مهندسی مکانیک
سید حسن هاشم آبادی
ترجمهی ویراسته
مرکز نشر دانشگاهی
سید حسن هاشم آبادی
ترجمهی ویراسته
مرکز نشر دانشگاهی
هر چیزی که حرکت میکند، گرما را جابهجا میکند، نیرو تحمل میکند یا ساخته میشود، جایی در دنیای مهندسی مکانیک جا دارد: موتور ماشین، پروانهی توربین، لولهی آب گرم ساختمان، بازوی یک ربات و حتی قفل در خانه. کتاب مهندسی مکانیک کلید فهمیدن همین دنیاست. در این دسته کتابهای درسی دانشگاهی مثل مقاومت مصالح، استاتیک و انتقال گرما، منابع مکانیک سیالات و توربوماشین، راهنمای نرمافزارهای شبیهسازی و کتابهای عملی خودرو و تاسیسات را میبینید.
این صفحه را برای سه نوع خواننده نوشتهایم: دانشجویی که فهرست منبع درسی دارد و میخواهد ویراست درست را بخرد، مهندسی که برای پروژه یا کنکور ارشد و دکتری کتاب مرجع لازم دارد، و تکنسینی که میخواهد کار عملی را بهتر یاد بگیرد. در ادامه میگوییم این کتابها چطور به هم مربوطاند، از کجا شروع کنید و در هنگام خرید به چه چیزهایی دقت کنید.
مهندسی مکانیک از قدیمیترین و گستردهترین رشتههای مهندسی است. برای اینکه در میان کتابها گم نشوید، بهتر است شاخههای اصلیاش را بشناسید، چون هر کتاب معمولا در یکی از این شاخهها جا میگیرد.
هیچکس در مهندسی مکانیک همهی اینها را با هم و با عمق کامل بلد نیست. دانشجو در چهار سال با همهشان آشنا میشود و بعد یکی را انتخاب میکند. برای همین اگر کتابی را نگاه کردید و دیدید خیلی تخصصی است، عیب از شما نیست. احتمالا برای مرحلهی بعدی نوشته شده است.
ترمهای اول بیشتر درسهای پایه دارند و از میان آنها، دو درس نقش کلیدی دارند: استاتیک و مقاومت مصالح. اینها پایهی بیشتر درسهای بعدیاند. استاتیک یاد میدهد اجسام ساکن چطور تعادل دارند و نیروها چطور روی آنها اثر میگذارند. مقاومت مصالح میپرسد یک قطعه زیر نیرو چقدر تغییر شکل میدهد و کی میشکند.
اگر در این دو درس ضعیف باشید، بعدا در دینامیک، طراحی اجزا و تحلیل سازه هم مشکل خواهید داشت. پس هزینه کردن برای یک منبع خوب و دقیق در این مرحله ارزش دارد. «استاتیک کاربردی» و «مقاومت مصالح» عنوانهایی هستند که در این دسته میبینید. ما دربارهی محتوای دقیق یا سطح هر کدام ادعایی نمیکنیم. بهتر است مشخصات کتاب را در صفحهی خودش بخوانید و با فهرست منبع استادتان مقایسه کنید.
چند توصیهی عملی برای این ترمها:
یکی از چیزهایی که دانشجوها را غافلگیر میکند، تعداد جلدهاست. در این دسته «مکانیک سیالات (جلد دوم)» و «هیدرودینامیک (جلد اول)» را میبینید. چرا؟ چون سیالات موضوعی بسیار گسترده است. جلد اول معمولا از مفهومهای پایه شروع میکند و جلد بعدی سراغ موضوعهای پیشرفتهتر میرود.
نکتهی خرید: پیش از سفارش، مطمئن شوید کدام جلد به درس شما مربوط است. اگر درس مکانیک سیالات یک را برداشتهاید، احتمالا جلد اول لازم دارید و اگر مکانیک سیالات دو، جلد دوم. این مورد ساده گاهی باعث میشود دانشجو هزینه را دو بار بدهد. در صفحهی هر کتاب شمارهی جلد نوشته شده است.
