رشته مهندسی مکانیک

معرفی رشته مهندسی مکانیک

مقدمه

مهندسی مکانیک شاخه‌ای از مهندسی است، که با طراحی، ساخت و راه‌اندازی دستگاه‌ها و ماشین‌ها سروکار دارد. تهیه و ساخت دستگاه‌هایی که انرژی‌های مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هسته‌ای و انرژی شیمیایی را به کار می‌گیرند نیز در حوزهٔ این شاخه از دانش است.

این رشته یکی از قدیمی‌ترین و گسترده‌ترین رشته‌های مهندسی است.در حقیقت رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیک و به تبع آن ریاضی به بررسی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها می‌پردازد و می‌کوشد تا با توجه به نتایج بررسی‌های خود ، طرحی نو در زمینه فن‌شناسی و صنعت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد.

به عبارت دیگر رشته مکانیک، رشته پیاده کننده علم فیزیک است چون برای مثال بررسی حرکت خودرو و عوامل موثر بر روی آن برعهده فیزیک است. اما این که چگونه حرکت آن تنظیم گردد بر عهده مکانیک می‌باشد.

دکتر آریا الستی استاد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در معرفی این علم می‌گوید:

«علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجاد کننده حرکت مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت می‌پردازد. اما مهندسی مکانیک تا حدودی با علم مکانیک تفاوت دارد چرا که یک مهندس مکانیک علاوه بر علم مکانیک باید بسیاری از علوم دیگر را یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز کسب کند. شاید بتوان گفت که رشته مهندسی مکانیک ، رشته تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی و استاتیکی است.»

دکتر محمد دورعلی یکی دیگر از اساتید مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف نیز در معرفی این رشته می‌گوید:

«رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید ، تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین‌آلات و به کارگیری مواد مختلف در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم‌های مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط می‌باشد.

به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیه‌سازی ، طراحی و تهیه نقشه‌ها ، تدوین روش ساخت ، تولید و آزمایش تمامی ماشین‌آلات و تاسیسات موجود در دنیا ، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.»
 
 
توانایی‌های‌ لازم :
دانشجوی‌ مهندسی‌ مکانیک‌ باید در دو درس‌ ریاضی‌ و فیزیک‌ قوی‌ بوده‌ و همچنین‌ از هوش‌، استعداد و قدرت‌ تجسم‌ خوبی‌ برخوردار باشد. فعالیت‌ در رشته‌ مهندسی‌ مکانیک‌ بسیار متنوع‌ است‌ و در نتیجه‌ هم‌ دانشجوی‌ علاقه‌مند به‌ کارهای‌ تئوریک‌ می‌تواند جذب‌ این‌ رشته‌ شود‌ و در بخش‌های‌ نظری‌ و تئوری‌ فعالیت‌ کند و هم‌ دانشجوی‌ خلاق‌ و علاقه‌مند به‌ طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ و دستگاه‌های‌ مختلف‌ می‌تواند این‌ رشته‌ را انتخاب‌ نماید.
 
 
گرایش‌های مهندسی مکانیک

گرایش‌ حرارت‌ و سیالات:
‌در گرایش حرارت و سیالات، عوامل مؤثر بر خواص مختلف حرکت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه می‌شود و اثر عبور سیال بر محیط، مانند نیروهایی که در نتیجه عبور خود در محل ایجاد می‌کند یا طول‌های ناشی از افزایش یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه، بررسی می‌شود.

به عبارت دیگر دانشجویان‌ این‌ گرایش‌ در زمینه‌ تهویه‌ مطبوع‌، دستگاه‌های‌ آب‌ و فاضلاب‌ و گرم‌کننده‌ ساختمان‌ها مطالعه می‌کنند و درباره‌ طراحی‌ نیروگاه‌ها، موتورهای‌ احتراق‌ داخلی‌ و طراحی‌ انواع‌ موتورهای‌ درونسوز اتومبیل آموزش می‌بینند.
 
