برنامه درسی

لیست برنامه های درسی

منابع
  • Shigley's Mechanical Engineering Design 10th Edition, by Richard G. Budynas and J Keith Nisbett
  • Machine Design (An Integrated Approach) by Robert L. Norton
  • Design of Machine Elements by Merhyle F. Spotts, Terry E. Shoup, Lee E. Hornberger
  • Fundamentals of Machine Component Design by Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek
طرح درس

1- یاتاقان‌های غلتشی ساچمه‌ای و غلتکی (Roller Bearing &Ball ): ساختار کلی یاتاقان های غلتشی، دقت‌های ساخت و جنس آن‌ها، نامگذاری و شناسایی بلبرینگ‌ها و رولر برینگ‌ها در استاندار AFBMA، انواع ساچمه های (بلبرینگها و غلتکی) رولر برینگها و ساختار و کاربرد آنها، تعریف عمر بلبرینگها و رولر برینگها، ضرائب بار برای هر یک از انواع آنها بار و ظرفیت ایستایی (STATIC) و پویایی (Dynamic) عوامل مؤثر بر عمر، استفاده از جداول جهت تعیین یاتاقان غلتشی مناسب، مرور بر جداول کلیه بلبرینگها و رولر برینگها و ارائه مثال، ملاحظات کاربرد و نصب و روغن کاری، تلرانسهای نصب، تثبیت صحیح و شناوری، روش‌های تثبیت محوری و استاندارد آنها.

2- یاتاقان لغزشی (Journal bearings): تعریف گرانروی Viscosity ویسکوزیته و روش‌های اندازه‌گیری آن استانداردهای روغن و آشنایی با آن‌ها، جداول روغن، مدل یاتاقان پتروف و آشنایی با پارامترهای دخیل پایداری و ناپایداری فیلم روغن ، تحلیل دو بعدی یاتاقان‌های هیدرودینامیکی با تغذیه روغن اتمسفری، فرمولبندی معادله های حاکم، فرمول بندی سه بعدی حل منحنی معادلات یاتاقان، درجه حرارت کارکرد و انتخاب روغن مناسب برای کارکرد، بدست آوردن پارامترهای حاکم بر کارکرد یاتاقان، ساختار و جنس بوش و پوسته این یاتاقان‌ها، روش‌های تغذیه روغن، ساختار یاتاقان‌های با تغذیه روغن تحت فشار، بدست آوردن درجه حرارت تعادل، بدست آوردن روغن مناسب در شرایط مختلف کارکرد

3- چرخدنده ها (GearsGears): تعاریف انتقال قدرت توسط چرخدنده ها و ویژگیها و کاربرد و انواع آنها،  سینماتیک تماس دنده ها، منحنی بوش اینولوت، استاندارهای دنده در دنیا، دندههای متریک، تکنولوژی ساخت چرخدنده و روشهای معمول، هندسه تماس و روابط هندسی مربوطه،  تداخل و رفع آن، چرخدندههای ساده :روابط حاکم بر استحکام استاتیکی دنده ها، اثرات دینامیکی و امکان بروز خستگی خمشی، استحکام خستگی خمشی دندانه ها در بارهای دینامیکی، خستگی سطحی دندانه ها، روابط تنش Hertz برای تنش لهیدگی دو استوانه و پدیده کچلی سطح دنده ها، استحکام خستگی سطحی دندانه ها، جنس چرخدنده ها عملیات حرارتی جهت سختکاری آنها، متدولوژی طراحی چرخدنده ها و بدست آوردن ابعاد بهینه، چرخدنده های مارپیچ (هلیکال) با محورهای موازی : تعاریف، مزایا و محدودیتها،  تغییرات در روابط سینماتیکی و دینامیکی نسبت به چرخدنده ساده، روابط استحکام خمشی و سطحی و ملاحظات ساختی و تلرانسی چرخ دنده های هلیکال با محورهای غیر موازی کاربرد چرخدندههای حلزونی (حلزون و چرخ):  تعاریف، کاربردها، محدودیتها و مزایا، روابط سینماتیکی و نیرویی، نسبت تبدیل و زاویه راهنما Lead و اثر آن بر راندمان،  تخمین توان مفید قابل انتقال، ملاحظات ساخت و مواد، چرخ دندههای مخروطی : چرخدنده های مخروطی ساده، روابط سینماتیکی،  روابط نیرویی،  اشاره به ضرائب خاص در محاسبات استحکام خمشی و سطحی.

