1929):مهندس و طراح صنعتی، صاحب نشان میباخ، همکاری با دایملر در ساخت موتور های احتراق داخلی و موتور های چهار زمانه،دارنده دکترای افتخاری از دانشگاه اشتوتگارت، عضو افتخاری انجمن مهندسین آلمان.
• نیکلاس اتو(1832-1891):مهندس ومخترع اولین موتور احتراق داخلی با بازدهی مطلوب ،تعمیم دهنده مفهوم چهار زمانه به موتورهای احتراق داخلی.
• جیمز وات: تکمیل کننده موتور بخار و پدر انقلاب صنعتی
زمینههای فعالیّت در مهندسی مکانیک
زمینههای فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامعتر عبارتاند از:
• در زمینه طراحی:
• ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخته و بستهبندی میکنند.
• تجهیزات گردنده مانند پمپها، فشردهسازها (کمپرسورها)، دمندهها، توربوماشینها (توربینها و ...).
• موتورهای درونسوز
• مخزنهای تحت فشار، رآکتورها، مبادلهکنهای گرمایی، دیگهای بخار
• سامانههای لولهکشی
• وسیلههای نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، قطار و ...
• تجهیزات حمل مواد مانند تسمهنقّالهها، روباتها و ...
• طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
• طراحی سیستم های تهویه مطبوع و گرمایش و سرمایش در ساختمان ها
• در زمینه تحلیل:
• شکست دستگاهها
• بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان
• انتقال گرما
• ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک
• پیزوالکتریک
• در زمینه آزمایش:
o آزمایش کیفیّت، امنیّت و قابلیّت اطمینانِ فرآوردهها، دستگاهها و فرآیندها
• 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
این فایل حاوی جزوه آموزشی مکانیک خاک می باشد که به صورت فرمت PDF در 95 صفحه در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.
فهرست
شناسایی و طبقه بندی خاک
حرکت آب در خاک
تنش موثر
توزیع تنش در خاک
نشست خاک
مقاومت خاک
پایداری شیروانی
تصویر محیط برنامه
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 22
مکانیک در فیزیک
نگاه اجمالی:
مکانیک کلاسیک یکی از قدیمیترین و آشناترین شاخههای فیزیک است. این شاخه با اجسام در حال سکون و حرکت ، و شرایط سکون و حرکت آنها تحت تاثیر نیروهای داخلی و خارجی ، سرو کار دارد. قوانین مکانیک به تمام گستره اجسام ، اعم از میکروسکوپی یا ماکروسکوپی، از قبیل الکترونها در اتمها و سیارات در فضا یا حتی به کهکشانها در بخشهای دور دست جهان اعمال میشود.
. سینماتیک حرکت:
سینماتیک به توصیف هندسی محض حرکت ( یا مسیرهای) اجسام ، بدون توجه به نیروهایی که این حرکت را ایجاد کردهاند ، میپردازد. در این بررسی عاملین حرکت (نیروهای وارد بر جسم) مد نظر نیست و با مفاهیم مکان ، سرعت ، شتاب ، زمان و روابط بین آنها سروکار دارد. در این علم ابتدا اجسام را بصورت ذره نقطهای بررسی نموده و سپس با مطالعه حرکت جسم صلب حرکت واقعی اجسام دنبال میشود.
حرکت اجسام به دو صورت مورد بررسی است:
سینماتیک انتقالی:
در این نوع حرکت پارامترهای سیستم به صورت خطی هستند و مختصات فضایی سیستمها فقط انتقال مییابد. از اینرو حرکت انتقالی مجموعه مورد بررسی قرار میگیرد. کمیت مورد بحث در سینماتیک انتقالی شامل جابهجایی ، سرعت خطی ، شتاب خطی ، اندازه حرکت خطی و...میباشد.
