۲۰ بهترین نرم افزار مهندسی مکانیک (CAD و CAM)

در این پست بیست تا از بهترین نرم افزارهای رشته مهندسی مکانیک را به شما معرفی می کنیم. این نرم افزارها شامل نرم افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) و CAM (ساخت به کمک کامپیوتر) می باشند. در این مقاله با کمک تجربه چندین ساله تنی چند از دانشجویان برتر و اساتید نخبه کشور، به ترتیب اولویت نرم افزارهایی که یک مهندس مکانیک باید بلد باشد را معرفی می کنیم.

مقدمه:

طراحی به کمک رایانه (CAD): معنای لغوی Computer Aided Design طراحی به کمک رایانه است. واژه CAD یعنی ابتدایی‌ترین مرحله برای ساخت یک قطعه و معرفی آن به یک رایانه است که این کار توسط یک اپراتور (کاربر) صورت می‌گیرد که با طراحی سه بعدی توسط نرم‌افزاری خاص خود انجام می‌شود یا حتی توسط اسکن سه بعدی اجسام صورت می‌گیرد. اگر قطعه پیچیده باشد هر قسمت آن را جداگانه طراحی کرده و سپس اسمبل می‌کنند.

ساخت به کمک رایانه (CAM): معنای لغوی Computer Aided Manufacturing ساخت به کمک رایانه است. واژه CAM مرحله‌ای است که در آن روش ساخت مورد بررسی قرار می‌گیرد و توسط نرم‌افزارهای خاص کدهایی به نام جی کد G Cod به دستگاه می‌فهماند که چه مراحلی را برای ماشین‌کاری باید طی کند که شامل مراحل خشن کاری و اتمام کار(Finishing) است و توسط راهبردهای به خصوص صورت می‌گیرد.

۱-نرم افزار اتوکد

• یادگیری سریع و اصولی

اتوکد AutoCAD دارای یک رابط کاربر پسند برای ترسیم نقشه های دوبعدی و سه بعدی کردن قطعات و نقشه ساختمان ها و یا ترسیم نقشه های تاسیساتی به کار می رود.

دقت کنید که این نرم افزار یک نرم افزار قدیمی می باشد ولی بعنوان نرم افزار مادر یا بیس سایر نرم افزارهای مهندسی شناخته می شود و در صورتیکه بخواهید در شرکت های مهندسی مشاور در ایران یا خارج از کشور فعالیت داشته باشید یادگیری این نرم افزار یک الزام است. یادگیری محیط دوبعدی آن دو هفته و محیط سه بعدی ۱ ماه زمانبر است.

۲- نرم افزار ANSYS

• یادگیری سریع و اصولی

انسیس دومین نرم افزار مهم در این لیست است که هر مهندس مکانیک باید آن را بلد باشد. انسیس یک ابزار تحلیلی است که از روش اجزا محدود جهت مدل سازی و تحلیل استفاده می کند.

مهندسان و طراحان با کمک نرم افزار تحلیلی ansys قادر اند تا به سادگی بهینه سازی ساختاری، حرارتی، دینامیکی، تعادل وزنی و عملکردی و همچنین شبیه سازی های مُد ارتعاشی و ضریب اطمینان و ایمنی را در طرح‌ هایشان گام به گام اعمال کنند. طراحان نرم افزار شبیه ساز انسیس معتقد هستند که این نرم افزار کاربردی تا ۳۲ سال آینده می تواند پاسخگوی تمامی نیاز های طراحی کاربران انسیس باشد.

اگر شما یکی از کاربران نرم افزار محبوب کتیا هستید شاید جالب باشد که بدانید نرم افزار ansys می تواند از خروجی catia استفاده نموده و از فرمت های رایج هندسی و برداری مانند SAT و Para solid پشتیبانی کند. این نرم افزار در کنار اتوکد برای یادگیری مهندسان موفق مکانیک کاملا ضروری است. یادگیری آن حدود ۲ ماه زمان می برد.

۳-نرم افزار پرو اینجنیر

نرم افزار با امکانات و ابزارهای پیشرفته برای طراحی، طراحی، جمع آوری، جوش و غیره. به معنی «مهندس حرفه‌ای» از جمله نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و ساخت به کمک رایانه است، که برای طراحی سه‌بعدی به کار می‌رود.

