تابع sign Function) sign)

 دستور تابع sign در متلب

 این تابع به عنوان تابع علامت نیز شناخته می شود.و در علوم مهندسی و ریاضیات کاربرد دارد و به این صورت بر درایه های یک آرایه عمل می کند. اگر 

1- اگر بزرگتر از صفر باشد برابر است با 1

2- اگر برابر با صفر باشد برابر با 0

3- اگر کوچکتر از صفر باشد برابر است با -1

تذکر:تابع علامت عداد مختلط به این فرم محاسبه می شود            (x/abs(x

 یعنی برای محاسبه تابع علامت آن را به قدر مطلقش تقسیم می کنیم .

مثال1                     [x=[-1 0 1

                             (y=sign(x

                                      =y

                         1  0  -1

مثال 2    

                                 x=1+1i

                              (y=sign(x   

                                       =y

                    0.7071+0.7071i  

ترموالاستیسیته کوپل & coupled thermoelasticity

اگر یک جسم هادی تحت اعمال یک تحریک ناگهانی قرار گیرد ، اثرات این تحریک به طور آنی در فواصل بسیار دور ازمنابع حرارت احساس می شود از لحاظ فیزیکی غیر واقعی  است. در تئوری ترموالاستیسیته کوپل ، میدانهای جابجایی و دما به هم وابسته هستند و برای بدست آوردن آنها معادلات حرکت و انرژی باید به صورت همزمان حل شوند. مثل ترک برداشتن یا شکستن یخ در آب 

می توان با استفاده از تئوری های زیر انتشار نامحدود امواج را محدود کرد.

1- مدل لرد - شلمن : بر پایه یک زمان استراحت استوار است 

2- گرین -لیندسی :دو ثابت زمانی متفاوت را در معادلات ساختاری و آنتروپی تعریف می کند.

3-گرین -نقدی در سه حالت معادله را تعریف می کند :

الف ) سرعت موج سیگنال گرمایی نامحدود 

ب) سرعت موج سیگنال گرمایی محدود و بدون اتلاف انرژی 

سرعت موج گرمایی محدود و با اتلاف انرژی 

شکل دهی کششی -stretch forming

شکل دهی کششی یکی از فرایند شکل دهی در فلزات می باشد .که به طور گسترده در صنعت هوا فضا در ساخت پوسته هوا پیما و صنعت کشتی سازی مورد توجه قرار می گیرد . این شکل دهی اغلب برای شکل دادن فلزاتی که دارای  ابعاد بزرگ هستند مورد استفاده قرار می گیرد .

در ایجا به طور خلاصه از مراحل شکل دهی کششی توضیح داه شده است 

http://s3.picofile.com/file/8229343484/%D8%B4%DA%A9%D9%84_%D8%AF%D9%87%DB%8C_%DA%A9%D8%B4%D8%B4%DB%8C_stretch_forming.pdf.html

جعبه ابزار نمادین در متلب

http://s6.picofile.com/file/8187185326/symbolic.pdf.html

matlab plot(رسم نمودار در متلب)

http://s6.picofile.com/file/8186960118/plot.pdf.html

matlab

http://s4.picofile.com/file/8186958176/data.pdf.html

آلیاژحافظه دار

تاریخچه

اولین گام‌ها به‌سوی کشف اثر حافظه‌داری شکلی در دهه 1930 گزارش‌شده است. به توجه به مطالب اوتسوکا و وایمن رفتار شبه الاستیک آلیاژ طلا-کادمیوم را اولاندر در سال 1932 کشف کرد. گرنینگر و مرادیان (1938) شکل‌گیری و ناپدید شدن فاز مارتنزیت در آلیاژ کادمیوم –روی را براثر افزایش و کاهش دما مشاهده کردند. اولین نمودهای اثر حافظه‌داری که تابع رفتار ترموالاستیک فاز مارتنزیت است به‌طور گسترده‌ای یک دهه بعد توسط کردجومو و خاندروس (1949) و نیز توسط چانگ و رد (1951) گزارش‌شده است آلیاژهای نیکل و تیتانیوم برای اولین بار در سال‌های 1962-1963 توسط بوهلر و همکارانش در آزمایشگاه مهمات نیروی دریایی ایالات‌متحده توسعه‌یافته و نام تجاری نیتینول (مخفف نیکل تیتانیوم آزمایشگاه مهمات نیروی دریایی) به خود گرفت. خواص قابل‌توجه این آلیاژ به‌طور تصادفی کشف شد. نمونه‌ای که چند بار خم‌شده و از شکل اصلی خود خارج‌شده بود در جلسه مدیریت آزمایشگاه ارائه شد. یکی از مدیران فنی، دکتر دیوید موزی ، تصمیم گرفت تا ببینید اگر نمونه گرم شود چه اتفاقی خواهد افتاد و فندک خود را زیر آن گرفت در کمال شگفتی نمونه به شکل اصلی خود بازگشت.نوعی دیگر از آلیاژهای حافظه‌دار شکلی وجود دارد به نام آلیاژ فرومغنازطیس با حافظه شکلی که تغییر شکل تحت میدان مغناطیسی قوی رخ می‌دهد. این مواد به میدان‌های مغناطیسی سریع‌تر و کارآمدتر از تغییرات دما پاسخ می‌دهند.آلیاژهای فلزی تنها آلیاژهای پاسخگو به حرارت نیستند؛ پلیمرهای با حافظه شکلی نیز توسعه‌یافته‌اند و از اواخر دهه 1990 به‌صورت تجاری در دسترس هستند

)Shape Memory Alloy آلیاژ حافظه‌دار (

به آلیاژهایی گفته می‌شود که خواص ترمومکانیکی قدرتمندی همراه با تغییر ناگهانی در ساختار شبکه خود از طریق استحاله مارتنزیتیفعال‌شده توسط تنش یا دما نشان می‌دهند.

خواص

دو خاصیت معمول در این آلیاژ

1-حافظه‌داری یک‌طرفه

2-حافظه‌داری دوطرفه

3- سوپرالاستیسیته( که آلیاژ به محض باربرداری به شکل اولیه اش باز می گردد. بنابراین در این حالت برای رسیدن به شکل اولیه نیازی به اعمال حرارت نمی باشد).

کاربردها

یکی از اولین کاربردهای آلیاژهای حافظه‌دار در مقیاس انبوه، استفاده در اتصالات لوله‌های هیدرولیک بود. 

اما پزشکی اولین زمینه‌ای است که آلیاژهای حافظه‌دار در آن کاربردهای زیادی یافتند. علت این امر مناسب بودن دمای بدن برای عملکرد آلیاژهای حافظه‌دار در ناحیه شبه‌الاستیک است. کاربردهای پزشکی آلیاژهای حافظه‌دارشامل استنت ها ،فیلتر ها وسیم های هادی آنژیوپلاستی و گیره ها هستند.  

الاستیسیته غیر موضعی

وقتی که ورق ضخیم باشد،ویا شرایط مرزی ساده نباشد(تکیه گاه گیره دار یا آزاد باشد) از تئوری مرتبه بالا استفاده می کنیم. یکی از روش های تئوری مرتبه بالابرای حل مسائل،استفاده از تئوری الاستیسیته غیر موضعی است .که توسط ارگین مورد مطالعه قرار گرفت.

در تئوری کلاسیک(موضعی)،تنش در یک نقطه تابعی از کرنش در تمام نقاط است.اما در تئوری الاستیسیته غیر موضعی تنش در یک نقطه، تابعی از کرنش در تمامی نقاط ست . که در واقع ،به صورت مولکولی بررسی می کند

برترین دانشگا ه های مکانیک

1. MIT)Massachusetts Institute of Technology)

2. Stanford University

3. (University of California, Berkeley (UCB) (UC Berkeley

4. University of Cambridge

5. (California Institute of Technology (Caltech

6. Imperial College London

7. University of Tokyo

8. (Zurich (Swiss Federal Institute of Technology

9. University of Oxford

10. (National University of Singapore (NUS

رشته مهندسی مکانیک چیست ؟

رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترین رشته مهندسی به شمار آورد. رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید  تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین‌آلات و به کارگیری مواد مختلف در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم‌های مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط می‌باشد،به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیه‌سازی طراحی و تهیه نقشه‌ها ، تدوین روش ساخت ، تولید و آزمایش ماشین‌آلات و تاسیسات مورد استفاده در جهان امروز، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.

تعریف و شرح

مهندسی مکانیک شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راه‌اندازی دستگاه‌ها و ماشین‌ها سروکار دارد. مهندسی مکانیک نقش به سزایی در بالا بردن امنیّت زندگی، بهبود کیفیّت کلّی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا می‌کند. به جرئت می‌توان گفت که مهندسی مکانیک، گسترده‌ترین رشته? مهندسی از نظر دامنه? فعالیّت‌ها 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.

کاربرد و زیر شاخه ها

رشته مهندسی مکانیک دارای واحدهایی ملموس و کاربردی است ولی داشتن شناخت کافی نسبت به این رشته قبل از انتخاب آن ضروری است. اغلب واحدهای این رشته دارای ریاضیات دیفرانسیلی پیچیده و تجسم فیزیکی هستند که منجر به سخت شدن این واحدها می شوند. ضمنا واحدهای کارگاهی و فعالیت در واحدهای تولیدی نیز از ویژگی های این رشته می باشد که داوطلبان آن را با محیطهای صنعتی آشنا کرده و پیوند می زند.

 

معرفی اجمالی زیر شاخه ها:

الف – گرایش مکانیک در طراحی جامدات

هدف تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانه ها اجزاء و مکانیزم ماشین آلات مختلف را طراحی کنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است. فارغ التحصیلان می توانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد. موفقیت داوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیک و مکانیک همچنین آشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دوره می توان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک را نام برد. در این رشته زمینه اشتغال و بازارکار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس و قابل لمس است.

ب – گرایش مکانیک در حرارت و سیالات

این رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآیی لازم را می دهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده می سازد. فارغ التحصیلان این دوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمده ای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند.

فارغ التحصیلان این دوره می توانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیک تسلط داشته و با یک زبان خارجی آشنا باشند. دروس این رشته شامل مطالبی در زمینه های حرارت و سیالات ، می باشد.

نظر دانشجویان: با توجه به اینکه اصولا تحصیلات دانشگاهی به خصوص در زمینه های مهندسی نیاز صد در صد به علاقه مندی داوطلب دارد، بنابراین عدم داشتن علاقه و همچنین عدم تقویت دروس اساسی و پایه ای در بخش مکانیک مانند ریاضی، فیزیک – مکانیک ، شیمی ، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحیه تجزیه و تحلیل در مسائل باعث دلسردی و از دست دادن انگیزه تحصیل و رکورد شدید در تحصیلات خواهد شد.

ج - گرایش ساخت و تولید

هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته گری ، جوشکاری، فرم دادن فلزات ، طرح کارگاه یا کارخانه های تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین آلات صنایع (کشاورزی ، نظامی، ماشین سازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند. فارغ التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشین سازی، ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشین آلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهره برداری و اجرای صحیح طرحها را عهده دار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامه ریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه می گردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.

مهندسی مکانیک در ایران

دانشکده مهندسی مکانیک از جمله اولین واحدهائی است که در سال 1336 هجری شمسی و همزمان با تأسیس دانشکده پلی تکنیک تهران فعالیتهای آموزشی خود را آغاز نموده است. در سال 1340 نخستین دانش آموختگان آن موفق به اخذ گواهینامه کارشناسی ارشد پیوسته در رشتة مهندسی مکانیک شدند.

در شروع آموزش این مهندسی در ایران ، مهندسی مکانیک با برق یکی بود و «الکترومکانیک» نامیده می‌شد. اما این دو رشته حدود 40 سال پیش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌های دیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از مهندسی مکانیک جدا شد و مهندسی مکانیک به عنوان رشته مهندسی مکانیک عمومی ارایه گردید. ولی با پیشرفت صنعت و نیاز صنایع به تخصص‌های مختلف در این زمینه، از مهندسی مکانیک عمومی دو گرایش «طراحی جامدات» و «حرارت و سیالات» و بعد از آن «ساخت و تولید» بیرون آمد و بالاخره باید به مهندسی دریا اشاره کرد که هنوز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک ارایه می‌شود.

منبع : مهندس حسن حبیبی پور