از نظر فنی، مهندسی مکانیک کاربرد اصول و تکنیک های حل مسئله مهندسی از طراحی تا ساخت تا بازار برای هر شی است. مهندسان مکانیک کار خود را با استفاده از اصول حرکت، انرژی و نیرو تجزیه و تحلیل می‌کنند، مهندس های مکانیک اطمینان حاصل می‌کنند که طرح ها به طور ایمن، کارآمد و قابل اطمینان، همه با هزینه رقابتی عمل می کنند. در معرفی رشته مهندسی مکانیک می توانیم بگوییم مطالعه ماشین های فیزیکی است که دارای نیرو و حرکت باشند؛ یعنی مطالعه اشیا و سیستم های در حال حرکت.
مهندسان در واقع کار اصلیشان ایجاد تفاوت می باشد؛ به بیان دیگر، رساندن یک ایده از مفهوم به کالا. دلیل آن هم این است که مشاغل مهندسی مکانیک بر ایجاد فناوری هایی برای رفع نیازهای انسان متمرکز هستند. تقریباً هر محصول یا خدماتی در زندگی مدرن احتمالاً به نوعی توسط یک مهندس مکانیک برای کمک به بشریت لمس شده است. اما اگر با بیان ساده تر بخواهیم بگوییم مهندسی مکانیک چیست، یعنی عجین شدن در بسیاری از چالش ها و نوآوری ها و بسیاری از زمینه ها و حل آن ها با مفاهیم فیزیک، ریاضی و... . پس یک مهندس مکانیک همه کاره است. کار مهندسین مکانیک از بزرگ ترین سیستم ها مانند ماشین ها و ماهواره ها تا کوچک ترین قطعات مانند سنسورها و سوئیچ ها را شامل می شود در واقع هر چیزی که نیاز به طراحی و ساخت دارد و هر چیزی که دارای قطعات متحرک باشد.
تاریخچه مهندسی مکانیک چیست؟
اغلب معتقدند مهندسی مکانیک مادر رشته ها است و با دیگر رشته ها ارتباط دارد. پیش تر توضیح دادیم در بسیاری از تجهیزات و وسایل زندگی روزمره ما کاربرد دارد. تاریخچه مهندسی مکانیک اسناد آن به قرون وسطی و سال های بسیار دور برمیگردد، اما شاید بروز و شکوفایی این علم و رشته به زمان انقلاب صنعتی در اروپا به خصوص انگلستان مربوط باشد. تحولات علم فیزیک در قرن 19 منجر به توسعه علم مکانیک شد.افزایش استفاده از ماشین آلات و نیروهای محرکه موجب شد تا توجه ویژه‌ای به رشته مهندس مکانیک شود. بین قرن هفتم تا پانزدهم میلادی (عصر طلایی) بود که توجه مسلمانان به مکانیک جلب شد. جالب است بدانید نخستین انجمن مهندسان مکانیک بنام مؤسسه مهندسان مکانیک(IMechE) در ۱۸۴۷ در انگلستان تشکیل گردید.
رشته مهندسی مکانیک مناسب چه کسانی است؟
شاید بتوان گفت رشته مهندسی مکانیک یکی از رشته های سخت فنی مهندسی می باشد و به دلیل گستردگی این رشته پس حتما باید علاقه زیادی به این رشته داشته باشید وگرنه در زمان تحصیل در این رشته دچار مشکل می شوید. در این رشته افرادی موفق می شوند که علاقمند به ریاضی و فیزیک و قدرت تجسم خوبی داشته باشند. محاسبات نیرو، گشتاور، تغییر طول، انرژی، سرعت، شتاب، دما، حرارت و ... مواردی است که در طول تحصیل فرا می گیرند تا بتواند برای طراحی و ساخت ماشین‌آلات و قطعات مرتبط به این موارد به کار بندد پس باید ببینید به این موارد علاقه دارید یا نه؟
یک مهندس مکانیک باید در عین خلاق بودن، ذهن نوآورانه ای داشته باشد. با توجه ماهیت تیمی داشتن این تخصص، نیاز است یک مهندس مکانیک بتواند خوب رهبری کند، سازگار و منعطف باشد، خوب برنامه ریزی کند و در برقراری ارتباط کلامی و غیرکلامی ماهر باشد.