هیدرودینامیک با سیالات در حرکت سروکار دارد و پایهی بسیاری از موضوعهایی است که بعدا در کشتیسازی، پمپها، لولهکشی صنعتی و هواشناسی میآیند. اگر قصد ادامهی تحصیل در این شاخه را دارید، بهتر است کتابهای آن را به صورت مجموعه در نظر بگیرید و به تدریج تهیه کنید.
توربوماشین یعنی دستگاهی که بین یک سیال و یک محور چرخان انرژی رد و بدل میکند. پمپ، کمپرسور، فن و توربین بخار و گاز و آبی همه در این خانوادهاند. کتابی مثل «مکانیک سیالات و ترمودینامیک توربوماشینها» از عنوانش پیداست که دو دانش پایه را کنار هم میگذارد: مکانیک سیالات و ترمودینامیک. توربوماشین جایی است که این دو با هم کار میکنند.
اگر گرایش تبدیل انرژی یا سیالات را انتخاب کردهاید، کتاب توربوماشین احتمالا منبع مهم درسی شماست. اگر گرایش دیگری دارید و فقط کنجکاو هستید، بهتر است ابتدا مکانیک سیالات و ترمودینامیک را کامل بخوانید و بعد سراغ این کتاب بروید. بدون آن پایهها فهمیدن توربوماشین سخت است.
برای کسانی که به انرژی و سیستمهای قدرت علاقه دارند، دستهی مهندسی انرژی هم مکمل خوبی است. توربوماشینها دقیقا در مرز این دو رشته قرار دارند.
گرما همیشه از جای گرمتر به جای سردتر میرود، اما چطور؟ از راه هدایت در جامد، از راه همرفت در مایع و گاز، یا از راه تابش. کتابهای انتقال گرما همین سه سازوکار را با ریاضی و مثال توضیح میدهند. کتاب «انتقال گرما (حرارت)» که در جلد دوم آن در این فهرست دیده میشود، نشان میدهد این موضوع هم گسترده است و در بیش از یک جلد میآید.
اگر میخواهید بدانید چرا رادیاتور خودرو گرم میشود، چرا دیوار عایقدار انرژی را نگه میدارد یا چرا پکیج شوفاژ گرما را به آب میدهد، انتقال گرما و ترمودینامیک پاسخ میدهند. برای تکنسینهای تاسیسات هم فهمیدن اصول سادهی این علم کمک میکند تا کار را نه فقط از روی عادت، که با فهم انجام بدهند.
یک توصیه به دانشجوها: ترمودینامیک را سریع نخوانید. مفهومهایی مثل انرژی درونی، آنتروپی و چرخهها آنقدر پایهایاند که هر چه بعدتر میآید بر آنها بنا میشود. کتاب را آهسته بخوانید و هر مفهوم را با یک مثال روزمرهی خودتان به یاد بسپارید.
کتابی مثل «مقدمهای بر مکانیک محیطهای پیوسته با کاربردهایش» یکی از عنوانهای ریاضیتر این دسته است. مکانیک محیط پیوسته چارچوبی است که رفتار جامد و سیال را با یک زبان مشترک مینویسد. دانشجوهای تحصیلات تکمیلی معمولا با آن روبهرو میشوند و در گرایشهای پیشرفتهی جامدات و سیالات به کار میرود.
اگر دانشجوی کارشناسی هستید و این کتاب را در فهرست منبع ندیدهاید، لازم نیست نگران باشید. اگر قصد ادامهی تحصیل دارید، خواندن آن پیش از ارشد نگاهتان را باز میکند. برای این نوع کتاب معمولا به ریاضیهای مهندسی، مثل جبر خطی و حساب دیفرانسیل، مسلط باشید.
در همین دسته کتابهای دیگری هم هست که پایهی ریاضی و فیزیک لازم دارند. اگر به مبانی نیاز دارید، ابتدا به کتابهای مقدماتی بروید و بعد به سراغ منابع پیشرفتهتر بیایید. عجله نکنید.
