تحلیل‌های استاتیکی، دینامیکی و حرارتی در اجسام و فرایندهای مختلف، از اهمیت زیادی در علم مهندسی و زیرشاخه‌ی مهندسی مکانیک برخوردار است. نرم‌افزارهای CAE، این تحلیل‌ها را به کمک کامپیوتر و در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام می‌دهند و برخلاف محاسبات دستی، دقتِ فوق‌العاده بالاتری دارند و نتایج مورد انتظار پروژه‌های مختلف را تضمین می‌کنند.

نرم‌افزارهای ABAQUS و MSC Adams، دو نمونه از ضروری‌ترین نرم‌افزارهای مورد نیاز مهندسی مکانیک از زیرمجموعه‌ی نرم‌افزارهای CAE هستند که در زمینه‌ی تحلیل‌های دینامیکی اجسام مختلف به‌کار گرفته می‌شوند.

آباکوس یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند و پیشرفته در زمینه‌ی تحلیل المان محدود است. این نرم‌افزار، در گرایش‌های طراحی جامدات و ساخت و تولید در مقطع کارشناسی رشته‌ی مهندسی مکانیک و همچنین، گرایش‌های مقاطع ارشد و دکتری که مرتبط با طراحی و تحلیل سازه های مختلف هستند؛کاربردهای زیادی دارد.

بررسی عملکرد یک سازه‌ی تحت بارگذاری، تحلیل فرایندهای گوناگون مانند تنش‌های حرارتی، رفتارهای غیرخطی سازه، رویدادهای شبه استاتیک، ارتعاشات و امواج مختلف، از جمله کاربردهای آباکوس در رشته‌ی مهندسی مکانیک است.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب ABAQUS

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: برند AMD (پردازنده‌های Ryzen 5 یا Ryzen 7 یا Ryzen 9) یا برند اینتل (پردازنده‌های Core i3 و Core i5 و Core i7 و Core i9 نسل جدید)
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (کاربران معمولی)، ۶ گیگابایت به بالا (مهندسان حرفه‌ای)
• حافظه‌ی رم: حداقل ۴ گیگابایت – ۸ گیگابایت به بالا برای اجرای سریع برنامه
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۲۰ تا ۵۰ گیگابایت

آدامز یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند در زمینه‌ی تحلیل نیروهای وارد بر سیستم‌های چند جسمی و بررسی حرکت این اجسام در حالت‌های مختلف است. توانایی MSC Adams در زمینه‌ی مدل‌سازی سه‌بعدی، نمایش نیروهای موجود در سیستم، حل معادلات دینامیکی، تحلیل نتایج مدل‌سازی و نمایش آن‌ها به‌صورت نمودار، در مقایسه با بسیاری از نرم‌افزارهای CAE بالاتر است. از‌این‌رو، می توان با اطمینان خاطر از این نرم‌افزار در تحلیل‌های مختلف دینامیکی در پروژه‌های کوچک و بزرگ استفاده کرد.

در صورتی که بخواهید در حوزه‌های مختلف صنعت که با طراحی و ساخت محصولات گوناگون مرتبط هستند؛ فعالیت داشته باشید، یادگیری MSC Adams برای آینده‌ی شغلی شما بسیار مفید خواهد بود.

سخت‌افزار مورد‌ نیاز برای نصب MSC Adams

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱ یا سیستم‌عامل لینوکس
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل
• کارت گرافیک: ۴ گیگابایت به بالا
• حافظه‌ی رم: ۱۶ گیگابایت به بالا
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۳۰ گیگابایت برای نصب – حداقل ۱۵ گیگابایت برای اجرا

وجود هر نوع مشکل در فرایند تولید یک محصول، هزینه‌ی گزافی را به صاحبان صنایع تحمیل می‌کند؛ هزینه‌ای که می توان با انجام تست‌های مختلف روی محصول مورد نظر و قبل از وارد شدن به روند تولید، به راحتی از هدررفتن آن جلوگیری کرد.

مهندسان مکانیک به لطف نرم‌افزارهای CAM می‌توانند تمام مراحل تولید یک محصول را به‌وسیله‌ی کامپیوتر شبیه‌سازی کنند تا در صورت وجود هرگونه مشکل در روند طراحی قطعه، پیش از ورود به مرحله‌ی تولید قطعه، مشکل موجود را حل کنند.

پاورمیل به لطف بهره‌مندی از کتابخانه‌های متنوع برای پرداخت‌کاری و ماشین‌کاری ۳ تا ۵ محوره در کنار توانایی تراشکاری محصول، فرز ۲٫۵ بعدی و اجرای حالت‌های مختلف خشن‌کاری با بازدهی بالا، یکی از دقیق‌ترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای CAM محسوب می‌شود.

