יום חמישי, 30 באפריל 2020

אנליזות חומרים מרוכבים: על ההבדלים והיתרונות שלהם


היכרות עם המאפיינים השונים של חומרים מרוכבים יכולה לסייע לדעת כיצד מבצעים עבורם ניתוחים ואנליזות. במאמר הבא נרחיב על הבדלים בין סוגי החומרים ונבין למה בכלל צריך לנתח אותם.

חומרים מרוכבים בנויים משני חומרים טהורים או יותר. בנוסף, אלו חומרים שאותם בונים מחומרים שונים בעלי תכונות כימיות ופיזיקליות נפרדות. עם זאת, החומרים השונים מאוחדים יחד כדי ליצור את החומר המרוכב ובמטרה להפוך אותו ליעיל יותר עם תכונות שיכולות לעזור להשיג מטרות שונות. בנוסף, חשוב לדעת שהחומר החדש שאותו יוצרים הוא בעצמו בעל תכונות שונות מאלו שיש לכל אחד מהחומרים בנפרד.
על רקע האמור לעיל אפשר להבין לא רק את החשיבות של חומרים מרוכבים, אלא גם את המשמעות של הניתוחים והאנליזות שאפשר לבצע עבורם. ללא אנליזות חומרים מרוכבים לא ניתן לקבל אינדיקציה טובה להתאמה שלהם לאופי הפרויקט או לעמידות בפני בלאי ושחיקה. עוד קודם לכן, מטרת האנליזות היא לספק מידע אמין על התכונות של החומר החדש – אחרי שיצרו אותו מאיחוד ושילוב בין שני חומרים טהורים אחרים.


היתרונות של אנליזות חומרים מרוכבים

התכונות של חומרים מרוכבים הן איחוד של חלק מהתכונות של כל אחד מהחומרים שהרכיבו אותם במקור. זה אומר שבתוך החומר המרוכב המרכיבים אכן מעורבבים, אבל זה קורה בצורה גסה בלבד. התוצאה היא שגם כאשר מסתכלים על החומר הסופי והחדש, רואים את הרכיבים שמהם הוא בנוי. מצד שני, זה גם מה שעלול לגרום את הסיכון עבור מי שמוותר על האפשרות של אנליזה מסודרת.
הנה למשל כמה יתרונות שאותם ניתן להשיג בעזרת אנליזות חומרים מרוכבים:
א. בדיקת התכונות של החומר המרוכב – מטרת העל של האנליזה היא לברר מהן התכונות של החומר המרוכב. את זה עושים כמעט בכל תהליך שבו מערבבים בין חומרים טהורים שונים, אך כמובן שצריך גם להביא בחשבון את ניסיון העבר עם חומרים דומים.
ב. זיהוי הבדלים בין סוגים שונים של חומרים – אנליזה מקיפה, מסודרת ומנומקת מסייעת לזהות את ההבדלים בין סוגים שונים של חומרים. כך ניתן לראות בצורה מדעית את ההבדל בין עץ שמשלב בין סיב כלשהו עם חומר דבק לבין פיברגלס או סיבי פחמן. בכל מקרה, הזיהוי של ההבדלים חוסך הוצאות ואנרגיה בענפי תעשייה והוא מסייע לקדם את השימוש בסוגים שונים של חומרים מרוכבים.
ג. בחינת התנהגות – הבעיה היא שהיכרות עם התכונות של חומרים מרוכבים ואפילו זיהוי ההבדלים ביניהם לא מספיק. אם רוצים לדעת מה אפשר או אי אפשר לעשות עם חומרים כאלה, צריך לבחון את ההתנהגות שלהם. כאן נכנסים לתמונה היתרונות של אנליזות מפורטות שכוללות בחינת התנהגות של חומרים מרוכבים, תוך כדי ייצור ותחת עומסים.


אנליזות חומרים מרוכבים


איך מבצעים אנליזות חומרים מרוכבים?

