╝◄ الهندسه الميكانيكيه وتخصصاتها►╚بحُُُُُُثــــــ

[مرمر]

السلام عليكمــ..

شرح كــامل عن الهندسه الميكانيكيه
الهندسة الميكانيكية هو فرع من الهندسة يهتم بتصميم، وتصنيع، وتشغيل، وتطوير الآلات أو الأجهزة المستخدمة في مختلف قطاعات النشاطات الاقتصادية وبتعريف الموسوعة البريطانية فإن الهندسة الميكانيكية هي فرع من فروع الهندسة يهتم بالتصميم، وبالتصنيع، وبالتركيب، وتشغيل المحركات، والآلات، وعمليات التصنيع. وهي مهتمة بشكل خاص بالقوى والحركة [2]. وهو علم يهتم بدراسة الطاقة بكافة صورها و تأثيرها على الأجسام. و هو تخصص واسع له علاقة بكل مجالات الحياة. فالهندسة الميكانيكية تستخدم مثلا في صناعة الفضاء، والطيران، وفي الإنتاج، وتحويل الطاقة، وميكانيكا الأبنية، وفي النقل، وفي النمذجةوالمحاكاة المعلوماتية.

تاريخ

إن اختراعالمحرك البخاري في الجزء الأخير من القرن الثامن عشر، أعطى مفتاحًا لمصدر الطاقة للثورة الصناعية، ودافعًا كبيرًا لتطوير الآلة بجميع أشكالها. وبالنتيجة، تطور صنف جديد هام في الهندسة يتناول الأدوات والآلات المتطورة، وتلقت اعترافًا رسميًا بها في عام 1847 بتأسيس مؤسسة المهندسين الميكانيكيين في برمنغهام.
نشأت الهندسة الميكانيكية نتيجة الممارسة ومبدأ المحاولة والخطأ من قبل مهندسين مختصين وبطرق علمية في البحث، والتصميم، والإنتاج. وقد كان الطلب الدائم على الكفاءة سبب في الارتفاع المتزايد لنوعية العمل المطلوب من المهندس الميكانيكي مما يتطلب درجة عالية من التعلم والمهارة.

وظائف الهندسة الميكانيكية

أربع وظائف لمهندس الميكانيك، وهي مشتركة في جميع فروع الهندسة الميكانيكية.

• الوظيفة الأولى، فهم وإدراك المبادئ الأساسية للعلوم المكيانيكية. وهي تشمل الديناميكا ( وهي العلاقة بين القوى والحركة، مثل الاهتزاز، والتحكم الآلي)، والديناميكا الحرارية (تتعامل مع العلاقات بين الأشكال المختلفة للحرارة، والطاقة، والقدرة، وجريان الموائع، والتشحيموالتزليق، وخواص المواد).
• الوظيفة الثانية، هي سلسلة البحث، والتصميم، والتطوير. هذه الوظيفة تحاول إحداث التغييرات اللازمة لتلبي احتياجات الحاضر والمستقبل. هذا العمل يتطلب فهم واضح للعلوم الميكانيكية، والقدرة على تحليل النظم المعقدة إلى عناصر بسيطة، والابتكار في التأليف والاختراع.
• الوظيفة الثالثة، هي إنتاج المنتجات والقدرة، وتشمل التخطيط، والتشغيل، والصيانة. الهدف هو إنتاج أعظم قيمة بأصغر كلفة، وأقل توظيف للأموال، مع المحافظة أو تعزيز ديمومة أو مكانة الشركة.
• الوظيفة الرابعة، وهي وظيفة مهمّة لمهندس الميكانيك وتشمل الإدارة، وفي بعض الأحيان التسويق.

هناك نزعة دائمة في هذه الوظائف لاستخدام الطرق العلمية بدلا من الطرق التقليدية أو الحدسية. وتعتبر بحوث العمليات، وهندسة القيمة (Value engineering)، و تحليل المسائل بالأسلوب المنطقي (PABLA Problem analysis by logical approach) عناوين أساسية لهذه الأساليب

تخصصات الهندسه الميكايكيه
من العلوم الأساسية في دراسة الهندسة الميكانيكية :

• ديناميكا (علم الحركة)
• استاتيكا (علم السكون)
• ميكانيكا المواد
• انتقال الحرارة
• ميكانيكا الموائع
• الديناميكا الحرارية
• ميكانيكا الآلات
• التصميم الميكانيكى

ملاحظه:
يفترض بالمهندسين الميكانيكيين أن يفهموا ويكونوا قادرين على تطبيق المفاهيم من حقول الهندسة الكهربائية والكيميائية و غيرها.
وتعتبر الهندسة الميكانيكة من أهم مجالات الهندسة في العالم اجمع وذلك لاعتماد الصناعة عليها بصورة كلية.