سینماتیک دورانی
در این نوع حرکت برخلاف حرکت انتقالی پارامتر اصلی حرکت تغییر زاویه میباشد. به عبارتی از تغییر جهت حرکت ، سرعت و شتاب زاویهای حاصل میشود. و مختصات فضایی سیستم ها فقط دوران مییابند. جابهجایی زاویهای ، سرعت زاویهای ، شتاب زاویهای و اندازه حرکت زاویهای از جمله کمیات مورد بحث در این حرکت میباشند.
دینامیک حرکت :
دینامیک به نیروهایی که موجب تغییر حرکت یا خواص دیگر ، از قبیل شکل و اندازه اجسام میشوند میپردازد. این بخش ما را با مفاهیم نیرو و جرم و قوانین حاکم بر حرکت اجسام هدایت میکند. یک مورد خاص در دینامیک ایستاشناسی است که با اجسامی که تحت تاثیر نیروهای خارجی در حال سکون هستند سروکار دارد.
پایه گذاران مکانیک کلاسیک:
با این که شروع مکانیک از کمیت سرچشمه میگیرد ، در زمان ارسطو فرایند فکری مربوط به آن گسترش سریعی پیدا کرد. اما از قرن هفدهم به بعد بود که مکانیک توسط گالیله ، هویگنس و اسحاق نیوتن بدرستی پایهگذاری شد. آنها نشان دادند که اجسام طبق قواعدی حرکت میکنند ، و این قواعد به شکل قوانین حرکت بیان شدند. مکانیک کلاسیک یا نیوتنی عمدتا با مطالعه پیامدهای قوانین حرکت سروکار دارد.
قوانین سه گانه اسحاق نیوتن راه مستقیم و سادهای به موضوع مکانیک کلاسیک میگشاید.این قوانین عبارتند از:
قانون اول نیوتن:
هر جسمی به حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود در روی یک خط مستقیم ادامه میدهد مگر اینکه یک نیروی خارجی خالص به آن داده شود و آن حالت را تغییر دهد.
قانون دوم نیوتن
آهنگ تغییر تکانه خطی یک جسم با برآیند نیروهای وارد بر آن متناسب بوده و در جهت آن قرار دارد.
قانون سوم نیوتن:
این قانون که به قانون عمل و عکسالعمل معروف است ، اینگونه بیان میشود. هر عملی را عکس العملی است ، مساوی با آن و در خلاف جهت آن.
فرمولبندی لاگرانژی مکانیک کلاسیک:
در برسی حرکت اجسام به کمک قوانین نیوتون اجسام به صورت ذرهای در نظر گرفته میشود. بنابراین ، بررسی حرکات سیستم های چند ذرهای ، اجسام صلب ، دستگاههای با جرم متغیر ، حرکات جفت شده و ... به کمک قوانین اسحاق نیوتن به سختی صورت میگیرد. لاگرانژ و هامیلتون دو روش مستقلی را برای حل این مشکل پیشنهاد کردند. در این روشها برای هر سیستم یک لاگرانژین (هامیلتونین) تعریف کرده ، سپس به کمک معادلات اویلر-لاگرانژ (هامیلتون-ژاکوپی) حرکات محتمل سیستمها مورد بررسی قرار میگیرد. موارد شکست فرمولبندی اسحاق نیوتن :
تا آغاز قرن حاضر . قوانین اسحاق نیوتن بر تمام وضعیتهای شناخته شده کاملا قابل اعمال بودند. مشکل هنگامی بروز کرد که این فرمولبندی به چند وضعیت معین زیر اعمال شدند:
اجسام بسیار سریع
اجسامی که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت میکنند.
اجسام با ابعاد میکروسکوپی مانند الکترونها در اتمها.
شکست مکانیک کلاسیک در این وضعیتها ، نتیجه نارسایی مفاهیم کلاسیکی فضا و زمان است.
