ماد مرکب composite

مقدمه

 

روز به روز تقاضای بیشتر در ارتباط با رسیدن به موادی با استحکام بیشتر ٬ وزن کمتر و هزینه کمتر در جوامع مطرح است . از این رو دانشمندان و صاحب نظران در تکاپو هستند که یا مواد سنتی قدیمی را بهبود بخشیده و یا اینکه مواد جدیدتری بسازند .

 

در مواد سنتی داشتن استحکام بیشتر و هزینه ی کمتر به حد بهره دهی رسیده است . و این مواد نمیتوانند جوابگوی خواسته وزن کمتر باشند از این رو به علت برآورده نشدن این نیاز پی گیری و بررسی مواد مرکب (COMPOSITE) می تواند یکی از تصمیم گیری ها برای رسیدن به آن نیازها باشد .

سیکل های ترمودینامیکی

بسیاری از نیروگاه ها از جمله نیروگاه ساده بخار در یک سیکل کار می کنند . از این رو برای اشنایی بیشتر تعدادی از این سیکل ها را معرفی می کنیم :

 

سیکل رانکین   

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به آب مایع

تحول 3-4 : تولید کار به صورت آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1:  انتقال حرارت فشار ثابت از بخار و تبدیل آن به مایع اشباع

 

چند راه برای افزایش راندمان سیکل رانکین :

1- افزایش فشار در دیگ بخار

2-مافوق گرم کردن بخار خروجی از دیگ بخار

3- کاهش فشار خروجی توربین

 

سیکل های تبرید – تراکمی

 

تحول 1-2 : تحول آدیاباتیک بازگشت پذیر در کمپرسور

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به بیرون

تحول 3-4 :افت فشار طی تحول اختناق  (h3=h4)

تحول 4-1:  گرفتن حرارت از محیط سرد در فشار ثابت

 

سیکل ایده آل اتو

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در نقطه مرگ بالا طی حجم ثابت

تحول 3-4 :انبساط و تولید کار به صورت آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1:  انتقال حرارت به محیط در حجم ثابت

 

سیکل دیزل

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در حجم ثابت

 

سیکل استرلینگ

 

تحول 1-2 : تراکم ایزوترم بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در حجم ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  ایزوترم بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در حجم ثابت

 

 

سیکل اریکسون

 

تحول 1-2 : تراکم ایزوترم بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  ایزوترم بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در فشار ثابت

 

سیکل توربین گازی برایتون

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط آدیاباتیک بازگشت پذیر و تولید کار

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در فشار ثابت

 

 

سرفصل های کارشناسی ارشد

سر فصلهای آزمون کارشناسی ارشد

 

مکانیک سیالات	خواص سیال – استاتیک سیالات – مباحث دینامیکی – آنالیز ابعادی  و تشابه – جریان داخلی – جریان پتانسیل و لایه مرزی
ترمودینامیک	کار وحرارت – قانون اول- قانون دوم- آنتروپی – برگشت ناپذیری – سیکل های توان و تبرید – روابط ترمودینامیکی – مخلوط ها و محلول ها – واکنش های شیمیایی – تعادل شیمیایی – جریان داخل شیپوره ها
انتقال حرارت	مقدمه ای بر انتقال حرارت –هدایت حرارتی – هدایت یک بعدی و دایم – هدایت دو بعدی و دایم – هدایت غیر دایم – مقدمه ای بر جابجایی – جابجایی داخلی- جابجایی خارجی جابجایی طبیعی – مبدل های حرارتی – مقدمه ای بر تشعشع-تشعشع بین سطوح
استاتیک	تجزیه نیرو به مولفه های آن در مختصات قایم دو بعدی و سه بعدی- برآیند نیروهای متقارب – برآیند نیروها به وسیله مولفه های آنها – تعادل نقطه مادی – گشتاور نیرو حول یک نقطه در مختصات دو بعدی و سه بعدی – تبدیل سیستم نیرو به یک نیرو و گشتاور – تعادل اجسام صلب – تعادل جسم تحت سه نیرو – قاب ها – خرپا –مرکز سطح – قضیه گلدن پایوس – دیاگرام نیروی برشی و گشتاور خمشی – ممان اینرسی – کار مجازی
مقاومت مصالح	تنش محوری – تغییر مکان محوری – کرنش- قانون هوک –کرنش حجمی –استوانه جدار نازک – پیچش – خمش – برش-تحلیل تنش –تغییر مکان تیرها – روش انرژی – کمانش ستون
طراحی اجزا	تحلیل تنش – مواد نرم و ترد – تمرکز تنش – نظریه های شکست استاتیکی – نظریه خستگی – طراحی اتصالات رزوه ای و پرچی – طراحی اتصالات جوشی- طراحی فنرها – طراحی محور ها – یاتاقان های غلتشی – روانسازی و یاتاقان های لغزشی – طراحی چرخدنده های ساده و مارپیچ – چرخ دنده های مخروطی و حلزونی – کلاچ – ترمز – اجزای مکانیکی انعطاف پذیر
دینامیک	آشنایی با دینامیک – سینماتیک ذرات – سینتیک ذرات – سینتیک مجموه ذرات – سینماتیک اجسام صلب در صفحه و فضا – سینتیک اجسام صلب در صفحه و فضا
ارتعاشات	ارتعاشات آزاد – ارتعاشات واداشته هارمونیکی – ارتعاشات گذرا – سیستم ها با دو یا چند درجه آزادی – خواص سیستم های نوسانی –معادله لاگرانژ
دینامیک ماسین	تعاریف و مقدمات- حرکت شناسی سازو کار های صفحه ای – درجه آزادی ساز و کارهای صفحه ای – مراکز آنی چرخش ساز و کارهای صفحه ای – سرعت شناسی با استفاده از مراکز آنی چرخش – سرعت شناسی و شتاب شناسی ساز و کارهای صفحه ای - ساز و کارهای صفحه ای معادل – نیرو شناسی  ساز و کارهای صفحه ای – ترازمندی اجرام چرخان – ترازمندی اجرام آرو – چرخ لنگر – بادامک و پیرو – مجموعه چرخدنده های معمولی – مجموعه چرخدنده های خورشید صفحه ای – مجموعه چرخدنده های خورشید فضایی
کنترل	انواع مدلسازی – فضای حالت –تابع تبدیل – فرمول میسون – تحلیل پاسخ گذاری سیستم های درجه 1 و 2 – پایداری- معیار راوس هرویتس- نوع سیستم و خطای ماندگار – فیدبک و اثرات فیدبک – مکان هندسی ریشه ها- پایداری در حوزه فرکانس – معیار پایداری نایکوییست – دیاگرام بود – حد فاز و بهره – معیار پایداری بود – طراحی کنترل کننده
ریاضی عمومی	تابع – حد- پیوستگی- مشتق- کاربرد مشتق – دنباله و سری – انتگرال – کاربرد  انتگرال – ماتریس – منحنی ها-  رویه ها – حد و پیوستگی و مشتق پذیری توابع چند متغیره – جبر خطی – بهینه سازی توابع چند متغیره – میدان های برداری – انتگرال چند گانه – انتگرال منحنی الخط – انتگرال سطح – قضیه های انتگرال و کاربرد آن ها
ریاضی مهندسی	سری های فوریه – محاسبه سری ها با استفاده از سری فوریه – انتگرال گیری و مشتق گیری از سری فوریه – رابطه پارسوال – قضیه همگرایی- شرایط دیریکله – محاسبه ضریب فوریه بدون انتگرال گیری – انتگرال فوریه – محاسبه انتگرالهای معین با استفاده از انتگرال فوریه – تبدیل فوریه و خواص آن و کاربرد های تبدیل فوریه – اعداد مختلط – نگاشت – خواص حد و پیوستگی و مشتق تابع مختلط – توابع تحلیلی – معادلات ریمان – توابع هارمونیک – تابع تکین – بسط لران – معرفی قطب – نقطه ویژه اساسی- نقطه حذف شدنی- محاسبه مانده در نقاط تکین منفرد – محاسبه انتگرالهای مختلط – محاسبه انتگرال های معین با استفاده از انتگرال مختلط – معادلات دیفرانسیل با استفاده از مشتقات جزیی مرتبه اول – معادلات دیفرانسیل با استفاده از مشتقات جزیی مرتبه دوم- استاندارد سازی – تشخیص نوع دوم معادلات درجه دوم – حل دالامبر معادله موج – ل معادله موج و حرارت در مختصات دکارتی و قطبی – حل معادله لاپلاس در مختصات دکارتی و قطبی و کروی- حل معادله لاپلاس با استفاده از نگاشت همدیس - معادلات دیفرانسیل با استفاده از مشتقات جزیی با استفاده از سری های فوریه – تبدیل فوریه و تبدیل لاپلاس
معادلات دیفرانسیل	معادلات دیفرانسیل معمولی - معادلات دیفرانسیل مرتبه اول – معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم و بالاتر – حل معادلات با استفاده از سری ها – دستگاه های معادلات دیفرانسیل خطی – تبدیل لاپلاس -
زبان تخصصی	متون عمومی و تخصصی

 

یاتاقان ها (bearing)

یکی از مهمترین  اجزای مکانیکی در صنعت یاتاقان است که مهندس مکانیک باید مورد آن ها اطلاعات کاملی داشته باشد .

 

 

یاتاقان ها را به صورت زیر می توانیم تقسیم بندی کنیم :

 

1-یاتاقان های لغزشی  (sliding bearing )

2-یاتاقان های غلتشی  ( rolling bearing) 

 

انواع یاتاقان های لغزشی :

1- یاتاقان چشمی

2- یاتاقان دو تکیه

3- یاتاقان قابل تنظیم

 

اجزای یاتاقان غلتشی

یاتاقان غلتشی از چهار قسمت اصلی زیر تشکیل شده است :

 

1- حلقه ی بیرونی  (outer ring )

2- حلقه ی درونی (inner ring )

3- اجزای غلتشی  ( balls or rolling element )

4- جدا کننده ( separator )

 

انواع یاتاقان های غلتشی :

 

1- یاتاقان شیارعمیق

2- یاتاقان با شکاف ساچمه زنی

3- یاتاقان با تماس مایل

4- یاتاقان کاسه نمد دار

5- یاتاقان خود میزان

6- یاتاقان کف گرد

7- رولبرینگ

 

مزایا و معایب یاتاقان های لغزشی :

نیرو های زیادی تحمل می کنند – در مقابل ضربه و ارتعاش حساس نیستند – آرام و بی صدا کار میکنند – محدودیت سرعت ندارند – جای کمتری اشغال می کنند – مونتاژ و پیاده کردن آنها راحت است – دقت زیاد لازم ندارند – مراقبت های زیادی از جمله از نظر روغن کاری دارند – توان شروع اولیه حرکت در آنها زیاد است –

 

مزایا و معایب یاتاقان های غلتشی :

برای شروع حرکت گشتاور کمی لازم است – به روغنکاری زیاد احتاج ندارند – به علت استاندارد بودن تعویض آن ها راحت است – مقدار کمی از محور در داخل یاتاقان جای گرفته به همین دلیل طول محور را می توانیم کوتاه انتخاب کنیم – خراب شدن آن همراه با سرو صدا است – عمر کمتری دارند - در مقابل ضربه و ارتعاش حساس هستند- محدودیت دوران دارند .

 

طراحی یاتاقان ها:

هدف از طراحی یاتاقان ها تعیین ابعاد آن هاست تا بتوانند تحت شرایط کاری عمر مطلوبی را داشته باشد پس اساس طراحی بر عمر یاتاقان استوار است .

 

عمر یاتاقان :

تعداد دورها یا ساعت های کار که یاتاتقان می گذراند عمر نامیده می شود .