• القسم الاول : القوى الميكانيكية : وهو قسم يهتم بدراسة الالات والماكينات مثال تركيب وتجميع السيارات
• القسم الثانى : الموائع : وهو قسم يهتم بدراسة الالات الهيدرولكية، التى تعتمد على السوائل. مثال: الماء والزيت.
• القسم الثالث : الحرارة :و هو قسم يهتم بدراسة الوحدات والابعاد ونظم القياس بالوحدات المختلفة مثال : SI - FBS -BTS

ميكانيكا إحصائية

الميكانيك الإحصائي هو تطبيق عل الاحصاء, الذي يتألف من مجموعة أدوات رياضية للتعامل مع التجمعات الضخمة, ضمن مجال الميكانيك الذي يهتم بحركة الجسيمات أو الأجسام عند خضوعها لقوى خارجية. لذلك يؤمن الميكانيك الإحصائي إطارا لربط الخواص المجهرية properties microscopic للذرات والجزيئات مع الخواص الظاهرة (الجهرية) macroscopic properties للمواد المدروسة. فهي تقوم بتفسير التحريك الحراري على أنه نتيجة للإحصاء مع الميكانيك بجانبيه (الكلاسيكي والكمومي).
الميكانيك الإحصائي هو تطبيق نظريات الإحصاء التي تتضمن أدوات رياضية للتعامل مع التجمعات الكبيرة ، في فروع الفيزياء التي تتعامل مع حركة أعداد كبيرة من الأجسام أو الجزيئات عند تعريضها لقوى معينة .
يشكل الميكانيك الإحصائي اطارا يربط الخواص المجهرية Microscopic Properties للجزيئات مع الخواص الجهرية Macroscopic Properties للمواد التي تتألف أساسا من هذه الجزيئات مما يعطينا فكرة جيدة عن أصل الخواص المواد التي نراها يوميا في الحياة العادية .
أحد أهم فروعه هو التحريك الحراري ( الترموديناميك Thermodynamics ) الذي يعتبر نتيجة لعلمي الإحصاء و الميكانيك ( الكلاسيكي منه و الكمومي ) .

ميكانيكا المتصل

تعتبر ميكانيكا المتصل (و أحيانا يطلق عليها الميكانيكا الإستمرارية) أحد فروع الفيزياء تحديدا الميكانيكا ، حيث تقوم بدراسة المادة المتصلة بما فيها الأجسام الصلبة و السوائل مهملة أي تأثير للبنية المتقطعة للمادة باعتبارها مؤلفة من أنواع مختلفة من الذرات معتبرة أن هذه الأجسام الكبيرة متصلة تقريبا بما يكفي لتعطي نتائج جيدة عمليا . بالتالي فإن ميكانيكا المتصل تعامل معظم المقادير الفيزيائية ( الطاقة ، العزم ) باعتبارها دوال مستمرة تقوم باجراء نهايات و اشتقاقات عليها لتحديد قيمها اللحظية في لحظة زمنية معينة ، كما تستخدم المعادلات التفاضلية لحل الكثير من المسائل التي تنشأ في هذا العلم