مهندس مکانیک امروز فقط با ماشینحساب کار نمیکند. نرمافزارهای شبیهسازی جریان سیال، سازه و حرارت جزو ابزار روزمرهاند. کتابی مثل «راهنمای جامع انسیس فلوئنت (مقدماتی)» برای همین گروه است: کسی که میخواهد شبیهسازی جریان را خودش انجام بدهد.
چند نکته دربارهی کتابهای نرمافزاری:
این کتابها برای دانشجوی ارشد که پایاننامهاش شبیهسازی دارد، و مهندسی که در صنعت با این ابزار کار میکند، مفیدند.
دانشی که تا اینجا گفتیم، بیشتر طراحی و تحلیل است. اما آخر کار قطعه باید ساخته شود. «روشهای ساخت» مسیر ریختهگری، ماشینکاری، جوشکاری، شکلدهی و مانند آن را نشان میدهد. مهندسی که فقط طراحی میکند ولی روش ساخت نمیداند، ممکن است قطعهای طراحی کند که ساختنش غیرممکن یا گران باشد. به همین دلیل این درس در برنامهی دانشگاهی جایگاه پایدار دارد.
کتابی با عنوان سادهی «کنترل» هم دیده میشود. کنترل دانشی است که میگوید یک سیستم، مثل دمای اتاق، سرعت موتور یا موقعیت بازوی ربات، چطور در حالت دلخواه بماند. بخشی از این دانش ریاضی است و بخشی عملی. در دانشگاه معمولا با درسهای دینامیک و ریاضی مهندسی پیش میرود. اگر به رباتیک و اتوماسیون علاقه دارید، کنترل یکی از پایههای شماست.
اگر گرایش شما بیشتر به سمت برق و الکترونیک متمایل است، بد نیست دستهی مهندسی برق را هم ببینید، چون کنترل و مکاترونیک در مرز این دو رشته قرار دارد.
همهی مخاطبان مهندسی مکانیک دانشجوی دانشگاه نیستند. بخشی از کتابهای این دسته برای فنیکار و تکنسین است. «آموزش سیستم فرمان خودرو» را میبینید که موضوعی کاملا عملی است: چطور فرمان خودرو کار میکند و از چه اجزایی ساخته شده. کتابهایی برای تعمیر کولر گازی و پکیج شوفاژ دیواری هم در این دسته آمدهاند، اگرچه آنها را در فهرست نمونهی بالا نمیبینید.
«مرجع کامل نظارت و بازرسی گاز» که به لولهکشی گاز ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی میپردازد، نمونهای از کتابهای مربوط به مقررات و بازرسی است. اینها بیشتر برای کسانی است که در این کار حرفهای هستند.
نکتهی مهم: کتاب آموزش کمک میکند، اما کار با گاز و برق و لولههای فشار قوی خطر دارد. تعمیر و لولهکشی گاز را باید افراد دارای صلاحیت و مطابق مقررات انجام بدهند. خواندن کتاب جای آموزش رسمی و مجوز کار نیست. ما فقط کتاب را معرفی میکنیم و توصیهی تخصصی نمیدهیم.
کتابهای درسی مهندسی مکانیک معمولا چند ویراست دارند. اگر استاد شما ویراست مشخصی معرفی کرده، همان را بخرید. شمارهی مسئلهها و ترتیب فصلها ممکن است بین ویراستها فرق کند و در تکلیفها دچار اشتباه شوید.
بعضی کتابها ترجمهی کتابهای مرجع خارجیاند و بعضی تألیف مؤلفان ایرانی. هر کدام ارزش خود را دارد. به نام مترجم و ناشر نگاه کنید. اگر کتاب ترجمه است و اصطلاحاتش برایتان مبهم است، نسخهی اصلی را کنارش داشته باشید.
گفتیم بعضی کتابها چند جلدیاند. مطمئن شوید همهی جلدهای لازم را سفارش میدهید. گاهی صفحهی هر جلد جدا است.