هدف از طرح درس

اهداف کلی درس: در این درس دانشجویان در ادامه مباحث ارایه شده در درس "طراحی اجزاء یک" با اصول و نحوه طراحی و انتخاب یاتاقان‌های غلتشی مطابق با استاندارد و یا کاتالوگ‌های سازنده یاتاقان، اصول طراحی یاتاقان‌های لغزشی، طراحی چرخدنده‌های ساده، مارپیچ (هلیکال)، طراحی چرخدنده‌های حلزونی و مخروطی، طراحی المان‌های انتقال قدرت (تسمه‌ها، زنجیرها، و کابل)، ترمز و کلاچ و کوپلینگ‌ها آشنا خواهند شد.

تعداد واحد ۳
نحوه ارزیابی

انجام تکالیف و کوئیز: (%10)     امتحان میان ترم: (%20)        پروژه: (%20)          امتحان پایان ترم: (%50)
زمان بندی و نحوه ارائه درس

شماره هفته

موارد مورد بحث

1

یاتاقان‌های غلتشی ساچمه‌ای و غلتکی

2

3

4

یاتاقان لغزشی

5

6

طراحی چرخدنده‌های ساده

7

8

طراحی چرخدنده‌های مارپیچ (هلیکال)

9

10

طراحی چرخدنده‌های حلزونی و مخروطی

11

12

طراحی المان‌های انتقال قدرت (تسمه‌ها، زنجیرها و کابل)

13

14

ترمز و کلاچ و کوپلینگ‌ها

15

16

تولرانس‌ها و انطباقات

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
ساختمان 8 - - -
منابع
  • Engineering Mechanics: Statics, 8th Edition, by J. L. Meriam, L. G. Kraige, J. N. Bolton
  • Engineering Mechanics: Statics, by R. C. Hibbeler
  • Engineering Mechanics: Statics by A. Bedford, W. Fowler
طرح درس

1- مقدمه، معرفی کلی درس، مروری بر واحدها و شروع بحث بردارهای نیرو

2- برآیند نیروها و مفهوم تعادل استاتیکی ذره، مفهوم و محاسبه گشتاور

3- گشتاور در سه بعد و حول محور و مفهوم زوج نیرو

4- معادل‌سازی سیستم‌ها و مفهوم تکیه‌گاه و انواع شرایط تکیه‌گاهی

5- تعادل جسم صلب در دو بعد

6- تعادل جسم صلب در سه بعد

7- خرپا دو بعدی

8- قاب دو بعدی و ماشین

9- تعیین مرکز سطح و مرکز جرم مرکز و ممان دوم سطح

10- نیروهای گسترده و هیدرو استاتیک

11- تحلیل تیرها، تعیین نیروهای داخلی در تیرها

12- تحلیل تیرها و ترسیم دیاگرام‌های نیروی برشی

13- تحلیل تیرها و ترسیم دیاگرام‌های لنگر خمشی

14- کشش طناب

15- اصطکاک

16- کار مجازی

هدف از طرح درس

اهداف کلی درس: آشنایی دانشجویان با تعاریف و مفاهیم اولیه در استاتیک، تحلیل تعادل اجسام، تحلیل نیرویی اجسام در حالت تعادل

تعداد واحد ۳
نحوه ارزیابی

انجام تکالیف و کوئیز: (%10)     امتحان میان ترم اول: (%20)    امتحان میان ترم دوم: (%20)            امتحان پایان ترم: (%50)
زمان بندی و نحوه ارائه درس