ميكانيكا سماوية
خسوف القمر
يقال الخسوف لظاهرة غياب القمر، والكسوف لظاهرة غياب الشمس . وقيل: الكسوف فيهما إذا زال بعض ضوئهما، والخسوف: إذا ذهب كله. ويقال عين خاسفة: إذا غابت حدقتها، والأرض والقمر جسمان معتمان يأتيهما الضوء من الشمس . والخسوف يحدث عندما يكون القمر والأرض والشمس على خط واحد مستقيم . فالأرض تبعد عن الشمس مسافة 93 مليون ميل ويبعد القمر عن الأرض 23 ألف ميل وقطر الشمس أكبر 400 مرة من قطر القمر . والكسوف يكون للشمس و غيابها نهاراً .وعندها نقول كسوفا كليا او جزئيا .أما الخسوف فيكون للقمرفي غيابه ليلاً عندها نقول خسوفا كاملا او جزئيا. ولما يكون القمر بيننا وبين الشمس يكون نصفه المظلم أمامنا ونصفه المضيء من الجهة المقابلة للشمس، فلا نرى منه شيئاً ويسمى هذا الوضع بالمحاق . وعندما يتحرك القمر إلى الشرق يبدأ الوجه المضيء بالإطلال علينا ونسميه هلالاً إلى أن يصل إلى الجهة المقابلة فنرى نصف القمرالمواجه للأرض و المضيء بدرا كاملا ثم يعود ليصبح محاقا لايري . وهذه الظاهرة الطبيعية تحدث منذ أن خلق الله الأرض والشمس والقمر . تنشأ ظاهرة خسوف القمر في منتصف الشهر القمري عندما تحجب الأرضُ ضوءَ الشمس أو جزءاً منه عن القمر. بمعدل خسوفين لكل سنة. و المرة الوحيده التي حدث فيها الخسوف ثلاث مرات هي عام 1982 . ويمكن رؤية الخسوف في المناطق التي يكون فيها القمر فوق الأفق .
وخسوف القمر غير كسوف الشمس فيمكن رؤيته من أي مكان علي الأرض عندما تكون الشمس فوق الأفق . ولو وقع القمر في منطقة شبه ظل الأرض فان جزءا من الضوء يسقط فوق سطح القمر. ومنطقة شبه الظل التي ينحجب فيها بعض ضوء الشمس عن القمر بسبب الأرض.وقد يصعب ملاحظة أن ثمة خسوفا يحدث . فيبدأ ضوءه بالخفوت دون أن يخسف (خسوف شبه الظل) .و يبدأ القمر بدخول منطقة ظل الأرض فيبدأ الخسوف الجزئي. ومنطقة ظل الأرض هي المنطقة التي تنحجب فيها الشمس كاملة بسبب الأرض.ويخسف كامل قرص القمر عند اكتمال دخوله إلى منطقة ظل الأرض.لكن . والقمر عندما يكون في ظل الأرض لايصل ضوء مباشر لسطحه . ولو وجد شخص وقتها على القمر فإنه سوف يرى ان الارض تحجب نور الشمس ويكون حول الارض دائرة او حلقه حمراء ناتجه عن عكس الارض للشمس فتكون حالة كسوف شمسي ..ويمكن رؤية الخسوف بسهولة من فوق الأرض . والخسوف يحدث عندما يكون القمر يدرا.ولايقع الخسوف لو مر القمر اسفل أو أعلي ظل الأرض .وكما أن بعض الضوء يصل سطح القمرجتي ولو كان في ظل الأرض بطريقة غير مباشرة لأن الضوء يمر وينكسر في جو الأرض . فيبدوسطح القمر لونه أحمر مصفرا (برتقالي ) بسبب الأشعة الحمراء التي لايمكن امتصاصها من أعلى الغلاف الجوي للأرض .
والخسوف للقمر غير الكسوف للشمس لايتطلب احتياطات أوتحذيرات أو أجهزة خاصة عند النظر إليه . والخسوف قد يظل لمدة ساعة أو ساعتين حيث يتلون سطح القمر تدريجيا باللون الأحمر ثم يعود للونه العادي الطبيعي .ثم يبدأ القمر بالخروج من منطقة ظل الأرض فينتهي الخسوف الكلي. ثم يخرج القمر تماماً من منطقة ظل الأرض وينتهي الخسوف الجزئي.عندما يخرج القمر تماماً من منطقة شبه ظل الأرض لينتهي كامل الخسوف .والخسوفات القمرية التي وقعت وستقع خلال 5آلاف سنة نجدها منذ سنة 2000 قبل الميلاد وحتي سنة 3000 ميلادية عددها 7718خسوف
ميكانيكا كلاسيكية

علم الحركة

علم الحركة او الكينماتيكا Kinematics (بالإغريقية κινειν,kinein, أي يتحرك أو حركة) هو أحد فروع علم الميكانيك الذي يصف مفهوم الحركة الفيزيائي للأجسام بدون أي اعتبار للكتل أو القوى التي تسبب الحركة. بالتالي هو عكس علم التحريك أو الديناميكا dynamics الذي يهتم بالقوى و التآثرات التي تنتج أو تؤثر على الحركة.
يدرس علم الحركة كيف يتغير موقع الجسم مع الزمن . يتم قياس الموقع بالنسبة لمجموعة إحداثيات coordinate. أما السرعة فهي معدل تغير الموقع (بالنسبة للزمن طبعا). التسارع هو معدل تغير السرعة. تعتبر السرعة و التسارع الكميتين الرئيسيتين اللتين يصفان كيفية تغير الموقع مع الزمن

