این دوره آموزشی با هدف تربیت متخصصان تحلیل اجزای محدود، به گونه‌ای جامع و کاربردی طراحی شده است که شرکت‌کنندگان را از درک مفاهیم بنیادی تا اجرای پروژه‌های پیچیده مهندسی رهنمون سازد:

• مفاهیم بنیادی تحلیل اجزای محدود: شما با اصول ریاضی و فیزیکی پشت روش FEA، شامل تئوری گره‌ها، المان‌ها، ماتریس سختی جهانی، شرایط مرزی، و روش‌های حل آشنا خواهید شد.
• کاربرد MATLAB در FEA: نحوه پیاده‌سازی الگوریتم‌های FEA از صفر در محیط MATLAB را فرا خواهید گرفت. این شامل حل مسائل ۱D و ۲D مانند خرپاها، میله‌ها و تیرها با کدنویسی، برای درک عمیق‌تر سازوکار داخلی نرم‌افزارهای FEA است.
• تسلط بر نرم‌افزار ANSYS: با محیط کاربری ANSYS Workbench، ابزارها و قابلیت‌های گسترده آن برای مدل‌سازی، مش‌بندی، حل و پس‌پردازش نتایج در مسائل مختلف مهندسی به طور کامل آشنا خواهید شد.
• مدل‌سازی و مش‌بندی پیشرفته: تکنیک‌های بهینه برای ساخت هندسه‌های پیچیده، انجام مش‌بندی با کیفیت بالا (مانند مش‌بندی ساختاریافته و غیرساختاریافته)، و کنترل کیفیت مش برای دقت بالاتر نتایج را می‌آموزید.
• انواع تحلیل‌های مهندسی: قادر به انجام تحلیل‌های استاتیکی، دینامیکی (مودال، هارمونیک، گذرا)، حرارتی (پایا و گذرا)، کمانش و مقدمه‌ای بر تحلیل‌های غیرخطی (مواد، هندسی، تماسی) در ANSYS خواهید بود.
• تفسیر و اعتبارسنجی نتایج: چگونگی استخراج، تحلیل، بصری‌سازی و تفسیر نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی‌ها (مانند نقشه‌های تنش، کرنش و تغییر شکل) و اعتبارسنجی آن‌ها در برابر داده‌های تحلیلی یا تجربی را یاد می‌گیرید.
• بهینه‌سازی طراحی: استفاده از FEA به عنوان ابزاری قدرتمند برای بهینه‌سازی طراحی قطعات و سازه‌ها از نظر استحکام، وزن، عملکرد حرارتی و ارتعاشی را فرا می‌گیرید.

شرکت در دوره “تحلیل اجزای محدود با متلب و انسیس ۲۰۲۱-۴” مزایای چشمگیری را برای دانشجویان، فارغ‌التحصیلان و مهندسان فعال در صنعت به همراه خواهد داشت:

• افزایش فرصت‌های شغلی و رقابت‌پذیری: تسلط بر FEA و نرم‌افزارهای MATLAB و ANSYS، یک مهارت بسیار پرطرفدار در صنایع مختلف نظیر خودروسازی، هوافضا، مهندسی پزشکی، سازه، مکانیک و نفت و گاز است. این مهارت‌ها شما را به یک کاندیدای برجسته در بازار کار تبدیل می‌کنند.
• درک عمیق‌تر پدیده‌های فیزیکی: با شبیه‌سازی، می‌توانید رفتار پیچیده مواد و سازه‌ها را در شرایط مختلف به صورت بصری و عددی مشاهده کنید، که این امر به افزایش درک شهودی شما از پدیده‌های فیزیکی منجر می‌شود.
• صرفه‌جویی در زمان و هزینه توسعه محصول: شبیه‌سازی‌های FEA نیاز به ساخت نمونه‌های اولیه فیزیکی پرهزینه و زمان‌بر را به شدت کاهش می‌دهد، که منجر به کاهش چشمگیر هزینه‌ها و تسریع چرخه توسعه محصول می‌شود.
• توانایی حل مسائل مهندسی پیچیده: این دوره به شما ابزارها و دانش لازم را می‌دهد تا با چالش‌های مهندسی پیچیده در طراحی و تحلیل مقابله کنید که با روش‌های تحلیلی سنتی قابل حل نیستند.
• دسترسی به نرم‌افزار رایگان: فراهم آوردن لینک دانلود نرم‌افزارهای مورد نیاز (MATLAB و ANSYS 2021-4) به صورت رایگان، بار مالی تهیه لایسنس‌های گران‌قیمت را از دوش دانشجویان برداشته و دسترسی به آموزش را آسان‌تر می‌کند.
• رویکرد پروژه محور و عملی: تاکید بر مثال‌ها و پروژه‌های عملی واقعی، دانش نظری شما را تثبیت کرده و به مهارت‌های کاربردی قابل استفاده در صنعت تبدیل می‌کند.