شماره هفته

موارد مورد بحث

1

مقدمه، معرفی کلی درس، مروری بر واحدها و شروع بحث بردارهای نیرو

2

برآیند نیروها و مفهوم تعادل استاتیکی ذره، مفهوم و محاسبه گشتاور

3

گشتاور در سه بعد و حول محور و مفهوم زوج نیرو

4

معادل‌سازی سیستم‌ها و مفهوم تکیه‌گاه و انواع شرایط تکیه‌گاهی

5

تعادل جسم صلب در دو بعد

6

تعادل جسم صلب در سه بعد

7

خرپا دو بعدی

8

قاب دو بعدی و ماشین

9

تعیین مرکز سطح و مرکز جرم مرکز و ممان دوم سطح

10

نیروهای گسترده و هیدرو استاتیک

11

تحلیل تیرها، تعیین نیروهای داخلی در تیرها

12

تحلیل تیرها و ترسیم دیاگرام‌های نیروی برشی

13

تحلیل تیرها و ترسیم دیاگرام‌های لنگر خمشی

14

کشش طناب

15

اصطکاک

16

کار مجازی

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
ساختمان 8 - - -
پیش نیاز درس

ارتعاشات- دینامیک ماشین

منابع
  • Kinematics and Dynamics of Machines by George H. Martin
  • Mechanical Vibrations by Singiresu S. Rao
  • Engineering Mechanics: Dynamics by James L. Meriam, L. G. Kraige
طرح درس

1- نکات عملی و ایمنی کار در آزمایشگاه، ابزارها، اصول گزارش نویسی

2- آزمایش پاندول

3- نوسانات پیچشی

4- نوسانات میرا

5- ارتعاش عرضی تیرها

6- تعلیق دو سیمه

7- مکانیزم ویتورث

8- مکانیزم لنگ- پیستون

9- گاورنر

10- بادامک­ها و پیروها

11- چرخ­دنده­ها

12- سرعت بحرانی

13- دستگاه P5000

14- سیستم تعلیق خودرو

هدف از طرح درس

اهداف کلی درس: در انجام عملی آزمایش ها در درک بهتر دانشجویان از مطالب تئوری آموخته شده در دروس دینامیک، ارتعاشات و دینامیک ماشین کمک می نماید. دانشجویان در این درس پدیده‌های فیزیکی شامل حرکت و ارتعاش را مشاهده می‌نمایند و مفاهیمی نظیر رزونانس و فرکانس طبیعی را به صورت ملموس درک می‌نمایند. همچنین دانشجویان با برخی قطعات و اجزای پرکاربرد در صنایع آشنا می‌گردند. توانایی اندازه گیری ابعادی، خواص اینرسی، اندازه‌گیری دینامیکی جزو اهداف اصلی درس می باشد. توانایی ثبت دقیق اطلاعات، تحلیل خطاها، تقریب مهندسی، مدلسازی اجسام، گزارش نویسی و کارگروهی از دیگر اهداف این درس است.

تعداد واحد ۱
نحوه ارزیابی

گزارش کار: (%40)          امتحان عملی: (%20)                  امتحان پایان ترم: (%40)
زمان بندی و نحوه ارائه درس

شماره هفته

موارد مورد بحث

1

نکات عملی و ایمنی کار در آزمایشگاه، ابزارها، اصول گزارش نویسی

2

آزمایش پاندول

3

نوسانات پیچشی

4

نوسانات میرا

5

ارتعاش عرضی تیرها

6

تعلیق دو سیمه

7

مکانیزم ویتورث

8

مکانیزم لنگ- پیستون

9

گاورنر

10

بادامک­ها و پیروها

11

چرخ­دنده­ها

12

سرعت بحرانی

13

دستگاه P5000

14

سیستم تعلیق خودرو

15

امتحان عملی

16

امتحان عملی

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
ساختمان 8 - - -
منابع
  • A First Course in the Finite Element Method, By: Daryl L. Logan
  • Introduction to Finite Elements in Engineering, By Tirupathi R. Chandrupatla, Ashok D. Belegundu
  • Introduction to the Finite Element Method, By J. N. Reddy
  • An introduction to finite element computations, By Ernest Hinton
طرح درس

