کتاب‌های مرجع مهندسی مکانیک

تامین منابع علمی درست و اصولی برای فراگیری هر رشته و شاخه‌ای اعم از دانشگاهی، هنری، ورزشی و… یکی از دغدغه‌های ذهنی افراد دانش‌پژوه و هنرجو است. این مشکل برای دانشجویان به‌دلیل گذراندن دوره‌ی خاصی از تحصیل خود که منتج به دریافت مدرکی می‌شود که باید با استناد به آن وارد بازار کار شوند، کمی پررنگ‌تر است.

حال از میان رشته‌های مختلف دانشگاهی با جامعه‌ی آماری و میزان سختی و حساسیت دروس متنوع، اهمیت رشته‌ها و کتاب‌های آموزشی آن‌ها درجه‌بندی می‌شود که در این بین می‌توان رشته‌ی مهندسی مکانیک را یکی از صدرنشین‌های این جدول فرضی دانست. همه‌ی این‌ها بخشی از دلایل ما بوده که در اینجا به تشریح برخی از مهم‌ترین منابع علمی و کتاب های مرجع مکانیک بپردازیم.

تعریف مهندسی مکانیک

دانش مهندسی، شاخه‌های زیادی داشته و دارد ولی یکی از پرطرفدارترین‌ این شاخه‌ها و البته قدیمی‌ترین آن‌ها، مکانیک است. این رشته که حاصل پیشرفت فیزیک در سده‌ی نوزدهم بوده، به طراحی، تولید و به‌کارگیری دستگاه‌ها و ماشین‌ها می‌پردازد و البته برخی از دستگاه‌هایی که از انرژی‌هایی مثل خورشیدی، شیمیایی و حتی هسته‌ای هم استفاده می‌کنند در این رسته می‌گنجند. مکانیک را می‌توان ادغامی از مباحث پایه‌ای فیزیک با دانش ریاضی دانست که هدفش آنالیز حرکت اجسام و نیروهای وارده بر آن است.

زبان انگلیسی عمومی

با توجه به این که زبان بین‌المللی، انگلیسی بوده و برای کسب مدارک بالاتر علمی، دانشجویان می‌بایست منابع اصلی رشته‌شان را مطالعه کنند، همه‌ی آن‌ها باید با این زبان و واژه‌های علمی موردنیازشان به زبان انگلیسی آشنا شوند. دانش‌پژوهان علاوه بر کتاب زبان انگلیسی عمومی می‌بایست چند واحد زبان انگلیسی تخصصی را هم بگذرانند. به همین دلیل بسیاری از صاحب‌نظران این درس را مهم‌ترین کتاب مکانیک عمومی می‌دانند.

مکانیک سیالات

«سیالات» را می‌توان ماده‌ای دانست که وقتی که بریدگی‌ای بر روی آن ایجاد شود، شکل آن مدام در تغییر باشد. در مکانیک شاره‌ها یا مکانیک سیالات علاوه بر خواص و نیروها، فرمول‌هایی هم برای حرکت سیالات ارائه می‌شود و یکی از دروس تخصصی در بسیاری از رشته‌های مهندسی به‌حساب می‌آید. ازجمله مباحثی که در این درس مورد بررسی قرار می‌گیرد می‌توان به ایجاد شبکه آب و فاضلاب، سازه‌های مسکونی، شبکه‌های لوله‌کشی، بهره‌بری از آب‌های زیرزمینی، احداث سد و کانال‌های آبرسانی اشاره کرد.

استاتیک

«استاتیک» که از آن با عنوان «ایستایی» و «ایستاییک» هم یاد می‌شود، یکی از زیرشاخه‌های علوم مهندسی بوده که در آن به بررسی یک سیستم یا سامانه‌ی فیزیکی در حالت تعادل و سکون می‌پردازد. پایه و اساس این درس که به‌جرات می‌توان آن را از دروس پایه‌ای رشته مکانیک دانست، به قوانین نیوتن تکیه داده است.

ایستایی را می‌توان شکلی از ماده یا سازه دانست که تحت تاثیر فشارهای خارجی، تغییر مکان نمی‌دهد و در حالت سکون خود باقی می‌ماند. این درس از دروس پایه‌ برای دینامیک، مقاومت مصالح و مکانیک سیالات به‌حساب می‌آید. یکی از بهترین منابعی که در این راستا منتشر شده کتاب “استاتیک جانسون” است.

ترمودینامیک

«ترمودینامیک» یا همان «دماپویایی» یکی از شاخه‌های علوم طبیعی بوده که به تجزیه و تحلیل گرما و نسبتش با انرژی و کار تمرکز می‌کند. قوانین این مبحث که رفتار میانگینی از تعداد زیادی از ذرات میکروسکوپیک را بیان می‌کند، از طریق مکانیک آماری هم کسب می‌شود. در پروسه‌ی مطالعه‌ی این کتاب به قواعدی برخواهید خورد که می‌توانند شکل انتقال انرژی در اتم‌ها، گردبادها و سیاه‌چاله‌ها را تشریح کنند. یکی از کتاب‌های مرجع برای این عنوان کتاب “ترمودینامیک سنجل” بوده که بسیاری از اساتید برجسته مبنای تدریس خود را این کتاب می‌گذارند.