این دوره برای طیف وسیعی از مخاطبان، از دانشجویان رشته‌های مهندسی تا مهندسان حرفه‌ای، مناسب است. با این حال، داشتن پیش‌زمینه‌های خاصی می‌تواند به درک بهتر و سریع‌تر مطالب کمک کند:

• مبانی مکانیک مهندسی: آشنایی با دروس پایه مهندسی مانند استاتیک، مقاومت مصالح (مکانیک جامدات) و دینامیک. درک مفاهیمی نظیر تنش، کرنش، گشتاور، نیروی برشی، و تعادل برای ورود به مباحث FEA ضروری است.
• ریاضیات مهندسی: دانش اولیه در زمینه جبر خطی (ماتریس‌ها، بردارها، حل دستگاه معادلات خطی)، معادلات دیفرانسیل و حسابان چند متغیره. نیازی به تسلط عمیق نیست، اما فهم مفاهیم پایه‌ای به درک بهتر روابط ریاضی FEA کمک می‌کند.
• آشنایی با کامپیوتر: مهارت‌های عمومی کار با کامپیوتر، آشنایی با محیط سیستم عامل ویندوز و توانایی نصب نرم‌افزار.
• اشتیاق به یادگیری: مهم‌تر از هر چیز، علاقه به یادگیری و حل مسائل مهندسی از طریق شبیه‌سازی و محاسبات. این دوره مفاهیم را از پایه آموزش می‌دهد، بنابراین نیازی به دانش قبلی در FEA، MATLAB یا ANSYS نیست، اما یک ذهن تحلیلی و کنجکاو برای حداکثر بهره‌برداری از دوره بسیار مفید خواهد بود.

این دوره به صورت جامع و مرحله به مرحله، شما را با دنیای تحلیل اجزای محدود آشنا می‌کند. سرفصل‌های کلیدی به شرح زیر هستند:

• مقدمه‌ای بر تحلیل اجزای محدود (FEA):
  • معرفی FEA، تاریخچه و کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف از خودروسازی تا پزشکی.
  • تبیین مزایا و محدودیت‌های روش اجزای محدود در مقایسه با روش‌های تحلیلی و تجربی.
  • شرح مفاهیم کلیدی و بنیادی مانند گره (Node)، عنصر (Element)، مش (Mesh)، درجه آزادی (Degree of Freedom) و اهمیت آنها در مدل‌سازی.
• مبانی MATLAB برای FEA:
  • مروری جامع بر اصول برنامه‌نویسی در محیط MATLAB، شامل تعریف متغیرها، عملیات بر روی ماتریس‌ها و آرایه‌ها، و استفاده از حلقه‌ها و توابع.
  • آموزش حل دستگاه معادلات خطی به روش‌های ماتریسی، که پایه و اساس حل مسائل FEA در MATLAB است.
  • پیاده‌سازی گام به گام یک تحلیل المان میله‌ای (Truss Element) از صفر در MATLAB برای درک عمیق‌تر فرآیند ساخت ماتریس سختی و حل آن.
• تحلیل ساختاری با MATLAB (۱D & ۲D):
  • بررسی دقیق المان‌های میله‌ای (خرپا) و قاب‌های دو بعدی، شامل تشکیل ماتریس سختی محلی و مونتاژ ماتریس سختی کلی.
  • معرفی المان‌های تیر (Beam Elements) و روش ماتریس سختی کلی برای تحلیل خمشی.
  • مقدمه‌ای بر المان‌های صفحه‌ای (Plane Stress/Strain) و چگونگی پیاده‌سازی آن‌ها در MATLAB برای حل مسائل دو بعدی.
• آشنایی با ANSYS Mechanical (محیط و گردش کار):
  • معرفی کامل رابط کاربری ANSYS Workbench و بخش‌های مختلف آن شامل Project Schematic، Geometry، Model و Results.
  • شرح مراحل یک تحلیل استاندارد در ANSYS از ابتدا تا انتها: شامل Preprocessing (پیش‌پردازش)، Solution (حل)، و Postprocessing (پس‌پردازش).
  • آموزش وارد کردن هندسه از نرم‌افزارهای CAD مختلف و استفاده از ابزارهای داخلی ANSYS برای ویرایش و آماده‌سازی هندسه.
• مدل‌سازی و مش‌بندی در ANSYS:
  • بررسی تکنیک‌های مش‌بندی (Meshing) اتوماتیک و دستی و اهمیت انتخاب نوع مش مناسب برای دقت و سرعت حل.
  • آموزش کنترل کیفیت مش، بهبود آن از طریق پالایش مش (Mesh Refinement) و استفاده از کنترل‌های مش محلی.
  • مش‌بندی برای قطعات نازک (Shell Elements) و حجم (Solid Elements) و تفاوت‌های آنها در تحلیل.
• تحلیل استاتیک ساختاری در ANSYS:
  • آموزش اعمال انواع بارها (نیرو، فشار، گشتاور) و شرایط مرزی (تکیه‌گاه‌های ثابت، مفصلی، غلتکی) به مدل.
  • معرفی انواع المان‌ها (میله‌ای، پوسته، حجمی) و راهنمای انتخاب مناسب آنها بر اساس نوع تحلیل و هندسه.
  • نحوه تفسیر نتایج اصلی شامل توزیع تنش (Von Mises, Normal, Shear)، کرنش، تغییر شکل کلی، و محاسبه ضریب اطمینان.
  • مثال عملی: تحلیل تنش و تغییر شکل در یک براکت پیچیده تحت بارگذاری متمرکز و توزیع‌شده برای بررسی مقاومت آن.
• تحلیل حرارتی (Thermal Analysis) در ANSYS:
  • مروری بر مفاهیم پایه انتقال حرارت شامل هدایت، جابجایی، و تشعشع و چگونگی مدل‌سازی آنها در FEA.
  • مدل‌سازی مسائل انتقال حرارت پایا (Steady-State) و گذرا (Transient) و تفاوت‌های آنها.
  • اعمال شرایط مرزی حرارتی مانند دما، شار حرارتی، و ضریب جابجایی حرارتی.
  • مثال عملی: تحلیل توزیع دما و گرادیان حرارتی در یک پره خنک‌کننده موتور برای بهینه‌سازی عملکرد حرارتی.
• تحلیل مودال و کمانش در ANSYS:
  • آموزش تعیین فرکانس‌های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی یک سازه برای جلوگیری از پدیده رزونانس که می‌تواند منجر به تخریب شود.
  • بررسی پدیده کمانش (Buckling) در ستون‌ها و سازه‌های تحت فشار و محاسبه بار بحرانی کمانش.
  • مثال عملی: تعیین فرکانس‌های طبیعی یک صفحه تخت تحت شرایط مرزی مختلف و تحلیل بار بحرانی کمانش یک ستون لاغر برای اطمینان از پایداری سازه.
• مقدمه‌ای بر تحلیل‌های پیشرفته:
  • معرفی تحلیل غیرخطی (Non-linear Analysis) شامل غیرخطی هندسی (مانند تغییر شکل‌های بزرگ)، غیرخطی ماده (مانند پلاستیسیته)، و غیرخطی تماسی (مانند برخورد دو قطعه) و کاربردهای آنها.
  • آشنایی اولیه با تحلیل دینامیکی (Dynamic Analysis) و کاربردهای آن در مسائل ارتعاشی، ضربه و خستگی.
• پس‌پردازش و گزارش‌دهی نتایج:
  • استفاده از ابزارهای قدرتمند بصری‌سازی نتایج در ANSYS برای نمایش کانتورهای تنش، تغییر شکل‌ها و مسیرهای حرارتی به صورت سه‌بعدی.
  • آموزش چگونگی ایجاد نمودارها، تصاویر با کیفیت بالا و انیمیشن‌های شبیه‌سازی برای ارائه بهتر نتایج به ذینفعان پروژه.
  • اصول نگارش گزارش‌های فنی جامع و استاندارد برای تحلیل‌های FEA شامل مقدمه، روش‌شناسی، نتایج و نتیجه‌گیری.