 
درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل :
دروس‌ مشترک‌ در‌ گرایش‌های مختلف مهندسی مکانیک:
ریاضیات‌، فیزیک‌ عمومی‌، شیمی‌ عمومی‌، برنامه‌نویسی‌ کامپیوتر، محاسبات‌ عددی‌، معادلات‌ دیفرانسیل‌، ریاضی‌ مهندسی‌، مبانی‌ مهندسی‌ برق‌، نقشه‌کشی‌ صنعتی‌، استاتیک‌، دینامیک‌، مقاومت‌ مصالح‌، علم‌ مواد، ترمودینامیک‌، مکانیک‌ سیالات‌، طراحی‌ اجزاء، انتقال‌ حرارت‌، دینامیک‌ ماشین‌، ارتعاشات‌ مکانیکی‌، کنترل‌ اتوماتیک‌.
 
 
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ حرارت‌ و سیالات‌:
توربوماشین‌، توربین‌ گاز و موتور جت‌، موتورهای‌ احتراق‌ داخلی‌، سوخت‌ و احتراق‌، نیروگاه‌، تهویه‌ مطبوع‌، سیستم‌های‌ تبرید و سردخانه‌، سیستم‌های‌ انتقال‌ سیال‌، کنترل‌ آلودگی‌ محیط‌ زیست‌.( بسیاری از درس‌های مهندسی مکانیک در گرایش‌های مختلف همراه با آزمایشگاه و کارگاه است.)


گرایش‌ طراحی‌ جامدات:
‌مهندس‌ طراح‌ جامدات‌ باید تمامی‌ نیروها و گشتاورهایی‌ را که‌ به‌ هر عضو ماشین‌ وارد می‌شود بررسی‌ کرده‌ و بهترین‌ حالت‌ قطعه‌ مورد نظر را برای‌ تمامی‌ آن‌ نیروها و گشتاورها و همچنین‌ برای‌ داشتن‌ بهترین‌ کارایی‌ به‌ دست‌ آورد و کارایی‌ مناسب‌ آن‌ قطعه‌ را در زمان‌ طولانی‌ تضمین‌ کند.

همچنین‌ طراحی‌ سیستم‌، طراحی‌ ماشین‌های‌ تراش‌، فرز، چاپ‌ و قسمت‌های‌ تعلیق‌، سیستم‌های‌ انتقال‌ قدرت‌ و دینامیک‌ یک‌ خودرو، توسط‌ مهندسین‌ این‌ گرایش‌ طراحی‌ می‌شود. در ضمن‌ در یک‌ هواپیما قسمت‌های‌ مربوط‌ به‌ فرود، پرواز، کنترل‌ پرواز به‌ نحوی‌ مربوط‌ به‌ طراحی‌ جامدات‌ می‌گردد.
 
 
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ طراحی‌ جامدات‌:
روش‌های‌ تولید و کارگاه‌، طراحی‌ مکانیزم‌ها، یاتاقان‌ و روغنکاری‌، روش‌های‌ طراحی‌مهندسی‌، طراحی‌ ماشین‌های‌ ابزار و تولید، طراحی‌ بدنه‌ و شاسی‌ خودرو، طراحی‌ ماشین‌ به‌ کمک‌ کامپیوتر، ساخت‌ به‌ کمک‌ کامپیوتر، رباتیک‌.


گرایش‌ ساخت‌ و تولید:
یک‌ قطعه‌ باید به‌ چه‌ روشی‌ ساخته‌ شود تا دارای‌ تولیدی‌ سریع‌، ارزان‌ و همچنین‌ کیفیت‌ مناسب‌ و کارایی‌ مطلوب‌ باشد؟ پاسخ‌ به‌ این‌ سؤال‌ مهم‌ بر عهده‌ مهندسین‌ گرایش‌ ساخت‌ و تولید است‌.