دقتِ بالا در کنار قابلیت ماشین‌کاری قطعات پیچیده، امکان استفاده از نرم‌افزار PowerMill در حوزه‌های مختلف رشته‌ی مهندسی مکانیک از جمله صنایع حساس (هوافضا، تولید زیردریایی و کشتی، تولید ماشین آلات ساخت دارو و قطعات استراتژیک) را فراهم می‌کند و یکی از ضروری‌ترین نرم‌افزارهای مورد نیاز مهندسی مکانیک برای آن دسته از مهندسانی است که تمایل به اشتغال در این صنایع دارند.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب PowerMill (نسخه‌های ۲۰۲۱ و بالاتر)

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: پردازنده‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل مانند Core i7 و Core i9 نسل جدید
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) – ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۸ گیگابایت (حداقل) – ۱۶ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۱۶۰ گیگابایت برای نصب – حداقل ۲۰ گیگابایت برای اجرا

مسترکم یکی از نرم‌افزارهای قدیمی و قدرتمند برای ماشین‌کاری است که ابزارهای مختلف CNC را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. قابلیت‌های متنوع MasterCAM این برنامه را در دسته‌بندی نرم‌افزارهای CAD/CAM قرار می‌دهد. این موضوع به این معنا است که می‌توانید به طور هم‌زمان، مراحل طراحی و ماشین‌کاری قطعه‌ی مورد نظر را در محیط‌های مختلف مسترکم انجام دهید.

امکانات مختلف نرم‌افزار MasterCAM مانند فرزکاری دو تا پنج محوره، ماشین‌کاری دومحوره، تراشکاری چند محوره، طراحی و مدل‌سازی سه‌بعدی قطعه، این برنامه را به یکی از پیشرفته‌ترین نرم‌افزارهای CAM تبدیل می‌کند. یادگیری این نرم‌افزار برای مهندسان مکانیکی که تمایل به کار در بخش تولید دارند، ضروری است و به پیشبرد سریع پروژه‌هایی که به عهده‌ی این مهندسان گذاشته می‌شود، کمک می‌کند.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب MasterCAM

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: پردازنده‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با فرکانس ۲٫۴ گیگاهرتز یا بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) – ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۸ تا ۱۲ گیگابایت (حداقل) – ۳۲ تا ۶۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۲۰ گیگابایت برای نصب و اجرا (از نوع SSD)

تجزیه‌وتحلیل رفتار سیالات و جامدات مختلف، بخش مهمی از وظایف شغلی اغلب مهندسان مکانیک در تمام گرایش‌های این رشته در سه مقطع کارشناسی، ارشد و دکتری است.

نرم‌افزارهای CFD (مخفف Computational Fluid Dynamic) با تمرکز بر حوزه‌ی دینامیک سیالات محاسباتی، تحلیل‌های مختلفی مانند تحلیل جریان سیالات، تحلیل سازه‌های دینامیکی، تحلیل سازه‌های استاتیکی و تحلیل‌های حرارتی را به‌سرعت و با دقتِ بالایی انجام می‌دهند. نرم‌افزارهای ANSYS و OpenFOAM و COMSOL، سه مورد از قدرتمندترین نرم‌افزارهای CFD در حوزه‌ی مهندسی مکانیک هستند.

تحلیل رفتار سیالات و جامدات در زمانی که تحت‌تأثیر نیروهای مختلف قرار می‌گیرند؛ یکی از مهم‌ترین موضوعات در مهندسی مکانیک است. نرم‌افزار انسیس با ارائه‌ی ابزارهای متنوع به مهندسان برای شبیه‌سازی نیروهای وارد شده به یک سیال یا جامد خاص و همچنین، انجام تجزیه‌وتحلیل رفتار جسم تحت‌تأثیر این نیروها، نقش بسیار مهمی در افزایش دقت پروژه‌های مختلف دارد.

نرم‌افزار ANSYS از زیرمجموعه‌های مختلفی تشکیل می‌شود که از میان آن ها، سه نرم‌افزار ANSYS CFX و ANSYS FLUENT و ANSYS PolyFlow کارایی گسترده‌ای در تمام زیر شاخه‌های مهندسی مکانیک به‌ویژه گرایش‌های مکانیک سیالات و طراحی جامدات در مقطع کارشناسی و گرایش مکاترونیک، تبدیل انرژی و طراحی کاربردی در مقطع ارشد دارند.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب ANSYS

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) – ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۴ گیگابایت (حداقل) – ۸ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای موردنیاز برای نصب: حداقل ۳۰ تا ۴۰ گیگابایت

برنامه‌ی اپن فوم یکی از نرم‌افزارهای متن‌باز CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) است. این نرم‌افزار در زمینه مدل‌سازی، شبیه‌سازی و تجزیه‌وتحلیل جریان سیالات و همچنین، انتقال حرارت در سیالات مختلف کاربرد دارد. مبنای محاسبات این نرم‌افزار بر پایه‌ی معادلات ناویر – استوکس، یکی از مهم‌ترین معادلات تحلیل جریان سیالات، است.

نرم‌افزار OpenFOAM در مهندسی مکانیک برای شبیه‌سازی جریان سیالات در داخل یا خارج از اجسام، بررسی و تحلیل انتقال حرارت و ارزیابی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی و فرایندهای مشابه به‌کار گرفته می‌شود. یادگیری این نرم‌افزار برای تمام دانشجویان و مهندسان مکانیک، هوافضا و خودرو ضروری است و مهارت آن‌ها را در طراحی و تجزیه‌وتحلیل حالات مختلف جریان سیال در پروژه‌های گوناگون افزایش می‌دهد.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب OpenFOAM

• سیستم‌عامل: نسخه‌ی ۶۴ بیتی لینوکس، نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱ همزمان با لینوکس اوبنتو
• پردازنده: مدل‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل
• کارت گرافیک: حداقل ۲ گیگابایت، ۴ گیگابایت به بالا (برای اجرای روان برنامه)
• حافظه‌ی رم: ۸ گیگابایت به بالا
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۵ گیگابایت