ميكانيكا المواد

ميكانيكا المواد هو حقل دراسة مجالين, الاول الميكانيكا التطبيقية و المواد الهندسية, مركزا على العلاقة بين التصرف الميكانيكي للمواد و بين خصائصهم الداخلية.
الميكانيكا الهندسية تهتم بدراسة التأُير النظري و المعملي للقوة و الاجهاد و الحركة مطبقا على المواد الهندسية و البنائية. المواد العلمية تهتم بدراسة تطور المادة, تصنيعها و تركيبها الكيميائى و خصائصها و تركيبها الميكروسكوبى.

ميكانيك هاملتوني

الميكانيك الهاميلتوني Hamiltonian mechanics هو إعادة صياغة للميكانيك الكلاسيكي تم إيجاده من قبل ويليام روان هاميلتون عام 1833. نشأ ميكانيك هاميلتون من ميكانيك لاغرانج ، و هوصياغة أخرى للميكانيك الكلاسيكي أوجده جوزيف لويس لاغرانج Joseph Louis Lagrange عام 1788. لكن بجميع الحوال يمكن استقاق ميكانيك هاملتون دون الرجوع لميكانيك لاغرانج باستخدام الفضاءات السمبلكتية symplectic spaces.

ميكانيكا التربة

علم ميكانيكا التربة هو فرع من العلوم الهندسية و هو مختص بدراسة التربة و طريقة تصرفها عند تعرضها للأحمال و الإجهادات .
و هو العلم المتعلق بميكانيكا الأجسام الطبيعية المشتتة (المؤلفة من أجزاء دقيقة أو ناعمة) و يعتبر فرعا من فروع علم ميكانيكا الأرض العام الذى تدخل ضمنه العلوم الخاصة التالية : ديناميكا الأرض في المجالين العالمى و المناطقى ، ميكانيكا الصخور الصلدة أو المصمتة ، ميكانيكا الصخور الرخوة أو الهشة (التربة الطبيعية) و ميكانيكا الكتل العضوية و العضوية المعدنية (الطمى ، الفحم و غير ذلك).
و يعتبر علم ميكانيكا التربة في نفس الوقت ، فرعا من فروع علم الميكانيكا الإنشائية المبنى على أساس قوانين الميكانيكا النظرية (ميكانيكا الأجسام الصلبة الغير قابلة للإنضغاط مطلقا) و كذلك على اساس قوانين الأجسام القابلة للتشوه أيضا ، أى القابلة للإنضغاط و تغير الشكل (قوانين اللدونة ، المرونة ، الزحف) ، التى ستكون بالنسبة لتكوين و صياغة علم ميكانيكا التربة - كعلم مستقل - بمثابة قوانين ضرورية فقط و لكنها ليست من الشروط الكافية بحد ذاتها . و إذا اضفنا إلى علاقات (معادلات) الميكانيكا النظرية و الميكانيكا الإنشائية للأجسام المصمتة القابلة للتشوه ، إذا اضفنا لهم القوانين التى تشرح الخواص المتعلقة بتفتت التربة (الإنضغاطية ، النفاذية ، مقاومة القص التماسية ، التشوه التركيبى الطورى) عندئذ ببحثنا للتربة باعتبارها اجساما طبيعية مشتتة وثيقة الإتصال بظروف تكوينها و تامة التفاعل مع البيئة الطبيعية الجيولوجية المحيطة بها ، يمكن في هذه الحالة صياغة او تكوين ميكانيكا التربة كعلم