شرکت سازندهٔ این برنامه، بنگاه فناوری پارامتری (PTC) است. رقبای اصلی نرم‌افزار پرو/اینجینیر در بازار کتیا و ان ایکس (یونیگرافیکس) می‌باشد. اما دقت کنید که این نرم افزار نسبت به کتیا و ان ایکس جدیدتر و سبک تر می باشد و در بسیاری مسابقات رشته مکانیک یا کارهای تحقیقاتی از این نرم افزار استفاده می شود. یادگیری آن حدود ۵ ماه زمان می برد.

مطلب مشابه: بهترین نرم افزارهای مهندسی عمران کدامند؟

۴- نرم افزار SolidWorks 3D CAD

• یادگیری سریع و اصولی

نام سالیدورکز را حتما شنیده اید. این نرم افزار بعنوان نرم افزار چهارم مطرح می شود و در کنار پیچیدگی های خود، قوی ترین نرم افزار در زمینه مدلسازی و سه بعدی کردن احجام، قطعات صنعتی و شبیه سازی های مختلف کاربرد فوق العاده ای دارد.

در واقع سالیدورکز یک نرم‌افزار مهندسی طراحی به کمک رایانه است که بر روی ویندوز اجرا می‌شود و توسط شرکت فرانسوی داسو سیستمز ساخته شده و همچنان توسعه داده می‌شود.

نرم‌افزار سالیدورکس به صورت مستقیم با اینونتور، مکانیکال دسکتاپ و سالید اج رقابت می‌کند ولی تجربه ثابت کرده است که هیچکدام از این نرم افزارها با سالیدورک قابل مقایسه نیستند.. این نرم‌افزار دارای قابیلت نصب نرم‌افزار CAM است که توسط شرکت سازنده تحت عنوان CAM WORKS به عنوان نرم‌افزار کمکی نصب می‌شود. یادگیری آن حدود ۴-۵ ماه طول می کشد.

۵- نرم افزار Abaqus

• یادگیری سریع و اصولی

آباکوس Abaqus یک نرم افزار تجزیه و تحلیل CAD و عناصر محدود برای ساخت هندسه های پیچیده و به دست آوردن نتایج بهینه است. اسم و نشان این نرم‌افزار از لغت abacus در زبان انگلیسی به معنای چرتکه و (abax (ἄβαξ در زبان یونانی به معنای تخته پوشیده شده با ماسه، گرفته شده‌است.

این نرم افزار را در اولویت پنجم یادگیری قرار دهید. آباکوس قابلیت حل مسایل از یک تحلیل خطی ساده تا پیچیده‌ترین مدلسازی غیر خطی را دارا می‌باشد. این نرم‌افزار دارای مجموعه المانهای بسیار گسترده‌ای می‌باشد که هر نوع هندسه‌ای را می‌توان توسط این المان‌ها مدل کرد. همچنین دارای مدل‌های رفتاری بسیار زیادی است که در مدلسازی انواع مواد با خواص و رفتار گوناگون نظیر فلزات، لاستیک‌ها، پلیمرها، کامپوزیت‌ها، بتن مسلح، فومهای فنری و نیز شکننده و همچنین مصالحی ژئوتکنیکی نظیر خاک و سنگ، قابلیت بالایی را ممکن می‌سازد.

نظر به اینکه آباکوس یک ابزار مدلسازی عمومی و گسترده می‌باشد، استفاده از آن تنها محدود به تحلیل مسائل مکانیک جامدات (یعنی مسئله تنش – کرنش) نمی‌شود. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توان مسایل مختلفی نظیر انتقال حرارت، انتقال جرم، تحلیل حرارتی اجزاء الکتریکی، اکوستیک، تراوش و پیزو الکتریک را مورد مطالعه قرار داد. یادگیری آن حدود ۱ ماه زمانبر است.

۶- نرم افزار کتیا

• یادگیری سریع و اصولی

CATIA در سال ۱۹۷۷ توسط شرکت هواپیمایی فرانسوی «Avions Marcel Dassault»، که در آن زمان مشتری نرم‌افزار CADAM برای توسعه هواپیماهای جنگنده Mirage Dassault، توسعه داد. بعدها توسط هوافضا، خودرو، کشتی‌سازی و سایر صنایع تصویب شد. تفاوت نرم افزار CATIA با Solidworks بیشتر در قابلیت هاست.