کار و شغل یک مهندس مکانیک چیست؟ بازار کار و درآمد رشته مهندسی مکانیک
بازار کار رشته مهندسی مکانیک را در ایران در مقایسه با سایر رشته های هم سطح، متوسط تخمین می زنند. با توجه به اینکه مهندسی مکانیک جزء رشته های مادر است و در کشور های صنعتی و کشورهای در حال توسعه بسیار به آن توجه می شود که ایران هم مستثنی نیست، شما به عنوان یک مهندس مکانیک می توانید در صنایع مختلف فعالیت کنید. درآمد مهندسی مکانیک به دلیل جایگاه شغلی وضعیت خوبی دارد. درمقایسه با سایر رشته ها، شاغلان در رشته مهندسی مکانیک، نسبت به میانگین، درآمد بیشتری دارند. می توانید از سایت ایران سلری طبق شرایط خود میزان حقوقی که مهندس های مکانیک دریافت می کنند را مشاهده کنید.
شما علاوه بر بهبود تخصص و مهارت های سخت باید مهارت های نرم خود را بهبود دهید تا بتوانید در شغل مهندس مکانیک موفق شوید.اگر بخواهیم زمینه های شغلی مهندس مکانیک دقیق تر بررسی کنیم، یک مهندس مکانیک می تواند در زمینه های زیر فعالیت کند:
- مهندس طراح
- مهندس ناظر
- کنترل کیفی
- مهندس کنترل کیفیت
- تحقیق و توسعه
- ساخت تجهیزات مکانیکی و گرمایی
- نانوتکنولوژی
- رباتیک
- سیستم های کنترل
- امنیت سایبری
- صنعت خودرو
- صنعت هوا و فضا
- امور تحقیقاتی
گرایش های کارشناسی رشته مهندسی مکانیک چیست؟
همه رشته های مهندسی دارای گرایش های مختلفی هستند تا شما با انتخاب یکی از آن ها بتوانید عمیق تر و تخصصی تر یک مفهوم را یاد بگیرید. مهندسی مکانیک هم در دوره کارشناسی دارای 4 گرایش حرارت و سیالات، تاسیسات حرارتی و برودتی، طراحی جامدات، ساخت و تولید و مکانیک خودرو است.
- گرایش مکانیک در حرارت و سیالات: طراحی انواع سیستم‌های انتقال انرژی و جرم از نظر سیالاتی، ترمودینامکی و انتقال حرارتی
- گرایش مکانیک در تاسیسات حرارتی و برودتی: طراحی سیستم‌های حرارتی، سردخانه‌ای، تهویه مطبوع و غیره
- گرایش مکانیک در طراحی جامدات: طراحی انواع مکانیزم‌ها و ماشین آلات صنعتی از نظر جامداتی، دینامیکی و ارتعاشاتی
- گرایش مکانیک در ساخت و تولید: ساخت و تولید انواع ماشین آلات صنعتی با بکار بردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری، جوشکاری، فرم دادن فلزات و غیره
- گرایش مکانیک در مکانیک خودرو: طراحی، تعمیر و نگهداری انواع قطعات خودرو؛ مکانیک نیروگاه شامل طراحی و تعمیر و نگهداری انواع نیروگاه‌ها
برای آشنایی با گرایش تبدیل انرژی، مقاله‌ی رشته تبدیل انرژی چیست را مطالعه فرمایید.
گرایش های کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک چیست؟
گرایش های مهندسی مکانیک به اندازه ای متنوع هستند که نیاز شما را به توجه به علایقتان برطرف کنند. گرایش های ارشد مهندسی مکانیک در ادامه ذکر شده:
- گرایش طراحی کاربردی: اگر علاقه به طرای جامدات دارید این گرایش ادامه طراحی جامدات است
- گرایش تبدیل انرژی: این گرایش ادامه دهنده گرایش حرارات و سیالات در کارشناسی است
- گرایش ساخت و تولید: همینطور که از اسم گرایش مشخص است ادامه گرایش ساخت تولید در مقطع کارشناسی است
- گرایش مهندسی پزشکی-بیومکانیک: این گرایش به طراحی و ساخت تجهیزات پزشکی، ایمپلنت ها و... می پردازه.