ميكانيكا حيوية

الميكانيكا الحيوية (بالإنجليزية: Biomechanics): هو تطبيق للمبادئ الميكانيكية على الكائنات الحية. هذا يشمل دراسة وتحليل ميكانيكا الكائنات الحية وتطبيق المبادئ الهندسية واستقائها من الأنظمة الأحيائية.
يطبق هذا البحث والتحليل على عدة مستويات بدءاً من المستوى الجزيئي الذي تتألف منه المواد الحية مثل الكولاجينوالإلاستين، إلى مستوى الأعضاء والأنسجة. بعض التطبيقات البسيطة للميكانيكا النيوتنية يمكن أن تعطي مقاربات صحيحة على كل مستوى، ولكن التفاصيل الدقيقة تتطلب استخدام ميكانيكا الأوساط المتصلة. جيوفاني ألفنسو بيرولي كتب أول كتاب في موضوع الميكانيكا الحيوية بعنوان (De Motu Animalium)، يعني حركة الحيوانات. لم ينظر إلى أجسام الحيوانات على أنها أنظمة ميكانيكية فحسب، بل واصل الأسئلة كالفرق الفيزيولوجي بين تخيل إنجاز عمل ما والقيام به فعلياً.
بعض الأمثلة البسيطة لأبحاث الميكانيكا الحيوية تشمل دراسة القوى المؤثرة على الأطراف (الأعضاء)، والديناميكا الهوائية لطيران الحشرات والطيور، وميكانيكا الموائع في سباحة السمك، الثباتية والرسوخ التي تقدمها جذور الأشجار، و جمع أنواع الحركة في كل أشكال الحياة، بدءاً من الخلايا المفردة ارتقاءاً إلى جميع الأحياء. الميكانيكا الحيوية للجسم البشري هو في صلب علم الحركة.
تلعب الميكانيكا التطبيقية أدواراً أساسية في دراسة الميكانيكا الحيوية. وخصوصا الديناميكا الحرارية، وميكانيكا الأوساط المتصلة، وفروع الهندسة الميكانيكية مثل ميكانيكا الموائع، وميكانيكا الأجسام الصلبة. لقد ظهر أن الحمولات والتشوهات المطبقة يمكن أن تؤثر على خصائص الأنسجة الحية. يوجد أبحاث أكثر في مجال نمو وإعادة تشكل الأعضاء كرد على هذه الحمولات المطبقة. مثلاً، تأثير ضغط الدم المرتفع على ميكانيكية جدران الشرايين، وسلوك الخلايا العضلية القلبية مع احتشاء القلب، ونمو العظم كاستجابة لممارسات معينة، ونمو النباتات التأقلمي مع حركة الريح، تعتبر كشاهد على أن الأنسجة الحية تتشكل من جديد كنتيجة مباشرة للأحمال المطبقة. توظف العلوم الرياضية المختلفة تشمل الجبر الخطي، والمعادلات التفاضلية، الأشعة، حسابات التنسور والتقنيات العددية والحسابية مثل طريقة العناصر المنتهية.
إن دراسة المواد الحيوية مهمة جداً للميكانيكا الحيوية. فالأنسجة الحيوية المختلفة في الجسم مثل الجلد والعظم والشرايين، كلا منها ذو خواص فردية بذاتها. فالاستجابة الميكانيكية المنفعلة للأنسجة الخاصة يمكن أن تتبع خصائص البروتينات المختلفة، مثل الإلاستينوالكولاجين، والخلايا الحية، والمواد الأساسية مثل بروتيوغليكان، وتوجه الألياف داخل النسيج. مثلاً، إذا كان الجلد البشري مركب من البروتين غير الكولاجين، فإن العديد من الخصائص الميكانيكية، مثل معامل المرونة، سيكون مختلفاً. إن الكيمياء، و علم الأحياء الجزيئية، وعلم حياة الخلية تشرح الخواص المنفعلة والفاعلة للأنسجة الحية. مثلاً، في التقلص العضلي، ارتباط الميوزين مع الأكتين يقوم على تفاعل كيميائي حيوي يشمل شوارد الكالسيوم و (أدينوسين ثلاثي الفوسفات).
وبذلــــــــــــك نكون قد شرحنا العديد من النقاط عن الهندسه الميكانيكيه وشملنااا بعض ما تحويه...

[نور]

طرح رائع غاليتى
مرمر
تقدمى كل مميز وراقى ومفيد
ننتظرك دوما مع كل رائع
بارك الله لك
دمت بسعادة

[مرمر]

نور الغاليه

تسلمي علي روعه مرورك



دعواتي لكي بالخير

[أحمد اسماعيل]

مرمر


تسلمى على روووعة الطرح


اسعدك الله بكل وقت


دعواتى لكى بالصحة والعافية