اگر میخواهید تنها یاد بگیرید، کتابی که مسئله و حل کامل دارد بسیار کمک میکند. هر چند لازم نیست به حل نگاه کنید قبل از اینکه خودتان تلاش کنید.
مشخصات هر کتاب در صفحهی خودش است و قیمت و موجودی هر کتاب هر روز بهروز میشود. نسخهی چاپی را میتوانید آنلاین سفارش بدهید.
فرض کنید دانشجوی سال اول یا کسی هستید که دوباره وارد این رشته شده. یک مسیر پیشنهادی این است.
این مسیر قانون نیست. دانشگاه شما ممکن است ترتیب دیگری داشته باشد. ولی اگر مستقل مطالعه میکنید، این ترتیب از ساده به سخت حرکت میکند و دلسردی را کم میکند.
مکانیک تنها نیست. با عمران دربارهی سازه و مصالح شریک است. با برق در کنترل و مکاترونیک، با شیمی در سیالات و انتقال حرارت و با انرژی در توربینها و سیستمهای حرارتی. اگر رشتهتان را عوض میکنید یا میخواهید بین گرایشها ترکیب بسازید، کتابهای این رشتهها میتوانند کمک کنند.
و برای مرور همهی رشتههای فنی در یک جا، دستهی مادر فنی و مهندسی را باز کنید.
کتاب فنی را مثل رمان نمیخوانند. چند عادت ساده کار را راحتتر میکند.
بخش بزرگی از خوانندههای این دسته دانشجویان کارشناسی هستند که برای آزمون ورودی کارشناسی ارشد آماده میشوند. این آزمون درسهای پایه را میسنجد و برای همین منبعها اهمیت دارند. یک اشتباه رایج این است که داوطلب دهها کتاب میخرد و هیچکدام را کامل نمیخواند. بهتر است برای هر درس یک منبع اصلی داشته باشید و آن را دوبار کامل بخوانید، تا اینکه چند منبع را نیمهکاره رها کنید.
پیشنهاد ما این است که فهرست درسهای آزمون را از راهنمای رسمی بردارید و برای هر درس یک منبع اصلی تعیین کنید. برای مثال ترمودینامیک، انتقال گرما، مکانیک سیالات، مقاومت مصالح و دینامیک. سپس منبع را با کتاب درسی دانشگاه خودتان مقایسه کنید. اگر با هم فرق داشتند، به سرفصل آزمون تکیه کنید.
در نظر داشته باشید که ما دربارهی کارآیی هیچ کتابی برای آزمون ادعایی نمیکنیم. مشخصات کتابها را در صفحهی خودشان ببینید و با تجربهی همدورهایها و استادان مشورت کنید.
در قفسهی یک دانشجوی مکانیک معمولا سه نوع کتاب پیدا میشود و هر کدام کار متفاوتی میکند.
برای یادگرفتن است. ترتیب فصلها از ساده به سخت است، مثال حلشده دارد و تمرین آخر فصل. اگر تازهکارید، اینجا شروع کنید.
برای رجوع کردن است، نه از اول تا آخر خواندن. جدولها، فرمولها و روشهای گوناگون را کنار هم میگذارد. وقتی مهندس شدهاید و به مسئلهای رسیدهاید، سراغش میروید. کتابهایی مثل «مرجع کامل نظارت و بازرسی گاز» از عنوانشان معلوم است که برای مراجعهاند.
برای انجام دادن یک کار مشخص است، مثل کار با یک نرمافزار یا تعمیر یک دستگاه. مثل کتاب راهنمای انسیس فلوئنت یا کتاب آموزش سیستم فرمان خودرو. اینها مرحلهبهمرحله جلو میروند.
یک مهندس حرفهای هر سه را دارد. دانشجو در ابتدا به کتاب درسی نیاز دارد و بعد کمکم به دو نوع دیگر میرسد. با این تقسیمبندی خرید شما هدفمندتر میشود.
