معرفی رشته مهندسی مکانیک
مکانیک؛ یعنی تعمیر خودرو و مهندس مکانیک؛ یعنی فردی با دستهای آلوده به بنزین یا روغن ماشین! چنین دیدگاهی را میتوانید در بین تعداد قابل توجهی از عامه مردم و حتی داوطلبان آزمون سراسری بیابید، در حالی که رشته مهندسی مکانیک به جز یک درس تک واحدی، تقریباً هیچ ارتباطی با شغل مکانیکی ماشین ندارد. البته دانشجویان در این رشته با اصول طراحی و طرز کار مکانیزمهای مختلف به کار رفته در اتومبیل به طور اصولی و پایهای آشنا میشوند اما به تعمیر خودرو نمیپردازند. 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 فن شناسی وضعیت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد.این رشته را شاید بتوان از نقطه نظر 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 درساخت 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 ماشین آلات و تأسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر تواناییهای مهندسین مکانیک انجام میگیرد.
در حال حاضر رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش 《حرارت و سیالات 》،《طراحی جامدات》 و 《ساخت تولید》 است.دو گرایش 《طراحی جامدات 》و 《حرارت و سیالات》 فقط در چند درس تخصصی با هم متفاوتند؛ به همین علت ،کارایی این دو گرایش نیز بسیار به هم نزدیک است، اما گرایش 《ساخت و تولید》 درس های کاربردی و عملی بیشتری دارد.
این گرایش به بررسی انواع نیروها و حرکت ها و تاثیر آنها بر اجزای مختلف قطعات و دستگاها میپردازد. در واقع مهندس طراحی جامدات باید با توجه به نیازهای مورد نظر، دستگاه ها ،قطعات و ماشین هایی طراحی کند تا نیازها را به بهترین وجه برطرف کند. ابداع و پیشبینی دستگاههای تنظیم و کنترل ماشین آلات نیز از مسائل مطرح در این گرایش اند.
زمینه های اصلی این گرایش عبارت اند از: طراحی، ساخت ،نصب و راه اندازی ،بهره برداری و تعمیر و نگهداری صنایع ماشین سازی، صنایع خودروسازی ،واحدهای طراحی مهندسی، مدیریت واحدهای صنعتی ،صنایع ابزار سازی ،سه راهی لوله و پروفیل صنایع فولاد سازی، صنایع نظامی وهر آنچه به نیرو، کار و حرکات مربوط میشود.
البته درسهای دو گرایش 《حرارت و سیالات 》و《 طراحی جامدات 》بسیار به هم نزدیک هستند؛ به این صورت که بسیاری از درس های تخصصی گرایش طراحی جامدات برای دانشجویان گرایش حرارت و سیالات اختیاری است و میتوانند در صورت تمایل، این درسها را بگذرانند.
همچنین بسیاری از درس های تخصصی گرایش حرارت و سیالات برای دانشجویان گرایش طراحی جامدات اختیاری است و در صورت تمایل، آنها نیز می توانند این درسها را بگذرانند.
در نتیجه میتوان گفت وفارغ التحصیلان این دو گرایش به دلیل توانایی های کاری ،در عمل تفاوتی با هم ندارند و به راحتی میتوانند کار یک دیگر را انجام دهند.
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.
2. ساخت و تولید:
این گرایش ،روشهای ساخت و قطعات و استفاده کاربردی از ماشین آلات صنعتی را بررسی میکند .اینکه قطعه با چه روشی ساخته شود تا دارای روش تولید سریع، ارزان، با کیفیت مناسب و دقت و کارایی مطلوب باشد، از جمله وظایف مهندسان ساخت و تولید است . علاقه مندان به کارهای عملی و روشهای ساخت قطعات و کار با ابزار و ماشینآلات میتوانند به این رشته به عنوان رشته مطلوب نگاه کنند.
فارغ التحصیلان این گرایش می توانند در واحدهای ساخت، نصب ،تعمیر و نگهداری صنایع قالب سازی ،ابزار سازی، ماشین سازی ،خودروسازی ،نظامی و هر آنچه با ساخت و تولید قطعات و ماشین آلات مرتبط باشد ،مشغول به کار شوند.
دروس تخصصی مجموعه ساخت و تولید:
قالب و پرس، ماشینهای کنترل عددی، اندازهگیری، تولید مخصوص، هیدرولیک و پنوماتیک
3. حرارت و سیالات:
این گرایش، به مسائلی همچون عوامل موثر بر حرکت مواد سیال( به ویژه سیال داغ )،نیروهای وارد بر جسم متحرک در سیال و همچنین اثر سیال بر محیط اطراف خود و موضوعاتی مانند گرما، کار و انرژی می پردازد.
از زمینههای اصلی کار در این گرایش میتوان به طراحی، ساخت ،نصب ،راه اندازی ،بهره برداری و تعمیر و نگهداری پالایشگاهها، نیروگاهها، خطوط انتقال نفت و گاز، ایستگاه های پمپاژ، شبکه های توزیع آب سرد ،سرد خانه ها و آب شیرین کن ها ،تجهیزات مکانیکی سدها( دریچه ها، توربین ها ،تونلهای تخلیه و …)، سازه های دریایی و بندرها، تهویه مطبوع و تاسیسات مکانیکی ساختمان ها و مکان ها ،صنایع موشکی و نظامی، هواپیمایی، مدیریت واحدهای صنعتی، صنایع شیمیایی و دارویی ،صنایع خودروسازی (طراحی احتراقی موتور ،سیستم گرمایش و سرمایش خودرو، کنترل و تنظیم گاز های الاینده ی خروجی و…)و خلاصه هرآنچه به گرما کار و انرژی مربوط میشود، اشاره کرد.