مکمل مکانیک کلاسیک:
مشکلات موجود در سر راه مکانیک کلاسیک منجر به پیدایش دو نظریه زیر شد:
فرمولبندی نظریه نسبیت خاص برای اجسام متحرک با سرعت زیاد
فرمولبندی مکانیک کوانتومی برای اجسام با ابعاد میکروسکوپی
مکانیک تحلیلی
نگرش کلی
مکانیک تحلیلی همانگونه که از نامش بر میآید ، شاخهای از علم گسترده فیزیک است که به تجزیه و تحلیل حرکت سیستمهای مختلف میپردازد. در مکانیک کلاسیک حرکت در حالت کلی مورد بحث قرار میگیرد. و کمتر به ریزهکاریهای موجود در حرکت پرداخت میشود. به عنوان حرکت یک دستگاه چند ذرهای به طور کامل جرمی میشود ، در صورتیکه در مکانیک کلاسیک بیشتر حرکت تک ذره و در نهایت سیستم دو یا سه ذرهای مورد بحث قرار میگیرد. مکانیک تحلیلی جهت آماده سازی برای کار پیشرفته در فیزیک جنبه اساسی دارد. یکی از اهداف مکانیک تحلیلی تحریک حس کنجکاوی در خواننده است به گونهای که او را به فکر کردن درباره پدیدههای فیزیکی در قالب عبارات ریاضی آماده میکند و زمینهای برای درک عمیق اصول اساسی مکانیک ایجاد میکند. هدف فرا گرفتن مکانیک ، باید این باشد که شئی تقریبا به همان اندازه شهودی برای بیان ریاضی مسائل فیزیکی و همچنین برای تغییر فیزیکی جوابهای ریاضی در خواننده پدید آید.
سیر کلی مطالب در مکانیک تحلیلی
ابتدا مفاهیم اساسی مکانیک و قوانین مکانیک و ثقل به زبان ریاضی بیان میشوند. سپس مساله حرکت در فضای یک بعدی به طور کامل تشریح میگردد. و حرکت نوسانگر هماهنگ به عنوان مهمترین مثال حرکت تک بعدی بررسی میشود، که در این بررسی اعداد مختلف برای نمایش کمیتهای نوسانی استفاده میشود. بنابراین یک توصیف اولیهای از مکانیک به وجود میآید.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 19
مفاهیم و قوانین مکانیک نیوتنی
آخرین فردی که اندیشه هایش بر نیوتن و فرمول بندی مکانیک کلاسیک تاثیر عمیق داشت، دکارت بود. با این وجود نظرات تمام کارهای دکارت در زمینه فیزیک حالت توصیفی داشت. اما همین مسائل توصیفی نیز به شدت با فیزیک ارسطویی در تضاد بود. به همین دلیل نخست مکانیک گالیله ای بیان کرده و آنگاه فیزیک دکارتی آورده شده است تا با مقایسه ی آنها با کارهای نیوتن، ارزش و اهمیت کار نیوتن بهتر مشخص شود.