1- مفاهیم اولیه روش اجزاء محدود

2- مقدمه‌ای بر روش سفتی

3- مقدمه‌ای بر المان میله

4- بکارگیری روش انرژی پتانسیل کمینه

5- بکارگیری روش ﮔﺎﻟﺮﮐﯿﻦ

6- انتقال دستگاه مختصات محلی به دستگاه مختصات کلی

7- مونتاژ المان‌ها- اعمال قید و شرایط مرزی

8- تحلیل استاتیک المان خرپا با استفاده از روش اجزای محدود

9- تحلیل فرکانس طبیعی

10- معرفی نرم افزار تحلیل اجزای محدود و حل مسایل خرپا با آن

11- مقدمه‌ای بر المان تیر- روش کار معادل

12- بکارگیری روش مینیمم انرژی پتانسل و روش ﮔﺎﻟﺮﮐﯿﻦ

13- مقدمه‌ای بر المان قاب

14- مقدمه‌ای بر المان دوبعدی مثلثی، معرفی المان تنش و کرنش صفحه‌ای

15- حل نرم افزاری مسایل تنش و کرنش صفحه‌ای و تقارن محوری در اجزای محدود

هدف از طرح درس

اهداف کلی درس: آشنایی دانشجو با روش‌های نوین و کاربردی حل مسایل مهندسی مکانیک بویژه در زمینه‌ی مکانیک محاسباتی جامدات، ایجاد بستر و توانمندی لازم برای بهره مندی از نرم افزارهای تحلیل اجزای محدود در دانشجو و ایجاد مبانی توسعه‌ی روش اجزای محدود در حل مسایل طراحی مهندسی مکانیک برای دانشجو

تعداد واحد ۳
نحوه ارزیابی

انجام تکالیف و کوئیز: (%10)     امتحان میان ترم: (%20)        پروژه: (%20)          امتحان پایان ترم: (%50)
زمان بندی و نحوه ارائه درس

شماره هفته

موارد مورد بحث

1

مفاهیم اولیه روش اجزاء محدود

2

مقدمه‌ای بر روش سفتی

3

مقدمه‌ای بر المان میله

4

بکارگیری روش انرژی پتانسیل کمینه

5

بکارگیری روش ﮔﺎﻟﺮﮐﯿﻦ

6

انتقال دستگاه مختصات محلی به دستگاه مختصات کلی

7

مونتاژ المان‌ها- اعمال قید و شرایط مرزی

8

تحلیل استاتیک المان خرپا با استفاده از روش اجزای محدود

9

تحلیل فرکانس طبیعی

10

معرفی نرم افزار تحلیل اجزای محدود و حل مسایل خرپا با آن

11

مقدمه‌ای بر المان تیر- روش کار معادل

12

بکارگیری روش مینیمم انرژی پتانسل و روش ﮔﺎﻟﺮﮐﯿﻦ

13

مقدمه‌ای بر المان قاب

14

مقدمه‌ای بر المان دوبعدی مثلثی، معرفی المان تنش و کرنش صفحه‌ای

15

حل نرم افزاری مسایل تنش و کرنش صفحه‌ای و تقارن محوری در اجزای محدود

16

تحلیل دینامیکی

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
ساختمان 8 - - -
پیش نیاز درس

استاتیک

منابع

1- J. L. Meriam and L. G. Kraige, Engineering Mechanics: Dynamics, Fourth Edition, John Wiley & Sons, 1998.

2- R. C. Hibbeler, Engineering Mechanics: Dynamics, 7th Edition, Prentice Hall, 1995.

3- F. P. Beer and E. R. Johnston, Vector mechanics for Engineers, 7th Edition, 2003. 

4- A. Bedford and W. Fowler, Engineering Mechanics: Dynamics, Addison Wesley, 1996.