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 مهندسی دریا
یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک که تنها در دانشگاه صنعتی شریف ارائه میگردد، مهندسی دریا (کشتیسازی) است چرا که در دانشگاه های دیگر از جمله دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه خلیج فارس و دانشگاه سیستان و بلوچستان، مهندسی دریا به عنوان یک رشته مستقل با سه گرایش مهندسی کشتیسازی ، مهندسی کشتی و دریانوردی ارائه میشود.
اما چرا دانشگاه صنعتی شریف، مهندسی دریا را به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک ارائه میدهد؟
مهندس دریا گرایش کشتیسازی مسائلی از قبیل طراحی بدنه، استحکام بدنه، سیستمهای پیشرانه (موتور گیربکس) ، پایداری کشتی در مقابل امواج کناری جانبی کشتی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی کشتی) را مطالعه میکند که همه این مسائل در گرایشهای دیگر مکانیک نیز مطرح میشود و فقط مهندسی کشتیسازی این مسائل را به صورت تخصصی در ارتباط با کشتی و سازههای دریایی مثل اسکلهها و سکوهای نفتی متحرک مطالعه میکند. به عبارت دیگر یک مهندس دریا ، مهندس مکانیکی است که در کاربردهای دریایی مشغول به کار میباشد.
مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد دارای هفت گرایش اصلی است:
1- مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی
2- مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
3- مهندسی مکانیک – ساخت تولید
4- مهندسی مکانیک – بیومکانیک
5- مهندسی مکانیک – سیستم محرکه خودرو
6- مهندسی مکانیک – سیستمهای تعلیق ترمز و فرمان
7- مهندسی مکانیک – سازه بدنه خورد
همچنین فارغالتحصیلان مهندسی مکانیک میتوانند برای دوره کارشناسی ارشد خود ۳ گرایش فرعی مهندسی مکانیک را نیز انتخاب کنند:
– سیستمهای انرژی و محیط زیست
– انرژی هستهای
– مهندسی دریا
زمینه های شغلی رشته مهندسی مکانیک
یک مهندس مکانیک در حال حاضر در زمینههای مختلفی میتواند فعالیت کند که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
– طراحی و ساخت تمامی ماشینآلات و قطعات آنها، اعم از ماشینآلات تولیدی تمامی صنایع، لوازم خانگی و تجهیزات پزشکی.
– طراحی و ساخت تجهیزات و سیستمهای انتقال و تصفیه آب، سیستمهای مکانیکی و کنترلی پالایشگاهها و کارخانجات شیمیایی.
– طراحی و ساخت تأسیسات حرارتی و برودتی ساختمانها و اماکن، بالابرها و آسانسورها و سیستمهای حمل و نقل.
– ساخت ماشینآلات تلغیظ و بازیافت مواد مثل کمارخانجات قند، کاغذسازی، سیمان، نساجی، نمک و کنستانتره.
– طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی.
– ساخت تجهیزات دفاعی مانند تانک، راکت، اژدر و پلهای متحرک.
– ساخت روباتها، بازوهای مکانیکی و سیستمهای تولید.
– در ضمن یک مهندس مکانیک میتواند بهعنوان کارشناس و مشاور فنی در بانکها، شرکتهای سرمایهگذاری و بیمه و شرکتهای بازرسی و نظارت امور بینالمللی فعالیت بکند.
مهندسان مکانیک از بسیاری از ابزارها، موتورها و ماشین ها استفاده می کنند. نمونه ای از آن ها عبارتند از :
- ماشین های تولید برق مانند ژنراتورها، موتورهای احتراق داخلی و توربین های گاز و بخار
- ماشین های برقی مانند یخچال ها و تهویه های هوا
- تجهیزات تولید صنعتی مانند روبات های مورد استفاده در تولید
- سایر ماشین های داخل ساختمان ها مانند آسانسورها و پله های برقی
- ابزارهای ماشین آلات و ابزار سایر موتورها
- سیستم های حمل و نقل مواد از قبیل سیستم های نقاله مکانیکی و ایستگاه های انتقال خودکار
- مهندس مکانیک می تواند در پروژه های مقیاس وسیع مانند توسعه راه های مهار امواج و قدرت جزر و مد و یا در پروژه های مقیاس کوچک مانند ساخت پروتزهای ایمپلنت مشغول به کار شود.
برخی از نرم افزارهای تخصصی مهندسی مکانیک
- pro-engineer : نرمافزار طراحی قطعات
- Working Model : نرم افزار تحلیل و مونتاژ مدل های سه بعدی و ترسیمات دوبعدی
- Marc : نرمافزار تحلیل نیروها و تنشها
- Ansys : نرمافزاری برای تحلیل مهندسی قطعات در تحلیلهای دینامیکی
- Catia : نرمافزار طراحی قطعات
- Fluent :نرمافزار تحلیل و بررسی حرکت سیالات
- Gambit :نرم افزاری برای مدل سازی و ایجاد مدل ریاضی برای حل گر Fluent
- Matlab :نرمافزاری برای نوشتن برنامه و محاسبات ریاضی در مهندسی
- Solidworks : نرمافزار طراحی قطعات
- C-Mold : نرمافزار طراحی قالبهای صنعتی
- Power shape :نرمافزار مدلسازی
- EdgeCAM : نرم افزار طراحی و عملیات ساخت و تولید
- Cosmos : نرمافزار تحلیل نیروها و تنشها
- Carrier : نرم افزار طراحی سیستم های تهویه مطبوع
دیدگاهتان را بنویسید