مکانیک گالیله ای پس از کپرنیک و کپلر که در نجوم تحولات را آغاز کردند، گالیله مسئولیت انتقال تاریخی از نجوم به فیزیک را به عهده گرفت. گالیله از جاذبه مطرح شده در قانون سوم کپلر جاذبه و شتاب را استنتاج کرد که از یک سو به حرکت غیر دایروی و سرعت نایکنواخت اجرام سماوی باز می گشت و از سوی دیگر به چند و چون سقوط اجسام در زمین ارتباط داشت. یک طرف نجوم و طرف دیگر قوانین فیزیک. تعریف " شتاب یعنی تغییر سرعت در مقدار و یا جهت " شیرازه نظریه گالیله بود که به نظر متاخرین در این باب متفاوت بود. نظریه قدما می گفت که حرکت طبیعی اجسام سماوی دایره است و حرکت اجسام زمینی خط مستقیم و اگر جسم زمینی را به حال خود بگذاریم کم کم خواهد ایستاد. گالیله اما می گفت که هر جسمی فارغ از سماوی یا زمینی اگر نیروی خارجی بر آن اعمال نشود در حرکت مستقیم خود با سرعت ثابت ادامه خواهد داد و نیروی اعمالی می تواند در راستا و یا در سرعت آن جسم تغییر حاصل کند که در هر دو صورت شتاب نامیده می شود. همچنین او قانون شتاب را کشف کرد و آن مثال معروف سقوط پر و گلوله در خلاء در اثبات همین موضوع است. او در این مورد دست به یک تصور علمی زد و فرض کرد که اگر بتوان ستونی بدون هوا ایجاد کرد این دو جسم در یک زمان و با یک سرعت به زمین خواهند رسید. این امر محقق نشد مگر زمانی که در تاریخ 1654 ماشین تخلیه هوا اختراع شد و صحت نظر گالیله تائید شد. در همان زمان این امکان نیز به وجود آمد تا شتاب جاذبه زمین اندازه گیری شود. او قوانین حرکت پرتابی را که اکنون به عنوان یک مسئله کلاسیک در دبیرستان ها تدریس می شود را نیز کشف کرد . دکارت و مفهوم حرکت در باب فیزک دکارت و مفهوم حرکت از دیدگاه او کمتر سخن گفته اند . گویی فیزیک دکارت با آنهمه اهمیت و تاثیرش بر آراء اندیشمندان بزرگی , همچون ایزاک نیوتن , در مقابل دیگر افکار او همچون تصورات فطری و دوگانه انگاری ذهن - کمتر مورد توجه بوده است . فیزیک و شالوده های آن نزد دکارت نقشی محوری داشتند . هر چند امروزه احتمالاً او را بیشتر با مابعدالطبیعه ذهن و بدن یا برنامه و روش معرفت شناسی اش میشناسند. در قرن هفدهم میلادی لااقل به یک اندازه , فیزیک مکانیکی و مکانیک جهان هندسی در حرکت که نقش بسیاری در مقبولیت او نزد اندیشمندان معاصرش داشت , شاخته شده بود. پیش زمینه های تاریخی دکارت در جریان مخالفت با فلسفه مدرسی به هیچ وجه تنها نبود . آنزمان که دکارت در مدرسه فیزیک می آموخت حملات متعددی اندیشه های مختلف فلسفه طبیعی ارسطو را هدف قرار می داد . اما مهمترین امر در فهم فیزیک دکارت مسئله احیاء اتمیسم سنتی بود . در برابر دیدگاه ارسطویی، اتمیستهای سنتی از جمله , دموکریتوس , اپیکور , لوکرسیوس سعی می کردند تا رفتار ویژه اجسام را نه بر حسب صورتهای جوهری , بلکه بر حسب اندازه , شکل و حرکت اجسام کوچکتری بنام اتم تبیین نمایند. اتمهایی که در فضای خالی به حرکت واداشته شده اند . در قرن شانزدهم در باب اندیشه اتمیستی به طور گسترده ای بحث میشد. بطوریکه در اوایل قرن هفدهم می توان تعداد قابل توجهی از طرفداران آن از جمله نیکولاس هیل , سباستین باسو , فرانسیس بیکن , و گالیلو گالیله را نام برد . پس از تمام اینها , فیزیک دکارت نقطه پایانی بر این مباحث گذاشت که کاملا با جهان اتمیستها بیگانه بود . دکارت اعتقاد به وجود اتمهای جدا از هم و فضاهای خالی را که مشخصه فیزیک اتمیستی بود کنار گذاشت . جسم و امتداد فلسفه طبیعی دکارت با مفهوم جسم آغاز می شود . البته امتداد , ذاتی جسم یا جوهر جسمانی است . یا آنگونه که در " اصول " اصطلاح فنی آنرا بکار میگیرد , امتداد صفت اصلی جوهر جسمانی است . از نگاه دکارت , همچون دیگر بزرگان , علم ما به جواهر نه بصورت مستقیم بلکه از طریق عوارض , صفات و کیفیات , و . . . آنها ست . به همین دلیل در " اصول " مینویسد : "