گرایش‌ ساخت‌ و تولید به‌ زمینه‌های‌ کاربردی‌ مهندسی‌ مکانیک‌ می‌پردازد و مهندس‌ این‌ گرایش‌ در زمینه‌ شکل‌ دادن‌ فلزات‌، طراحی‌ قالب‌ها و ساخت‌ قطعه‌های‌ گوناگون‌ فعالیت‌ می‌کند.
 
 
دروس‌ تخصصی‌ مجموعه‌ ساخت‌ و تولید:
قالب‌ و پرس‌، ماشین‌های‌ کنترل‌ عددی‌، اندازه‌گیری‌، تولید مخصوص‌، هیدرولیک‌ و پنوماتیک‌


گرایش‌ مهندسی‌ دریا:
دانشجوی‌ مهندسی‌ دریا گرایش‌ کشتی‌سازی‌ مسائلی‌ از قبیل‌ طراحی‌ بدنه‌، استحکام‌ بدنه‌، سیستم‌های‌ پیشرانه‌، پایداری‌ کشتی‌ در مقابل‌ امواج‌ کناری‌ و جانبی‌ کشتی‌ و طراحی‌ سیستم‌های مربوط‌ به‌ ناوبری‌ را مطالعه‌ می‌کند.

به‌ عبارت‌ دیگر یک‌ مهندس‌ دریا، مهندس‌ مکانیکی‌ است‌ که‌ در کاربردهای‌ دریایی‌ مشغول‌ به‌ کار می‌شود. گفتنی‌ است‌ این‌ گرایش‌ تنها در دانشگاه‌ صنعتی‌ شریف‌ ارائه‌ می‌شود و در دانشگاه‌های‌ دیگر به‌ عنوان‌ یک‌ رشته‌ مجزا مطرح‌ است‌.
 
 
گرایش‌های خاص

  • مکانیک – خودرو
  • مکانیک – هوافضا
  • مکانیک – دریا
  • مکانیک – ماشینهای ریلی
  • مکانیک – تأسیسات حرارتی و برودتی
  • مکانیک – نیروگاه
  • مکانیک – بیومکانیک
  • مکانیک – مکاترونیک
  • مکانیک – سیستمهای انرژی
  • مکانیک- بایوسیستم (کشاورزی)

 
 
زمینه‌های فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامع‌تر عبارت‌اند از:

در زمینهٔ طراحی:

  • ماشین‌ها و دستگاه‌هایی که هر نوع محصولی را ساخت و تولید می‌کنند
  • تجهیزات دوار مانند توربوماشین‌ها (توربین‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، دمنده‌ها و …)
  • موتورهای درون‌سوز، موتور جت و موتور موشک
  • مخزن‌های تحت فشار، رآکتورهای شیمیایی و رآکتورهای هسته‌ای
  • مبدلهای حرارتی (بویلرها، کندانسورها، اواپراتورها و …)
  • سامانه‌های لوله‌کشی
  • وسیله‌های نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، کشتی، قطار و …
  • تجهیزات حمل مواد مانند تسمه‌نقّاله‌ها، رباتها و …
  • طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
  • طراحی سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی، تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش در ساختمان‌ها
  
 
در زمینهٔ تحلیل:
  • خستگی، خزش و شکست دستگاه‌ها
  • روش اجزاء محدود و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
  • انتقال گرما، مکانیک سیالات
  • ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک
  • کمانش ستون‌ها، تیرها، ورق و پوسته‌ها
  
 
در زمینهٔ آزمایش:’
  • آزمایش کیفیت، بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان فراورده‌ها، دستگاه‌ها و فرایندها
  • آزمون‌های غیرمخرب
  
 
در زمینه فرایندهای ساخت و تولید:
  • فرایندهای ماشینکاری سنتی
  • فرایندهای ماشینکاری غیر سنتی
  • فرایندهای شکل‌دهی شامل شکل‌دهی ورقی و حجمی
  • طراحی و ساخت قالبها و قیود
  • روشهای اتصال و جوشکاری
  • عملیات حرارتی
  • روشهای ریخته‌گری
  • مترولوژی و سیستم‌های اندازه‌گیری
  
