دانلود کامل ترین جزوه کارگاه ماشین افزار

جزوه رنگی و تایپ شده کارگاه ماشین افزار

دانلود فایل

مهندسی مکانیک دانشگاه پیام نور مهندس فرخنده علمی کاربردی استاد بنائی دانشگاه آزاد کارشناسی ارشد کاردانی برای آزمون استخدامی مرتضی

“” : ‌: ‌‌‌‌: ً ‌‌‌ً ‌‌‌‌ً هر یک از این موارد کم است و تسلط بر آنها از طریق تمرین جزوه کارگاه ماشین افزار می شود. بنابراین بسیار مهم است که مشکلات را حل کنید. مسائل متعددی که در پایان هر فصل گنجانده شده است، فرصتی را برای تمرین به کارگیری اصول برای حل مسائل فراهم می کند. حتی اگر برای راحتی شما خلاصه‌ای از معادلات مفید را در پایان هر فصل ارائه می‌کنیم، شما باید از وسوسه اتخاذ رویکردی به اصطلاح پلاگین و چاگ برای حل مشکلات اجتناب کنید. بسیاری از مشکلات به گونه ای است که این رویکرد به سادگی کار نخواهد کرد. در حل مشکلات، ما قویاً توصیه می کنیم که از مراحل منطقی زیر استفاده کنید:
1 اطلاعات داده شده را به طور مختصر و مختصر با کلمات خود بیان کنید.
2 اطلاعاتی که باید پیدا شود را بیان کنید.
3 شماتیک سیستم یا حجم کنترل را برای استفاده در تحلیل ترسیم کنید. حتماً مرزهای سیستم یا حجم کنترل را علامت گذاری کنید و جهت مختصات مناسب را برچسب گذاری کنید.
4 قوانین اساسی را که برای حل مسئله ضروری می دانید، فرمول ریاضی مناسبی ارائه دهید.

کارگاه ماشین افزار

5 فرضیات ساده‌سازی را که فکر می‌کنید در مسئله مناسب هستند فهرست کنید.
6 قبل از جایگزینی مقادیر عددی تجزیه و تحلیل را به صورت جبری کامل کنید. اگر از نرم افزاری برای حل مشکل استفاده می کنید، این امر بسیار مهم است.
7 مقادیر عددی را جایگزین کنید تا پاسخ عددی بدست آورید. (الف) به منبع مقادیر برای هر ویژگی فیزیکی اشاره کنید. (ب) مطمئن شوید که ارقام قابل توجه در پاسخ با داده های داده شده مطابقت دارند. ج) واحدهای هر عبارت را بررسی کنید تا از سازگاری آنها مطمئن شوید.
8 پاسخ را بررسی کنید و فرضیات ارائه شده در راه حل را بررسی کنید تا از منطقی بودن آنها مطمئن شوید.
9 پاسخ را برچسب بزنید.
در کار اولیه شما این قالب مشکل ممکن است غیر ضروری و حتی طولانی به نظر برسد. با این حال، تجربه ما این است که این رویکرد برای حل مسئله در نهایت کویسکوزدترین است. همچنین شما را برای تبدیل شدن به یک حرفه ای موفق آماده می کند، که پیش نیاز اصلی آن این است که بتوانید اطلاعات و نتایج یک تجزیه و تحلیل را به طور واضح و دقیق منتقل کنید. این قالب در تمام نمونه های ارائه شده در این متن استفاده می شود. پاسخ به مثال ها به سه رقم قابل توجه گرد می شود.
مسائل در پایان هر فصل از نظر درجه سختی متفاوت است. برای بسیاری، مداد و کاغذ همراه با ماشین حساب کافی است. این امر به ویژه در مورد مشکلاتی که ما برای نشان دادن یک اصل یا مفهوم واحد طراحی کرده ایم صادق است. با این حال، بسیاری از مشکلات پیچیده تر وجود دارد، و ما ماشین افزار که استفاده از ابزارهای نرم افزاری یک رویکرد مناسب تر و رضایت بخش تر برای دستیابی به یک راه حل است. ما یک آموزش اکسل و راه حل هایی برای بسیاری از نمونه های کتاب در وب جزوه کارگاه ماشین افزار ارائه کرده ایم که می تواند برای شروع کار با این ابزار به شما کمک کند. علاوه بر این، تعداد زیادی حل‌کننده معادله دیگر وجود دارد که دانش‌آموزان آن‌ها را بسیار مفید می‌دانند، از جمله EES، MATLAB و Mathematica. ما شما را تشویق می کنیم که استفاده از یکی از این ابزارها را بیاموزید زیرا تقریباً تمام مشکلاتی که در عمل با آنها روبرو خواهید شد پیچیده هستند.
حوزه مکانیک سیالات
همانطور که از نام آن پیداست، مکانیک سیالات مطالعه سیالات در حالت استراحت یا در حال حرکت است. این موضوع برای طیف گسترده ای از موضوعات سنتی مانند طراحی سیستم های سد، سیستم های تحویل آب، پمپ ها و کمپرسورها و آیرودینامیک خودروها و هواپیماها کاربرد دارد. مکانیک سیالات توسعه فناوری های جدید را در زمینه محیط زیست و انرژی مانند توربین های بادی در مقیاس بزرگ و ماشین افزار نشت نفت تسهیل کرده است. پیشرفت های پزشکی در درک و درمان مشکلات جریان در سیستم گردش خون و تنفس توسط کاربردهای مکانیک سیالات کمک شده است. مدل‌سازی گردش اتمسفر و جریان‌های اقیانوسی که به درک تغییرات اقلیمی کمک می‌کند بر اساس اصول مکانیک سیالات است. احتمالاً بزرگ‌ترین پیشرفت در مکانیک سیالات در سال‌های اخیر، توانایی مدل‌سازی جریان‌های بسیار پیچیده با استفاده از نرم‌افزار است. تکنیکی که به عنوان دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شناخته می شود، در قلب خود روابط اساسی مکانیک سیالات را دارد.
این‌ها فقط نمونه‌ای کوچک از حوزه‌های جدیدتر مکانیک سیالات هستند، اما نشان می‌دهند که چگونه این رشته هنوز هم بسیار مرتبط است و به طور فزاینده‌ای متنوع است، حتی اگر ممکن است هزاران سال قدمت داشته باشد.