مقاومت مصالح

«مقاومت مصالح» که از آن با عناوین «مقاومت مواد» و «مکانیک مواد» هم یاد می‌شود به شاخه‌ای از علم مواد گفته می‌شود که در آن به استحکام مواد مهندسی و رفتار مکانیکی آن‌ها در بیان کلی مثل کرنش، تنش، تغییر شکل و رابطه‌های میان تنش و کرنش می‌پردازد. شاید بتوان هدف اصلی از درس مقاومت مصالح را تهیه منابعی دانست که مهندسان آینده بتوانند با استفاده از آن ماشین‌های گوناگون و سازه‌های باربر را تحلیل و طراحی کنند. می‌توان یکی از بهترین منابع این عنوان را کتاب “مقاومت مصالح ایگورپوپوف” دانست.

مقاومت مصالح یکی از دروس مهم مهندسی عمران نیز می‌باشد، در مقاله لیست کتاب‌های مهندسی عمران می‌توانید بیشتر بدانید.

دینامیک

«دینامیک» ریشه‌ی لغوی لاتین دارد به معنی حرکت‌شناسی بوده و از شاخه‌های علوم مهندسی و مکانیک به‌حساب می‌آید. «دینامیک» یا همان «پویایی» به واکاوی و تجزیه و تحلیل دلایل حرکت و به عبارت دیگر بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربوط به آن می‌پردازد. می‌توان گفت که یک ماده از دو دیدگاه متفاوت سینماتیک و سینتیک مورد واکاوی قرار می‌گیرد.

در سینماتیک برخلاف سینتیک از چرایی حرکت حرفی زده نمی‌شود و حرکت به خودی خود و بدون توجه به ایجادکننده‌اش بررسی می‌گردد و بیشتر جنبه‌ی هندسی دارد. از جامع‌ترین کتاب‌ها با این عنوان آثاری است که توسط “بیر جانسون” و “مریام” تالیف شده است.

انتقال حرارت

«انتقال حرارت» که از آن با عناوین «انتقال گرما» و «تراوژ گرما» هم یاد می‌شود به تبادل انرژی گرمایی بین چند سیستم (راژمان) فیزیکی اطلاق می‌شود.

انتقال حرارت بین ماده‌ها و سیستم‌های گوناگون به روش‌های گوناگونی چون رسانش، همرفت و یا تابش گرمایی صورت می‌گیرد. شاید برایتان جالب باشد که انتقال حرارت با تغییر انرژی درونی ماده همراه است و طبق قانون دوم ترمودینامیک همیشه از ماده گرم‌تر به ماده سرد‌تر منتقل می‌شود و تعادل گرمایی هنگامی رخ می‌دهد که اجسام درگیر و محیط اطرافشان به دمای یکسان برسند. مهندسان می‌بایست به علوم حرارت که ترمودینامیک و انتقال حرارت باشد، توجه نمایند.

شاید بتوان گفت که انتقال حرارت در حقیقت کامل‌کننده‌ی ترمودینامیک است، در ترمودینامیک فقط به واکاوی تعادل سیستم اهمیت داده می‌شود در حالی‌که در انتقال گرما با تکیه بر قاعده‌ی فیزیکی، نرخ زمانی انتقال را در شکل غیرتعادلی بررسی می‌شود.

از شاخص‌ترین تفاوت‌های علم انتقال حرارت با ترمودینامیک این است که ترمودینامیک با تعادل سیستم سروکار دارد یعنی می‌تواند مقدار انرژی موردنیاز برای تغییر از یک حالت تعادل به حالت دیگر تعادل و درجه حرارت تعادلی را محاسبه نماید ولی انتقال حرارت علاوه بر موارد بالا، می‌تواند به‌محاسبه درجه حرارت و نرخ انتقال گرما در هر لحظه باشد. از پرطرفدارترین کتاب‌هایی که در این زمینه گردآوری شده می‌توان به کتابی اشاره کرد که “اینکروپرا” آن را تالیف کرده است.

ماشین ابزار

در این مبحث تلاش شده تا هر اطلاعاتی که فرد درباره‌ی تولید و ساخت قطعات با براده و بدون براده نیاز دارد، به او ارائه شود. کسی که این واحد را پشت سر گذاشته می‌بایست بتواند یک قطعه را با تکیه بر علم و مهارت خود و با درنظر داشتن جنس قطعه، شکل، خاصیت و برآورد هزینه، بسازد. یکی از مهم‌ترین منابع این عنوان کتابی است که توسط “محمدرضا رازفر” گردآوری شده است.

نویسنده: میثم شرافتیان