در رشته مهندسی مکانیک، شبیه‌سازهای مختلفی برای مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های مکانیکی، انتقال حرارت، دینامیک سیالات، مکانیک جامدات و فرایندهای تولید استفاده می‌شوند. این شبیه‌سازها به محققان کمک می‌کنند تا رفتار سیستم‌های پیچیده را پیش‌بینی کرده و آن‌ها را بهینه‌سازی کنند. در ادامه، لیستی از 20 شبیه‌ساز پرکاربرد و مهم در انجام رساله‌های دکتری در مهندسی مکانیک آورده شده است:

1. ANSYS

• یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارهای مهندسی برای شبیه‌سازی چندفیزیکی، تحلیل مکانیکی، دینامیک سیالات (CFD)، و انتقال حرارت. این نرم‌افزار قابلیت شبیه‌سازی مسائل پیچیده مکانیکی، حرارتی و سیالاتی را دارد.

2. Abaqus

• یک نرم‌افزار قدرتمند برای تحلیل مکانیک جامدات و دینامیک سازه‌ها. Abaqus به‌ویژه برای تحلیل‌های غیرخطی و شبیه‌سازی رفتار مواد پیشرفته مانند فلزات، کامپوزیت‌ها و لاستیک‌ها مناسب است.

3. SolidWorks Simulation

• ابزار شبیه‌سازی در داخل نرم‌افزار SolidWorks که برای تحلیل المان محدود (FEA) و شبیه‌سازی دینامیک سیالات و انتقال حرارت در سیستم‌های مکانیکی استفاده می‌شود.

4. MATLAB/Simulink

• این نرم‌افزار برای مدل‌سازی سیستم‌های دینامیکی، کنترل سیستم‌های مکانیکی و شبیه‌سازی فرآیندهای فیزیکی و دینامیکی استفاده می‌شود. Simulink برای مدل‌سازی سیستم‌های چندفیزیکی و دینامیک مکانیکی کاربرد دارد.

5. COMSOL Multiphysics

• یک نرم‌افزار شبیه‌سازی چندفیزیکی که قابلیت مدل‌سازی سیستم‌های مکانیکی، حرارتی، سیالاتی و الکترومغناطیسی را دارد. این ابزار به‌ویژه در تحلیل پدیده‌های پیچیده چندفیزیکی و مکانیک جامدات مفید است.

6. Autodesk Inventor

• ابزار CAD سه‌بعدی که با ویژگی‌های شبیه‌سازی دینامیکی و استاتیکی به کاربران امکان می‌دهد سیستم‌های مکانیکی را طراحی، شبیه‌سازی و تحلیل کنند.

7. Fluent (ANSYS Fluent)

• یک نرم‌افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) که به‌طور گسترده برای تحلیل جریان سیالات، انتقال حرارت و شبیه‌سازی واکنش‌های شیمیایی در مهندسی مکانیک استفاده می‌شود.

8. MSC Adams

• یک نرم‌افزار پیشرفته برای شبیه‌سازی دینامیک سیستم‌های چندجسمی و تحلیل حرکت و رفتار دینامیکی مکانیزم‌های مکانیکی.

9. CFX (ANSYS CFX)

• نرم‌افزار CFD دیگری از ANSYS که برای تحلیل جریان‌های چندفازی، انتقال حرارت، و تحلیل سیستم‌های سیالاتی در مقیاس‌های بزرگ و پیچیده کاربرد دارد.

10. NASTRAN

• نرم‌افزار تحلیل المان محدود (FEA) برای تحلیل سازه‌ها و سیستم‌های مکانیکی که به‌ویژه در صنایع هوافضا و خودروسازی استفاده می‌شود. این نرم‌افزار قابلیت تحلیل استاتیکی و دینامیکی را دارد.

11. OpenFOAM

• یک نرم‌افزار متن‌باز برای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) که برای شبیه‌سازی جریان‌های سیال، انتقال حرارت، و مسائل مربوط به دینامیک سیالات در مهندسی مکانیک استفاده می‌شود.

12. HyperWorks (Altair HyperMesh, HyperView, OptiStruct)

• مجموعه نرم‌افزارهایی برای مدل‌سازی المان محدود، بهینه‌سازی و تحلیل سازه‌های مکانیکی. این نرم‌افزار به‌ویژه در طراحی سبک و بهینه‌سازی ساختاری مفید است.

13. Simpack

• نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی دینامیک سیستم‌های مکانیکی چندجسمی، که در زمینه‌هایی مانند طراحی خودرو، ماشین‌آلات سنگین و سیستم‌های ریل استفاده می‌شود.

14. AVL FIRE

• نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی جریان‌های سیال و احتراق که به‌ویژه در مهندسی خودرو و تحلیل موتورهای احتراق داخلی کاربرد دارد.

15. STAR-CCM+

• نرم‌افزار شبیه‌سازی CFD و تحلیل چندفازی که برای مسائل پیچیده جریان‌های سیالات و انتقال حرارت در مهندسی مکانیک استفاده می‌شود.

16. CATIA

• نرم‌افزاری جامع برای طراحی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های مکانیکی که قابلیت شبیه‌سازی رفتار دینامیکی و استاتیکی اجسام مکانیکی را دارد.

17. Creo (PTC Creo)

• نرم‌افزار CAD که همراه با ابزارهای شبیه‌سازی دینامیک و تحلیل المان محدود (FEA) برای طراحی و تحلیل سیستم‌های مکانیکی استفاده می‌شود.

18. Altair SimSolid

• یک ابزار شبیه‌سازی سریع برای تحلیل المان محدود بدون نیاز به مش‌بندی دقیق. این نرم‌افزار برای تحلیل‌های سریع و بهینه‌سازی طراحی سیستم‌های مکانیکی کاربرد دارد.

19. LS-DYNA

• نرم‌افزار تحلیل دینامیکی پیشرفته برای شبیه‌سازی رفتار مواد تحت بارگذاری‌های شدید و غیرخطی مانند تصادفات، انفجارها و تغییر شکل‌های بزرگ.

20. DYMOLA

• ابزار مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های دینامیکی که برای شبیه‌سازی سیستم‌های مکانیکی و چندفیزیکی از جمله سیستم‌های ترمودینامیکی و سیالاتی کاربرد دارد.

نتیجه‌گیری:

این لیست شامل شبیه‌سازهایی است که در زمینه‌های مختلف مهندسی مکانیک از جمله تحلیل سازه‌ها، دینامیک سیالات، انتقال حرارت، بهینه‌سازی سازه‌ها و طراحی سیستم‌های مکانیکی کاربرد دارند. هر یک از این شبیه‌سازها ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی دارند و انتخاب مناسب آن‌ها به نیازهای تحقیق و پروژه دکتری شما بستگی دارد.