آشنایی با رشته مهندسی مکانیک

مقدمه

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 مهندسیبه‌ شمار آورد. چون‌ رشته‌ مهندسیمکانیک‌ 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 می‌گیردمهندسیمکانیک‌ دارای‌ گرایش‌های‌ "طراحی‌ جامدات‌" ، "حرارت‌ و سیالات‌" ، "ساخت‌ و تولید" و "مهندسیدریا" است‌.

هدف

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.

«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 .

«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.

مهندسی مکانیک نیازمند فهم مفاهیمی همانند مکانیک، سینماتیک، ترمودینامیک، دانش مواد، تحلیل سازه‌ها و الکتریسیته است.

مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستم‌های مکانیکی و دستگاه‌ها و فرایندهای گرمایی را طراحی کرده و می‌سازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاه‌ها، فراورده‌ها و فرایندها را تولید می‌کنند؛ از آن جمله می‌توان به موتورها و سیستم‌های کنترل، نیروگاه‌های الکتریکی، دستگاه‌های پزشکی، چرخ‌دنده‌ها، فناوری لیزر، طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و تولید به کمک رایانه، خودکارسازی و رباتیک، دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع و تجهیزات کارخانه‌ها اشاره کرد.

   

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 مقطع لیسانس

رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش «طراحی جامدات ، حرارت و سیالات، ساخت و تولید» در مقطع لیسانس می‌باشد که البته دانشگاه صنعتی شریف دارای گرایشهای دیگری نیز هست .

در شروع آموزش مهندسی در ایران ، مهندسی مکانیک با برق یکی بود و «الکترومکانیک» نامیده می‌شد. اما این دو رشته حدود 45 سال پیش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌های دیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از مهندسی مکانیک جدا شد و مهندسی مکانیک به عنوان رشته مهندسی مکانیک عمومی ارائه گردید. ولی با پیشرفت صنعت و نیاز صنایع به تخصص‌های مختلف در این زمینه، از مهندسی مکانیک عمومی دو گرایش «طراحی جامدات» و «حرارت و سیالات» و بعد از آن «ساخت و تولید» بیرون آمد و بالاخره باید به مهندسی دریا اشاره کرد که هنوز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک ارایه می‌شود. ما در این‌جا به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای فوق می‌پردازیم.

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 مکانیک در 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.

گرایش مهندسی دریا

یکی از گرایش‌های مهندسی مکانیک که تنها در دانشگاه صنعتی شریف ارائه می‌گردد، مهندسی دریا (کشتی‌سازی) است چرا که در دانشگاههای 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.

«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

گفتنی است که دربرخی از دانشگاه ها، رشته مهندسی هوا و فضا نیز در دانشکده مکانیک ارائه می‌گردد و اساتید این دانشکده ، مهندسی هوا و فضا را یکی از گرایش‌های مکانیک به شمار می‌آورند.

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..