دانلود رایگان خلاصه جزوه کارگاه ماشین افزار کتاب پی دی اف Pdf

تعریف سیال
ما مطمئن هستیم که شما یک ایده عقل سلیم از چیستی سیال، بر خلاف جامد، دارید. ماشین افزار که ما با آنها برهمکنش داریم سیالات به جریان می افتند در حالی که مواد جامد تمایل به تغییر شکل یا خم شدن دارند. مهندسان نیاز به تعریف رسمی و دقیق‌تری از سیال دارند: سیال ماده‌ای است که تحت تأثیر تنش برشی (مماسی) بدون توجه به اینکه تنش برشی چقدر کوچک باشد تغییر شکل می‌دهد. از آنجایی که حرکت سیال تحت اعمال تنش برشی ادامه می‌یابد، می‌توان سیال را به عنوان هر ماده‌ای تعریف کرد که در حالت سکون نمی‌تواند تنش برشی را حفظ کند.
از این رو مایعات و گازها (یا بخارات) اشکال یا فازهایی هستند که سیالات می توانند داشته باشند. ما می خواهیم این فازها را از فاز جامد ماده متمایز کنیم. ما می توانیم تفاوت بین رفتار جامد و سیال را در شکل 1.1 ببینیم. اگر نمونه ای از هر یک از مواد را بین دو صفحه قرار دهیم (شکل 1.1a) و سپس نیروی برشی F اعمال کنیم، هر کدام در ابتدا تغییر شکل می دهند (شکل 1.1b). با این حال، در حالی که یک جامد سپس در حالت سکون خواهد بود (با فرض اینکه نیرو به اندازه کافی بزرگ نباشد که از حد الاستیک خود فراتر رود)، یک سیال تا زمانی که نیرو اعمال شود به تغییر شکل خود جزوه کارگاه ماشین افزار می دهد (شکل 1.1c، d، و غیره). . توجه داشته باشید که سیال در تماس با سطح جامد نمی لغزد. به دلیل شرایط بدون لغزش، سرعتی برابر با آن سطح دارد، که یک واقعیت تجربی بسیار مهم است.