מבחינה טכנית, הדרך הכי נוחה לבצע אנליזות של חומרים מרוכבים היא באמצעות תוכנות מחשב. יש כיום סוגים שונים של תוכנות מחשב והן מאפשרות לבחון כל חומר לגופו על מנת לבדוק את התכונות שלו, להשוות אותו לחומרים שכבר עברו את תהליך ההרכב והערבוב ולבחון את ההתנהגות שלו בתנאים סטטיים או דינאמיים.
לשם השוואה, תוכנות אחרות שהמטרה שלהן היא לבחון חומרים מרוכבים עוסקות בניתוחי חוזק ומעבר חום. גם כאן השאיפה היא לנצל את יתרונות המחשב, אך הדגש הוא על טכניקת האלמנטים הסופיים. מאחורי הקלעים, יש חברות שמאפשרות לבצע ניתוח חומרים מרוכבים בפיקוח אנשי מקצוע בשר ודם. כך למעשה משלבים בין היתרונות ומשיגים תוצאות עוד יותר אמינות.

יום ראשון, 29 במרץ 2020

אנליזות חוזק


היכרות עם המאפיינים של אנליזות חוזק יכולה לסייע לאנשי מקצוע, בעלי מלאכה וגם עובדים שמעורבים בתהליכי התעשייה הקלה והכבדה. במאמר הבא נסביר על מטרת האנליזות הללו ונבין מתי מבצעים אותן.

המטרה העיקרית של אנליזות חוזק היא לספק אינדיקציה מדויקת ואמינה למאמצי ההתנגדות של חומר לפעולות שונות. מטבע הדברים, את האנליזה אפשר לבצע על סוגים שונים של חומרים וגם ביחס לסוגים שונים של פעולות: החל מלחיצה ומתיחה, דרך פיתול וכפיפה ועד גזירה. כמו כן, הדרך הנכונה להתייחס לממצאים של האנליזה היא לבדוק על איזה סוג של חומר היא בוצעה ומה ניתן להסיק מזה לגבי אופי השימוש הרצוי בו.
מבחינה פרקטית, אנליזות חוזק יכולות לסייע לבחון את ההתאמה של מבנה או חלק במכונה ואת החומרים שמהם מייצרים אותם – לדרישות מהם בהמשך. במסגרת אותן דרישות, בוחנים את ההתאמה והחומרים לחוזק וקשיחות הנדרשים ומביאים בחשבון גם מיקום של המכונה, את הכוחות הסטטיים והדינאמיים שמופעלים עליה ואת המידות הדרושות כדי לשנע אותה ממקום למקום.

החשיבות של אנליזות חוזק

את החשיבות של אנליזות חוזק אפשר לראות באופן שבו בדיקות כאלה משולבות בסקטור הפרטי והמסחרי. כך לדוגמא, אנליזות כאלה מסייעות לאנשי מקצוע אבל הן חשובות גם עבור בעלי מלאכה או עובדים שמעורבים בתהליכי התעשייה הקלה והכבדה. בין היתר, בענפי התעשייה מבצעים את האנליזות על מנת לנסות לשער כיצד כל סוג של פעולה משפיעה על כל סוג של חומר ומה אפשר ללמוד מזה כדי לשמור על הבטיחות.
חוץ מזה, כדאי לדעת שהתחום של אנליזות חוזק נחלק בעצמו לשני תחומים. מצד אחד, יש את התחום של אנליזות סטטיות ובו בוחנים תזוזות יחסית קטנות. מנגד, יש את התחום של אנליזות דינאמיות שבו בוחנים התנגשויות, פיצוצים וכן הלאה. בכל מקרה, כדאי להכיר את תהליך העבודה בכל סוג של פרויקט ולבחור היטב את החברה שמבצעת אותו.

אנליזות חוזק

כיצד מבצעים אנליזות חוזק?