هر دوی این نرم افزار ها برای شرکت دسو سیستم فرانسه می باشند هدف اصلی این شرکت برای ارائه دو محصول با قابلیت های مشابه برای بدست آوردن سهم بیشتر در بازار نرم افزار های مدلینگ در جهان می باشد.

اولین محصول نرم افزاری شرکت دسو نرم افزار کتیا می باشد این نرم افزار به دلیل قابلیت های گسترده به عنوان یکی از گران قیمت ترین نرم افزارهای جهان محسوب می شود که بیشتر شرکت های بزرگ برای یکپارچگی کاری خود در زمینه طراحی در حال حاضر از کتیا به عنوان نرم افزار اصلی استفاده می کنند مثل شرکتهای Boeing، AIRBUS، BMW. یادگیری آن حدود ۶ ماه زمان بر است.

۷- نرم افزار Solid Edge

یادگیری این نرم افزار جزو ضروریات نیست ولی اگر دوست دارید در زمینه شبیه سازی تخصص بیشتری پیدا کنید بهتر است در کنار سالیدورکز و کتیا، از این نرم افزار هم استفاده کنید.

Solid Edge یک نرم افزار شبیه سازی و رندر ۳d با ابزار قدرتمند و ویژگی های شبیه سازی است. رقبای اصلی نرم‌افزار سالید اج در بازار سالیدورکس، اینونتور و مکانیکال دسکتاپ می‌باشد. در محیط‌های این نرم‌افزار نیز مانند سایر نرم‌افزارها دارای سه محیط به نام‌های پارت(part) اسمبلی (assembly) و دراوینگ (drawing) می‌باشد که با استفاده از آن‌ها می‌توان طراحی یک قطعه یا یک مجموعه را به واقعیت تبدیل کرده و مدارک فنی مستندی از طرح ایجاد نمود.

همچنین در زمینه مهندسی معکوس این نرم‌افزار دارای کارایی و دقت بالایی می‌باشد. یادگیری آن ممکن است حدود ۴ ماه زمان ببرد.

۸- نرم افزار راینو

• یادگیری سریع و اصولی

این نرم افزار جزو جدیدترین، سبک ترین و قدرتمندترین نرم افزارهای مدلسازی، سه بعدی و شبیه سازی است که بیشتر توسط مهندسان معمار و انیمیشن کارها استفاده می شود ولی در زمینه مهندسی مکانیک نیز می تواند به کمک شما بیاید.

یادگیری آن ممکن است حدود ۳ ماه از وقت شما را بگیرد و یادگیری آن توسط مهندسان مکانیک یک آپشن است نه یک نرم افزار ضروری.

۹-نرم افزار Matlab

• یادگیری سریع و اصولی

متلب Matlab عمدتا یک نرم افزار پیشرفته ریاضی (با ویژگی های برنامه نویسی) است، اما دارای ویژگی هایی است که به طور خاص برای مهندسی طراحی شده است. این نرم افزار یک نرم افزار کاملا پولساز است چون به دلیل پیچیدگی و دشواری در یادگیری، افراد زیادی به دنبال یادگیری آن نمی روند ولی در صورت تسلط، به راحتی یک امتیاز عالی جهت جذب در شرکت های داخلی و خارجی می باشد.

در واقع یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. یادگیری آن ممکن است حداقل ۸ ماه زمانبر باشد.

سایر نرم افزارهای رشته مکانیک (به ترتیب اولویت)

• نرم افزار GAMBIT
• نرم افزار TRNSYS
• نرم افزار RecurDyn
• نرم افزار کامسول COMSOL
• نرم افزار Simufact
• نرم افزار Autodesk Inventor
• نرم افزار تری دی مکس Autodesk 3ds Max
• نرم افزار TopSolid
• مایکروسافت ویژوال استودیو
• نرم افزار پاتران Patran
• نرم افزارSALOME

مطلب مرتبط: ۱۵ درس آموزش کامل آباکوس برای مهندسی عمران و مکانیک+جزوه pdf

اگر سوالی در زمینه نرم افزارهای مهندسی مکانیک دارید در بخش نظرات با ما مطرح کنید.