شکل 1.1 تفاوت در رفتار یک ماشین افزار و یک سیال به دلیل نیروی برشی.
مقدار تغییر شکل جامد به مدول صلبیت جامد بستگی دارد. در فصل 2 خواهیم آموخت که سرعت تغییر شکل سیال به ویسکوزیته μ سیال بستگی دارد. ما به جامدات به عنوان الاستیک و سیالات به عنوان چسبناک اشاره می کنیم. به طور غیررسمی تر، می گوییم که جامدات «فاری بودن» را نشان می دهند. به عنوان مثال، هنگامی که از روی یک چاله رانندگی می کنید، به دلیل فشرده شدن و انبساط فنرهای فلزی سیم پیچ، ماشین بالا و پایین می پرد. از طرف دیگر، سیالات اثرات اصطکاک از خود نشان می دهند به طوری که کمک فنرها، که حاوی سیالی هستند که با فشار از یک دهانه کوچک عبور می کند، به دلیل اصطکاک سیال انرژی را هدر می دهند و پس از چند نوسان، جهش را متوقف می کنند.
این ایده که مواد را می‌توان به عنوان جامد یا مایع دسته‌بندی کرد برای اکثر مواد صادق است، اما تعدادی از مواد هم فنری و هم اصطکاک را از خود نشان می‌دهند. به آنها ویسکوالاستیک می گویند. بسیاری از بافت های بیولوژیکی ویسکوالاستیک هستند. به عنوان مثال، مایع سینوویال در مفاصل زانو انسان آن مفاصل را روان می کند، اما مقداری از شوک وارده در حین راه رفتن یا دویدن را نیز جذب می کند. نمونه های دیگر از مواد ویسکوالاستیک برخی از پلیمرها، فلزات در دماهای بسیار بالا و مواد قیر مانند آسفالت هستند.
1.2 معادلات اساسی
تجزیه و تحلیل هر مشکلی در مکانیک سیالات لزوماً شامل بیان قوانین اساسی ماشین افزار بر حرکت سیال است. قوانین اساسی که برای هر سیال قابل اجرا هستند عبارتند از:
1 بقای جرم
2 قانون دوم حرکت نیوتن (که اصل تکانه خطی نیز نامیده می شود)
3 اصل تکانه زاویه ای
4 قانون اول ترمودینامیک
5 قانون دوم ترمودینامیک

دانلود رایگان خلاصه کتاب کارگاه ماشین افزار pdf

همه قوانین اساسی معمولاً برای حل یک مشکل لازم نیستند. از سوی دیگر، در بسیاری از مسائل لازم است که روابط اضافی را وارد تحلیل کنیم که رفتار خواص فیزیکی سیالات را در شرایط معین توصیف می کند. به عنوان مثال، معادله گاز ایده آل حالت

مدلی است که چگالی را به فشار و دما برای بسیاری از گازها در شرایط عادی مرتبط می کند. در معادله 1.1، R ثابت گاز است. مقادیر R در ضمیمه A برای چندین گاز معمولی آورده شده است. p و T در معادله 1.1 به ترتیب فشار مطلق و دمای مطلق و ρ جزوه کارگاه ماشین افزار (جرم در واحد حجم) است. مثال 1.1 استفاده از معادله حالت گاز ایده آل را نشان می دهد.
بدیهی است که قوانین اساسی که به آنها می پردازیم همان قوانینی است که در مکانیک و ترمودینامیک استفاده می شود. وظیفه ما این خواهد بود که این قوانین را به شکل های مناسب برای حل مسائل جریان سیال و اعمال آنها در موقعیت های بسیار متنوعی فرموله کنیم.
مثال 1.1 اولین کاربرد قانون در سیستم بسته

یک دستگاه سیلندر پیستونی ماشین افزار 0.95 کیلوگرم اکسیژن در ابتدا در دمای 27 درجه سانتیگراد و فشار ناشی از وزن 150 کیلو پاسکال abs است. حرارت به گاز اضافه می شود تا به دمای 627 درجه سانتیگراد برسد. مقدار گرمای اضافه شده در طول فرآیند را تعیین کنید.