השאלה המעניינת היא כיצד הופכים את המטרות המופשטות של אנליזות חוזק לשיטת פעולה. בפועל, ניתן לראות את זה בא לידי ביטוי בכמה שלבי עבודה חיוניים:
א. הכנת מודלים ובדיקת רישות – בשלבים המוקדמים יש להכין מודלים שונים ולשלב אותם עם בדיקת רישות על פי קריטריונים שמוגדרים מראש. כפי שאפשר להבין, המטרה היא לבחור את סוג האלמנטים ולהגדיר אותם עוד לפני שעוברים להגדרת החומרים ותנאי הסביבה.
ב. הרצת מודל וקבלת תוצאות – השלב הבא הוא פרקטי ובו מריצים את המודל כדי לקבל תוצאות. תוך כדי הרצת המודל, יש לוודא התאמה מלאה למאפיינים בשטח ולדרישות של אנליזות חוזק כפי שהוגדרו בשלב הקודם.
ג. ניתוח תוצאות וקבלת דוח – האמת היא שרוב הבדיקות שקשורות לתחום של אנליזות חוזק מבוצעות רק בשביל לנתח את התוצאות. אם רוצים לחלץ מסקנות אופרטיביות שישמשו את הלקוחות ואת קהל היעד בהמשך, אפשר לעשות את זה בעזרת קבלת הדוח וסקירה שלו.

בחירת החברה המבצעת

השיטה של אנליזות חוזק מוכיחה את עצמה בכל רחבי העולם. מנגד, היא גם דורשת רמה גבוהה מאוד של מיומנות, ניסיון ובקיאות. מבחינת הלקוחות, החדשות הטובות הן שאפשר להשתמש בדיוק באותם פרמטרים על מנת להשוות בין החברות המספקות את האנליזה ואף לקבל עליהן המלצות.
המלצה אובייקטיבית יכולה לעזור לדעת למי לפנות כדי לבצע אנליזות חוזק על חומרים שונים. לאחר מכן, ניתן ליצור קשר עם נציגי החברה ולברר לגבי תהליך העבודה שלה – הן ביחס לחומרים שבודקים והן ביחס ללוח הזמנים.

יום שלישי, 11 בפברואר 2020

הנדסה אוירונאוטית מאמר כללי בנושא

ענף ההנדסה שעוסק בפיתוח סוגים שונים של כלי טיס הופך להיות יותר ויותר רלוונטי גם עבור התעשייה הקלה והכבדה. במאמר הבא נסביר מה מאפיין את התחום הזה של הנדסה וכיצד הוא בא לידי ביטוי בסוגים שונים של מוצרים
המקצוע של הנדסה אוירונאוטית עוסק במקור בפיתוח ותחזוקה של כלי טיס. על הרקע הזה, אפשר להבין מדוע מדובר על מקצוע ועל תחום שמזוהים עם התעשייה הצבאית. 
עם זאת, יש כיום יותר ויותר גופים בענפי התעשייה הקלה והכבדה שנהנים מהיתרונות של הנדסה כזו גם במישור אזרחי לחלוטין. לכן מעניין לבדוק לעומק מה מאפיין את הענף וכיצד אפשר לנצל את התכונות שלו בהשוואה לתחומי הנדסה אחרים.

למה בענפי התעשייה משתמשים בעקרונות הנדסה?

ראשית, הנדסה אוירונאוטית היא למעשה תת-ענף של ההנדסה. ההבדל הוא שהנדסה יכולה לעסוק במגוון רחב של נושאים ותחומים, בעוד ספציפית לגבי הנדסה אוירונאוטית מדובר על פיתוח שיטתי של כלי טיס. מלבד מטוסים, במסגרת התמחות בהנדסה כזו ניתן למשל לפתח גם לוויינים, חלליות ומערכות ייחודיות.
שנית, התחום של הנדסה אוירונאוטית רלוונטי לתעשייה הקלה והכבדה בגלל שהוא רב-תחומי. מלבד פיתוח כלי הטיס, בתחום הזה משתדלים לשלב בין מדעים מדויקים וניהול פרויקטים. ברקע, יש גם אפשרות של הקצאת ידע רלוונטי לכל סוג של כלי טיס בנפרד ושימוש בטכנולוגיות אחרות. לאחר מכן, ניתן לנצל את התכונות של הנדסה אוירונאוטית כדי לבחון את האיכות של תוצר הפיתוח. 