 
زمینه‌های نوین:
  • فناوری نانو
  • سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی و سیستم‌های نانو الکترومکانیکی (حسگری و عملگری)
  • سیستم‌های دارو رسانی در ابعاد نانو
  • سیستم‌های میکرو و نانو سیالاتی
  • نانو کامپوزیتها، نانوکریستالها، نانولوله‌های کربنی
  • نانو روباتها
  • میکرو توبول‌ها و نانو توبول‌ها
  • همکاری با مهندسان دیگر رشته‌ها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و …) به منظور طراحی واحدهای تولیدکنندهٔ انواع گوناگون فراورده‌ها

 
 
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر:
امکان ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی میسر می‌باشد. در دوره کارشناسی ارشد ۳۲ واحد و در دوره دکترا ۴۸ واحد درسی ارایه می‌گردد.
 
 
رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته :
رشته مهندسی مکانیک به عنوان جامع‌ترین رشته مهندسی دارای دروس مشترک با اغلب رشته‌های مهندسی دیگر نظیر مهندسی دریا ، مهندسی شیمی، مهندسی هوا فضا و … می‌باشد.
 
 
موقعیت‌ شغلی‌ در ایران :
توسعه‌ سخت‌ افزاری‌ و رشد مسایل‌ مهندسی‌، گرایش‌ به‌ سمت‌ تولید داخل‌ و ایجاد تکنولوژی‌ تولید تجهیزات‌ و وسایل‌ در داخل‌ کشور و روی‌ آوردن‌ به‌ خدمات‌ مهندسی‌ در داخل‌ کشور به‌ علت‌ محدودیت‌های‌ ارزی‌ و کاهش‌ درآمدهای‌ نفتی‌، باعث‌ رشد چشمگیر بازار کار مهندسین‌ مکانیک‌ در ایران‌ شده‌ است‌.

یک‌ مهندس‌ مکانیک‌ در حال‌ حاضر در زمینه‌های‌ مختلفی‌ فعالیت‌ می‌کند که‌ از جمله‌ آنها می‌توان‌ طراحی‌ و ساخت‌ ماشین‌آلات‌ و قطعات‌ آنها، طراحی‌ و ساخت‌ تجهیزات‌ مکانیکی‌ نیروگاه‌ها، طراحی‌ و ساخت‌ تجهیزات‌ و سیستم‌های‌ انتقال‌ و تصفیه‌ آب‌، سیستم‌های‌ مکانیکی‌ وکنترلی‌ پالایشگاه‌ها و کارخانجات‌ شیمیایی‌، طراحی‌ و ساخت‌ تأسیسات‌ حرارتی‌ و برودتی‌ ساختمان‌ها ، ساخت‌ ماشین‌آلات‌ تغلیظ‌ و بازیافت‌ مواد مثل‌ کارخانجات‌ قند، کاغذ سازی‌ ، سیمان‌، نساجی‌، نمک‌ و کنسانتره‌، طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ و تجهیزات‌ حمل‌ و نقل‌ زمینی‌، دریایی‌ و هوایی‌، ساخت‌ تجهیزات‌ دفاعی‌ و ساخت‌ ربات‌ها، بازوهای‌ مکانیکی‌ و سیستم‌های‌ تولید را نام‌ برد.

در ضمن‌ یک‌ مهندس‌ مکانیک‌ می‌تواند به‌ عنوان‌ کارشناس‌ و مشاور فنی‌ در بانک‌ها، شرکت‌های‌ سرمایه‌گذاری‌ و بیمه‌ و شرکت‌های‌ بازرسی‌ و نظارت‌ امور بین‌المللی‌ فعالیت‌ کند.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید