مهندسی مکانیک شاخهای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راهاندازی دستگاهها و ماشینها سروکار دارد. مهندسی مکانیک نقش به سزایی در بالا بردن امنیّت زندگی، بهبود کیفیّت کلّی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا میکند. به جرئت میتوان گفت که مهندسی مکانیک، گستردهترین رشتهٔ مهندسی از نظر دامنهٔ فعالیّتها و کاربردها است.
مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستم های مکانیکی و دستگاهها و فرآیندهای گرمایی را طراحی کرده و میسازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاهها، فرآوردهها و فرآیندها را تولید میکنند؛ به عنوان نمونه:
موتورها و سیستم های کنترل خودرو و هواپیما، نیروگاه های الکتریکی، دستگاههای پزشکی، اجزا و قطعههای گوناگون از موتورهای با ابعاد میکروسکوپی گرفته تا چرخدندههای غولآسا، فناوری لیزر، طراحی و ساخت به کمک رایانه، ماشینی کردن یا خودکارسازی (اتوماسیون) و روباتیک، انواع گوناگونی از فرآوردههای مصرفی از دستگاههای تهویهٔ مطبوع گرفته تا رایانههای شخصی و تجهیزات ورزشی، ماشینها و دستگاههایی که هر یک از فرآوردههای بالا را به صورت انبوه تولید میکنند.
میتوان گفت تقریباً همهٔ جنبههای زندگی، در ارتباط با مهندسی مکانیک هستند. هر چیزی که حرکت کند یا انرژی مصرف نماید، احتمالاً یک مهندس مکانیک در طراحی یا ساخت آن نقش داشته است.
مهندسان مکانیک معروف
چند تن از مهندسان مکانیک معروف که پیش از این میزیستهاند، عبارتاند از:
کارل (فردریش) بنز (۱۸۴۴-۱۹۲۹)
گوتلیب ویلهلم دایملر (۱۸۳۴-۱۹۰۰): ماشینهای مرسدس بنز امروزی، حاصل کار او و کارل بنز است.
چستر کارلسون (۱۹۰۶-۱۹۶۸): دستگاه زیراکس از نوآوریهای اوست.
ساموئل کولت (۱۸۱۴-۱۸۶۲): سازندهٔ اسلحهٔ کولت.
سویچیرو هوندا (۱۹۰۶-۱۹۹۱): بنیانگذار شرکت معروف هوندا.
آیزاک سینگر (سینجر) (۱۸۱۱-۱۸۷۵): سازندهٔ نخستین چرخ خیاطی خانگی.
آلفرد برنارد نوبل: پایهگذار اندیشهٔ جایزهٔ نوبل.
رودولف دیزل: سازندهٔ موتورهای معروف دیزل که با گازوئیل کار میکنند.
ویلیس کریر: مخترع تهویه مطبوع
زمینههای فعالیّت در مهندسی مکانیک
زمینههای فعالیّت مهندسی مکانیک به طور مفصّلتر عبارتاند از:
در زمینهٔ طراحی:
ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخته و بستهبندی میکنند.
تجهیزات گردنده مانند پمپها، فشردهسازها (کمپرسورها)، دمندهها، توربوماشینها (توربینها و ...).
موتور های درون سوز
مخزنهای تحت فشار، رآکتورها، مبادلهکنهای گرمایی، دیگهای بخار
سامانههای لولهکشی
وسیلههای نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، قطار و ...
تجهیزات حمل مواد مانند تسمهنقّالهها، روباتها و ...
در زمینهٔ تحلیل:
شکست دستگاهها
بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان
انتقال گرما
ارتعاشات مکانیکی
در زمینهٔ آزمایش:
آزمایش کیفیّت، امنیّت و قابلیّت اطمینانِ فرآوردهها، دستگاهها و فرآیندها
در زمینه فرآیندهای 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 ریخته گری
مترولوژی و سیستمهای اندازه گیری
همکاری با مهندسان دیگر رشتهها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و ...) به منظور طراحی واحدهای تولیدکنندهٔ انواع گوناگون فرآوردهها
آیندهٔ شغلی مهندسی مکانیک
چشمانداز شغلی مهندسان مکانیک، امیدبخش و بااستحکام است. برای مثال، در ایالات متحدهٔ امریکا، رشد شغلها و حرفههای مربوط به مهندسی مکانیک، هر سال حدود ۱۶٪ (۳۵ هزار شغل) است و انتظار میرود این آهنگ رشد تا سال ۲۰۰۶ میلادی حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخشهای صنعتی زیر نقش عمدهای ایفا میکنند:
هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، رایانه و الکترونیک، ساختمانسازی، انواع فرآوردههای مصرفی، انرژی، مشاورهٔ مهندسی و بخشهای دولتی.
همچنین صنعت پزشکی و داروسازی، فرصتهای شغلی هیجانانگیزی را برای مهندسان مکانیک به وجود آوردهاند تا نیروها و دانشهای زیستی را در هم بیامیزند. همچنین فرصت شغلی این رشته در ایران نسبت به رشته های دیگر بسیار مناسب است.
مباحث اساسی در مهندسی مکانیک
مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از: ایستاییشناسی (استاتیک)، پویاییشناسی (دینامیک)، مکانیک مادهها (مقاومت مصالح)، ترمودینامیک مهندسی، مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)، دینامیک سیّالات، انتقال گرما (انتقال حرارت)، نظریهٔ کنترل، سیستمهای کنترلی شامل هیدرولیک و نیوماتیک، ارتعاشات، مکاترونیک.
همچنین انتظار میرود یک مهندس مکانیک بتواند مفاهیم اساسی شیمی و مهندسی برق را درک کرده و در طراحی به کار بندد
هدف :
الف – گرایش مکانیک در طراحی جامدات
هدف تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانهها اجزاء و مکانیزم ماشینآلات مختلف را طراحی کنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است. فارغالتحصیلان میتوانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد. موفقیت داوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیک و مکانیک همچنین آشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دوره میتوان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک را نام برد. در این رشته زمینه اشتغال و بازارکار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس و قابل لمس است.
ب – گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
این رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآیی لازم را میدهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده میسازد. فارغالتحصیلان این دوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمدهای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند.
فارغالتحصیلان این دوره میتوانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیک تسلط داشته و با یک زبان خارجی آشنا باشند. دروس این رشته شامل مطالبی در زمینههای حرارت و سیالات ، میباشد.
نظر دانشجویان: با توجه به اینکه اصولا تحصیلات دانشگاهی به خصوص در زمینههای مهندسی نیاز صد در صد به علاقهمندی داوطلب دارد، بنابراین عدم داشتن علاقه و همچنین عدم تقویت دروس اساسی و پایهای در بخش مکانیک مانند ریاضی، فیزیک – مکانیک ، شیمی ، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحیه تجزیه و تحلیل در مسائل باعث دلسردی و از دستدادن انگیزه تحصیل و رکورد شدید در تحصیلات خواهد شد.
ج - گرایش ساخت و تولید
هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریختهگری ، جوشکاری، فرم دادن فلزات ، طرح کارگاه یا کارخانههای تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشینآلات صنایع (کشاورزی ، نظامی، ماشینسازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند. فارغالتحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشینسازی، ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشینآلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهرهبرداری و اجرای صحیح طرحها را عهدهدار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامهریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه میگردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.