פרמטרים לבדיקת איכות התוצר

השאלה המעניינת היא כיצד בוחנים את איכות התוצר של הנדסה אוירונאוטית. בגלל שתחום הנדסה כזו דורש מידה לא מבוטלת של משאבים, כסף וזמין, צריך להשקיע גם בבדיקת האיכות ובבקרת המוצרים החדשים. בתעשייה הקלה והכבדה למשל, יש כמה פרמטרים שיכולים לעזור לבצע בדיקה כזו:
א. יעילות – יעילות של פיתוח נמדדת בטווח הקצר והארוך. בטווח הקצר, הפיתוח אמור לספק מענה מדויק לאפיון של הפרויקט ולצרכים של הלקוחות. בטווח הארוך, השאיפה היא להגיע למצב שבו המוצר המפותח מבטל את הצורך בפיתוחים אחרים. חוץ מזה, כדאי להשתמש במדדי יעילות שונים על מנת להשוות בין תוצרי פיתוח של חברות שונות. 
ב. אמינות – תוצר של הנדסה אוירונאוטית חייב גם להיות אמין. האמינות קובעת האם ניתן יהיה לסמוך על התוצר, האם אפשר לשדך אותו אל מוצרים אחרים והאם הוא מסכן את הלקוחות או את המשתמשים. בשביל לבחון את האיכות של תוצר הפיתוח, בוחנים את אמינותו גם ביחס למטרות המקוריות וגם ביחס לשאר המוצרים התעשייתיים שקיימים בענף או בתחום. 
ג. גמישות – אחד היתרונות הגדולים של תוצרי פיתוח מהתחום של הנדסה אוירונאוטית הוא גמישות. כאן מדובר על גמישות לשינויים, כמו למשל בגלל פיתוחים טכנולוגיים חדשים או רכישת ידע שלא היה קיים קודם לכן. במילים אחרות, בתחום הזה מפתחים מוצרים עם הפנים קדימה ומשתמשים בגמישות על מנת לשנות ולעדכן אותם.

בחירת הגורם שאחראי על הנדסה אוירונאוטית

כפי שאפשר להבין, התמחות בתחום הספציפי של הנדסה אוירונאוטית דורשת מידה רבה של ניסיון ומקצועיות. התמחות כזו נמדדת באיכות התוצר והיא כוללת בתוכה את היכולת של אנשי המקצוע לעקוב אחר החידושים השונים בענף. בשביל לבחור בצורה נכונה את אנשי המקצוע שאליהם כדאי להעביר את האחריות על הפיתוח, רצוי לקבל המלצות ולבדוק את מספר שנות הניסיון. 

לסיכום, הנדסה אוירונאוטית עוסקת בפיתוח כלי טיס אך יכולה לסייע גם לשדרוג של ענפי התעשייה. לתחום הזה יתרונות רבים שמיושמים בארץ, בעולם ובצבא. 
הפוסט פורסם ראשון בבלוג מדיום בתאריך 12.02.20

יום חמישי, 9 בינואר 2020

הנדסה אווירונאוטית

ענף ההנדסה הקשה ביותר

יש הרבה ענפים בתחום הגדול שנקרא הנדסה אך אין ספק כי הנדסה אווירונאוטית היא הקשה ביותר. נכון שקשה מאוד להשוות בין הענפים, הרי אי אפשר להשוות בין הנדסת חומרים להנדסה ביו טכנולוגית, אך מבין כל הנושאים הללו ענייני תעופה עם המשמעותיים ביותר, בוודאי כאשר מדובר על יציאה מגבולות כדור הארץ. אמנם החלל הוא ענף קטן מאוד ביחס לשגרת היום יום של התעשיות האווירונאוטיות אך גם כשר מתרכזים בכלי טיס בלתי מאוישים, במטוסים ובטילים, הרי שכל טעות בחישובים או בבנייה של המוצר יכולה להוביל לפגיעה באנשים רבים ובאיבוד של כסף רב 

מה כוללת הנדסה אווירונאוטית? 

  • הנדסה אווירונאוטית היא אחד הענפים המעניינים ביותר בעיקר בגלל התקדמותה של ישראל בתחום כלי הטיס הבלתי מאוישים. לא נחזור על ההיסטוריה אך בקצרה, ישראל פיתחה מטוס מתקדם מאוד מסוג לביא ובגלל היחסים עם ארצות הברית הפרויקט ננטש. לאחר מכן התפתחה תעשייה של כלי טיס בלתי מאוישים וכיום ישראל היא מעצמה בתחום, ומדינות רבות קונות מאיתנו את הכלים הכי טובים והכי מתקדמים.
  • מלבד כלי טיס בלתי מאוישים, הנדסה אווירונאוטית כוללת גם מטוסים, החל ממטוסי סילון ועד מטוסים קלים. הנדסה אווירונאוטית מאופיינת בעיקר בשדרוג כלי טיס בימינו כיוון שלמרות שתחום זה מפותח מאוד, תמיד יש רצון להתייעל עוד. כלי הטיס כיום הופכים להיות מהירים, יעילים ובטוחים יותר ולמהנדסים האווירונאוטים יש השפעה רבה על כך.
  • הנדסה אווירונאוטית כוללת גם את כל תחום החלל וזה אומר טילים שמשוגרים לחלל ולוויינים. תחום זה הוא המורכב ביותר וגם מי שמתעסק בהנדסה אווירונאוטית לא בטוח ייגע בתחום הזה כל חייו. רק הטובים ביותר מתאימים לתחום כזה וזה דבר שצריך לקחת בחשבון עוד לפני שמחליטים להתחיל את הדרך המקצועית בענף. 

כיצד ניתן להיכנס לתחום?
מי שרוצה להתעסק בתחום ההנדסה האווירונאוטית חייב ללמוד לתואר ראשון באווירונאוטיקה. את המסלול הזה ניתן לעבור בטכניון, באוניברסיטת תל אביב, באוניברסיטת בן גוריון ובעוד מספר מקומות בארץ כולל כמה מכללות. חשוב לזכור כי התחום קשה מאוד והלימודים עצמם נמשכים לפחות 4 שנים. 4 השנים הללו יהיו קשות מאוד ויכולות גם להפוך להיות 5 שנים די בקלות. בדרך כלל קשה למצוא עבודה טובה ללא ניסיון אך אם תהיו טובים בתואר תוכלו למצוא עבודה בקלות רבה יותר משאר מקצועות ההנדסה כיוון שיש הרבה ביקוש למהנדסים שלמדו אווירונאוטיקה ובפועל אין הרבה היצע.
למי מתאים לעסוק בתחום?
אין ספק שהיוקרה שבלימודי הנדסה אווירונאוטית יכולה לקנות אתכם ולשכנע אתכם להירשם ללימודי תואר ראשון אך יכול להיות שהעבודה הראשונה שלכם בעצמה לא תהיה כל כך מושכת או מעניינת ולכן, ואולי זה דבר שתבינו כבר בסמסטר הראשון. לכן לפני שמתלהבים מהמשכורת הגבוהה שצפויה למהנדסים אווירונאוטים ולפני שאת מתחילים לחלום על הלוויין הראשון שאתם משגרים לחלל, חשוב שתזכרו שמדובר בתחום שכולל הרבה פיזיקה, מתמטיקה ומקצועות ריאליים אחרים ברמה הדיוק והעומק הכי גבוה שיש. כמו כן יש הרבה חומר תיאורטי לפני המעשי והדרך להצלחה ארוכה מאוד. 
מה היתרונות של ענף זה?

ענף האווירונאוטיקה הוא אחד המתגמלים ביותר שיש. אם תהיו מהנדסי אווירונאוטיקה טובים אתם צפויים להרוויח לפחות 15 אלף שקלים כבר בשלב ההתחלתי. כמובן שעם הניסיון ולפי הביקוש לאנשים כמוכם אתם יכולים להגיע לשכר הרבה יותר מרשים, לעתים מעל 30-40 אלף שקלים. כמו כן חשוב לציין כי זה אחד התחומים הכי מעניינים שיש ולדעת רבים, מדובר בתחום העתיד. יחד עם זאת התחום לא משעמם לרגע אחד, הוא גם כולל חלקים מעשיים וירידה לשטח לשם כך.
הפוסט פורסם ראשון במדיום בתאריך 9.1.20