5- B. B. Muvdi, A. W. Al-Khafaji and J.W. McNabb, Dynamics for Engineers, Springer-Verlag, New York, Inc. 1997.

6- …

طرح درس

1- مقدمه: تاریخچه کوتاهی از علم مکانیک و دینامیک, مفاهیم اولیة دینامیک, قوانین نیوتن, دستگاه مختصات اینرسی

2- سینماتیک ذرات: تعریف حرکت, درجه آزادی, حرکت مستقیم‌الخط نقطه مادی, حرکت منحنی‌الخط صفحه‌ای نقطه مادی, معرفی دستگاه مختصات دکارتی, قطبی و عمودی- مماسی برای توصیف حرکت منحنی‌الخط صفحه‌ای, حرکت زاویه‌ای یک خط, حرکت منحنی‌الخط فضائی نقطه مادی, معرفی دستگاه مختصات دکارتی, استوانه‌ای، عمودی- مماسی ( n-t-b ) و کروی برای توصیف حرکت منحنی‌الخط فضائی، بررسی حرکت نسبی با استفاده از دستگاه مختصات انتقالی و دورانی, شتاب کریولیس, سیستم‌های دینامیکی متصل به هم, سیستم‌های نخ و قرقره

3- سینتیک ذرات: قانون دوم نیوتن, دیاگرام پیکره آزاد, دیاگرام سینتیکی, معادله حرکت, سینتیک یک بعدی ذره, سینتیک صفحه‌ای ذره, اصل کار و انرژی, مفهوم انرژی پتانسیل و میدان نیروی کانسرواتیو, اصل ایمپالس- مومنتم خطی و زاویه‌ای, اصل بقای مومنتم, برخورد, ضریب بازگشت, برخورد مرکزی مستقیم, برخورد مرکزی کج,

4- سیستم ذرات: مرکز جرم سیستم ذرات, تعمیم قانون دوم نیوتن برای سیستم ذرات, اصل کار و انرژی و اصل ایمپالس مومنتم برای سیستم ذرات, سیستم‌های دینامیکی با جرم متغیر

5- سینماتیک صفحه‌ای اجسام صلب: ممان اینرسی جرمی, قضیه محورهای موازی برای ممان اینرسی جرمی، دوران جسم صلب حول محور ثابت، حرکت انتقالی مستقیم‌الخط جسم صلب, حرکت انتقالی منحنی‌الخط جسم صلب, حرکت کلی جسم صلب در صفحه، مرکز آنی دوران سرعت صفر, تحلیل سرعت با استفاده از مرکز آنی, حرکت نسبی یک نقطه از جسم صلب نسبت به نقطة دیگر واقع بر روی همان جسم، بررسی حرکت با استفاده از دستگاه مختصات دوار، سرعت و شتاب نسبی

6- سینتیک صفحه‌ای اجسام صلب: تعمیم قانون دوم نیوتن به جسم صلب, اصل دالامبر، دیاگرم پیکره آزاد و دیاگرام سینتیکی، تعمیم قانون دوم نیوتن به حرکت دورانی جسم صلب حول یک محور ثابت, معادلات حرکت جسم صلب در حرکت کلی صفحه‌ای, اصل کار و انرژی, انرژی جنبشی جسم صلب در حرکت صفحه‌ای، اصل ایمپالس- مومنتم خطی و زاویه‌ای برای جسم صلب در حرکت صفحه‌ای

پیش نیاز درس

استاتیک و مقاومت مصالح 1

منابع

1- Shigley's Mechanical Engineering Design 10th Edition, by Richard G. Budynas and J Keith Nisbett

2- Machine Design (An Integrated Approach) by Robert L. Norton

3- Design of Machine Elements by Merhyle F. Spotts, Terry E. Shoup, Lee E. Hornberger

4- Fundamentals of Machine Component Design by Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek

طرح درس
  1. مقدمه طراحی: مفهوم طراحی، طراحی در مهندسی مکانیک، رابطه بین مراحل مختلف طراحی، ایمنی و مسئولیت پذیری در قبال محصول، ضریب طراحی و ضریب اطمینان،  قابلیت اعتماد 

  1. تنش های  (موهر):  مولفه های تنش، دایره موهر، روابط تنش-کرنش، تنش­های ناشی از بارگذاری طولی خمشی، پیچشی و برشی

  1. تغییر شکل و سفتی: یافتن تغییر مکان به روش انتگرال گیری،  انرژی کرنشی،  قضیه کاستیگلیانو

  1. شکست و خرابی در بارگذاری استاتیکی: تئوریهای مختلف شکست و تسلیم در مواد مختلف،  معیار تسلیم حداکثر برشی (ترسکا) در مواد نرم، معیار تسلیم فون مایزز در مواد نرم،  معیار کولمب- مور در مواد نرم،  معیار حداکثر تنش عمودی در مواد ترد، معیار کولمب - موهر در مواد ترد

  1. مقدمه­ای بر مکانیک شکست الاستیک خطی: مفهوم شکست ترد و نرم، مفهوم شکست الاستیک خطی، توزیع تنش اطراف ترک، تحلیل شکست با استفاده از مکانیک شکست خطی، تئوری گریفیث، مد های مختلف گسترش ترک، مقاومت شکست و چقرمگی، روش های تجربی تعیین چقرمگی شکست، طراحی و بررسی رفتار قطعات ترک دار تحت بار استاتیک

  1. شکست در بارگذاری دینامیکی (خستگی): روابط کرنش – عمر، روابط تنش-  عمر، حد دوام،  استحکام خستگی، ضرایب تصحیح حد دوام، تمرکز تنش و حساسیت به شیار،  تنشهای نوسانی، معیارهای خستگی، آسیب ناشی از خستگی انباشتگی، تنش های تماسی (Hertz) و خستگی ناشی از تنش های تماسی.

  1. پیچ و مهره ها و طراحی اتصالات غیردائم: تعاریف و استانداردهای دنده پیچ، پیچ های قدرت، سفتی پیچ و مهره ها سفتی عضوها، استحکام پیچ، اتصالات تحت بارهای کششی خارجی، رابطه گشتاور وارد بر پیچ با پیش بار آن، پیش بار در اتصالات بارگذاری دینامیکی در اتصالات، بارهای برشی وارد بر اتصالات

  1. جوشکاری، لحیم کاری، طراحی اتصالات دائم: نمادهای جوشکاری، جوشهای لب به لب و گلویی، تنشهای پیچشی در جوشها، تنشهای خمشی در جوشها، استحکام اتصالات جوشکاری، بارگذاری استاتیکی، بارگذاری خستگی
منابع
  1. اصول طراحی یاتاقان و روان، کاری علی حائریان و مصطفی اسلامیان نشر آستان قدس ۱۳۸۱
  1. Standard Handbook of lubrication Engineering, James J. O'Connor, John Boyd, Eugene A. Avallone

McGraw-Hill, 1968 - Lubrication and lubricants - 1047 pages

  1. Fundamental of Ftuid Fitm Lubrication Second Edition Bernard J. Hamrock Steven R. Schmid. B. O. Jacobso, 2004, MARCEL DEKKER, INC, New York, Basel, USA.
  2. Introduction to tribology, second Ed, Harat Bhushan, Ohio Eminent Scholar and the Howard D. Winbigler Professor Director, Nanoprobe Laboratory for Bio- & Nanotechnology and Biomimetics, The Ohio State University Columbus, Ohio USA, A John Wiley & Sons, Ltd., Publication
طرح درس
  1. روانکاری یاتاقان ها
  1.  طراحی یاتاقان ها
  1. روانکاری فیلم روغن، روانکاری لایه مرزی، روانکاری هیدرواستاتیک و روابط حاکم
  2. روانکاری هیدرودینامیک و روابط حاکم
  3. یاتاقانهای فیلم جامد و سایش آن ها