کتاب چاپی برای رشتهی فنی مزیت ویژهای دارد. میتوانید کنار مسئله بنویسید، شکل بکشید، صفحهی مهم را علامت بزنید و پیدا کردن دوبارهی یک فرمول در کتاب چاپی سریعتر است. بسیاری از مهندسها سالها بعد از فارغالتحصیلی هم کتابهای درسی خود را نگه میدارند و وقتی به مسئلهای میرسند، دوباره ورقشان میزنند.
ما فقط کتاب چاپی را عرضه میکنیم. در صفحهی هر کتاب مشخصات و توضیحات را میبینید و میتوانید نسخهی چاپی را آنلاین سفارش بدهید. اگر کتابی موجود نبود، بعدا دوباره سر بزنید، چون قیمت و موجودی هر کتاب هر روز بهروز میشود.
لازم نیست حتما دانشجو باشید تا از کتاب مکانیک لذت ببرید. خیلیها فقط کنجکاوند که یک موتور چطور کار میکند یا چرا پلها فرو نمیریزند. اگر شما هم اینطورید، بد نیست بدانید که بسیاری از کتابهای این دسته به ریاضی زیادی نیاز دارند. برای شروع، دنبال کتابی بگردید که مفهومها را سادهتر و با شکل توضیح بدهد.
راه دیگر این است که از یک موضوع عملی شروع کنید. مثلا اگر به خودرو علاقه دارید، کتاب آموزش سیستم فرمان خودرو نقطهی شروع خوبی است. بعد از آن به سراغ مفهومهای عمومیتر بروید. کنجکاوی مسیر یادگیری را از مقصد قابللمس شروع میکند و این مسیر معمولا پایدارتر است.
مهمتر از همه، از خودتان توقع درست داشته باشید. مهندسی مکانیک را در یک ماه یاد نمیگیرند. اما با یک کتاب خوب و تمرین منظم، در چند ماه پایهی مفیدی میسازید.
اگر دانشجو هستید، از کتابهای استاتیک و مقاومت مصالح شروع کنید. اگر دانشجو نیستید و فقط علاقه دارید، با کتابهایی که مفهومها را ساده و مصور توضیح میدهند شروع کنید و بعد سراغ درسهای ریاضیتر بروید.
ویراستهای جدیدتر معمولا مثالها یا فصلهای اصلاحشده دارند. اگر برای درس میخرید، همان ویراستی را بگیرید که استاد گفته است.
بستگی به درس دارد. اگر درس شما فقط جلد اول را پوشش میدهد، فقط همان را بخرید. برای پژوهش و کار حرفهای معمولا هر دو جلد لازم است.
کمتر. نرمافزار ابزاری برای محاسبه است، نه جایگزین فهمیدن. اگر نظریه را کمی بلدید، کتاب راهنما کار را بسیار سرعت میدهد.
بله، کتابهایی دربارهی خودرو، تاسیسات و گاز هم دارد. یادتان باشد که کار با گاز و برق باید طبق مقررات و با افراد دارای صلاحیت انجام شود و کتاب جای آموزش رسمی نیست.
صفحهی کتاب را باز کنید، مشخصات را بخوانید و نسخهی چاپی را آنلاین سفارش بدهید. قیمت و موجودی هر کتاب هر روز بهروز میشود.
مهندسی مکانیک رشتهای است که هم با ریاضی سروکار دارد و هم با دست. کتابهای مهندسی مکانیک کتابجم از پایههای درسی مثل استاتیک و مقاومت مصالح تا موضوعهای پیشرفتهای مثل توربوماشین و مکانیک محیطهای پیوسته را در بر میگیرند و برای تکنسینها هم کتاب عملی دارند. مهم این است که با هدف مشخص انتخاب کنید و پلهپله جلو بروید.
کتابهای این دسته را ببینید، مشخصات هر کدام را بخوانید و نسخهی چاپی مورد نیازتان را آنلاین سفارش بدهید. هر مهندس خوبی از یک کتاب خوب و یک مسئلهی حلشده شروع کرده است.