1.3 روش های تجزیه و تحلیل
اولین قدم در حل یک مشکل، تعریف سیستمی است که می‌خواهید تحلیل کنید. در مکانیک پایه، ما به طور گسترده ای از نمودار آزاد بدن استفاده کردیم. در مکانیک سیالات، بسته به مسئله مورد مطالعه، از یک سیستم یا یک ولوم کنترلی استفاده خواهیم کرد. این مفاهیم با مفاهیمی که در ترمودینامیک استفاده کردید یکسان هستند (به ترتیب سیستم بسته و سیستم باز نیز نامیده می شوند). برای بدست آوردن عبارات ریاضی برای هر یک از قوانین اساسی می توانیم از هر کدام استفاده کنیم. در ترمودینامیک بقای جرم و قوانین اول و دوم ترمودینامیک را در اکثر مسائل اعمال کردیم. در مطالعه مکانیک جزوه کارگاه ماشین افزار، ما معمولاً از بقای جرم و قانون دوم حرکت نیوتن استفاده می کنیم. در ترمودینامیک تمرکز ما انرژی بود. در مکانیک سیالات عمدتاً نیروها و حرکت خواهند بود. ما همیشه باید آگاه باشیم که آیا از یک رویکرد سیستمی استفاده می کنیم یا از یک رویکرد حجم کنترلی استفاده می کنیم زیرا هر کدام به بیان ریاضی متفاوتی از این قوانین منجر می شود. در این مرحله به بررسی تعاریف سیستم ها و حجم های کنترل می پردازیم.

سیستم و حجم کنترل
یک سیستم به عنوان یک مقدار جرم ثابت و قابل شناسایی با مرزهای سیستم که سیستم را از محیط اطراف جدا می کند، تعریف می شود. مرزهای سیستم ممکن است ثابت یا متحرک باشد. با این حال، هیچ جرمی از مرزهای سیستم عبور نمی کند.
در مجموعه پیستون-سیلندر آشنا از ترمودینامیک، شکل 1.2، گاز موجود در سیلندر سیستم است. اگر گاز گرم شود، پیستون وزن را بلند می کند. بنابراین مرز سیستم حرکت می کند. گرما و کار ممکن است از مرزهای سیستم عبور کنند، اما مقدار ماده در داخل مرزهای سیستم ثابت باقی می ماند. هیچ جرمی از مرزهای سیستم عبور نمی کند.

شکل 1.2 مجموعه پیستون سیلندر.
در دوره های مکانیک بدن جامد شما از نمودار بدن آزاد (رویکرد سیستمی) به ماشین افزار گسترده استفاده کردید. این منطقی بود زیرا شما با یک بدنه سفت و سخت که به راحتی قابل شناسایی است سر و کار داشتید. با این حال، در مکانیک سیالات ما معمولاً به جریان سیالات از طریق دستگاه هایی مانند کمپرسورها، توربین ها، خطوط لوله و نازل ها می پردازیم. در این موارد، تمرکز توجه بر روی یک مقدار جرم ثابت و قابل شناسایی دشوار است. بسیار راحت‌تر است که توجه را روی حجمی در فضایی که سیال از طریق آن جریان می‌یابد متمرکز کنید. در نتیجه، ما از رویکرد حجم کنترل استفاده می کنیم.
حجم کنترل حجمی دلخواه در فضا است که سیال از طریق آن جریان می یابد. مرز هندسی حجم کنترل را سطح کنترل می گویند. سطح کنترل ممکن است واقعی یا خیالی باشد. ممکن است در حالت استراحت یا در حال حرکت باشد. جزوه کارگاه ماشین افزار جریان را از طریق یک اتصال لوله نشان می دهد که یک سطح کنترل روی آن کشیده شده است. توجه داشته باشید که برخی از مناطق سطح با مرزهای فیزیکی (دیواره های لوله) مطابقت دارند و برخی دیگر (در مکان های 1، 2 و 3) قسمت هایی از سطح هستند که جزوه ماشین مخصوص هستند. برای حجم کنترلی که توسط این سطح تعریف شده است، می‌توانیم معادلاتی برای قوانین اساسی بنویسیم و نتایجی مانند نرخ جریان در خروجی 3 با توجه به نرخ جریان در ‌() ‌‌ً ‌‌