- گرایش سیستم محرکه خوردور: به طور کلی یعنی بهبود و بهینه کردن طراحی موتور خودرو برای کاهش مصرف سوخت و بهبود عملکردش
- گرایش سیستم های تعلیق و ترمز و فرمان: طراحی کارآمد خودرو از جنبه‌های فرمان پذیری، قابلیت کنترل، پایداری و جذب ارتعاشات و نوسانات جاده
- گرایش سازه بدنه خودرو: طراحی بهینه بدنه خوردرو با اهداف مختلف مثل کاهش مقاومت در برابر چریان هوا
- گرایش مهندسی دریا: در این گرایش مباحث طراحی کشتی ، سازه های دریایی و... فرا می گیرید
- گرایش مهندسی هسته‌ای: طراحی و استفاده از انرژی هسته‌ای، شامل سه گرایش پرتوپزشکی، طراحی راکتور و چرخ سوخت
- گرایش مکاترونیک: این گرایش که ترکیبی از رشته مکانیک و الکترونیک است، با مطالعه این گرایش اجزای یک سیستم را با این دو دیگاه یکپارچه سازی و طراحی می کنید.
دروس رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه چیست؟
همانطور که گفتیم رشته مهندسی مکانیک جزو رشته هایی است که ریاضی و فیزیک در بیشتر دروس در دانشگاه نقش دارد و اگر علاقه ای به این دو درس ندارید پس در دانشگاه و با درس های رشته مکانیک به مشکل بر می خورید. اما در ادامه بعضی از مهم ترین دروس رشته مکانیک را معرفی می کنیم:
دروس مهم مقطع کارشناسی مهندسی مکانیک:
- استاتیک
- مقاومت مصالح
- دینامیک
- ترمودینامیک
- انتقال حرارت
- ارتعاشات مکانیکی
- کنترل اتوماتیک
- دینامیک ماشین
- توربوماشین
- طراحی اجزای ماشین
- مکانیک سیلات
- ریاضی مهندسی
- موتور های احتراق داخلی
- حرارت مرکزی و تهویه مطبوع
- مکانیک مواد مرکب
- محاسبات عددی
- معادلات دیفرانسیل
- مبانی مهندسی برق
- برنامه نویسی کامپیوتر
دروس تخصصی مکانیک گرایش حرارت و سیالات:
- موتور های احتراق داخلی
- سوخت و احتراق
- نیروگاه
- تهویه مطبوع
- سیستم های تبرید و سرد خانه
- سیستم های انتقال سیال
- توربو ماشین
- توربین موتورگاز و موتور جت
دروس تخصصی مکانیک گرایش طراحی جامدات:
- روش های تولید و کارگاه
- طراحی ماشین به کمک کامپیوتر
- ساخت به کمک کامپیوتر
- طراحی ماشین های ابزار و تولید
- طراحی شاسی و بدنه خودرو
- روش های طراحی مهندسی
- طراحی مکانیزم ها
دروس تخصصی مکانیک گرایش ساخت و تولید:
- هیدرولیک و پنوماتیک
- تولید مخصوص
- ماشین های کنترل عددی
- قالب و پرس
مهندسان مکانیک به چه مهارت هایی نیاز دارند؟
ماهیت مهندسی حل مسئله است. مهندسی مکانیک با داشتن این مورد در هسته خود به خلاقیت کاربردی همراه با مهارت های قوی بین فردی مانند شبکه سازی، رهبری و مدیریت تعارض نیاز دارد. ایجاد یک محصول تنها بخشی از معادله است. دانستن نحوه کار با افراد، ایده ها، داده ها و اقتصاد به طور کامل یک مهندس مکانیک را می سازد.
شرایط ادامه تحصیل در ایران و خارج از ایران برای یک مهندس مکانیک چگونه است؟
شرایط ادامه تحصیل در ایران فراهم است و اگر مهندسین مکانیک با هدف مشخص ادامه تحصیل بدهند می توانند با کسب تخصص بیشتر به صنعت کشور کمک کنند. دانشگاه های برتر ایران هم مثل شریف و تهران و امیرکبیر و... هم در مقطع تحصیلات تکمیلی مهندس مکانیک پذیرش دارند ولی نکته این است که باید با هدف این کار انجام شود. اما ادامه تحصیل در خارج از کشور و اپلای شاید شرایطش سخت تر و متفاوت تر باشد. اگر فرد دارای تخصص مناسبی باشد و به زبان خارجی مسلط باشد و همچنین مقالات علمی و کار های پژوهشی مناسبی در زمینه مهندسی مکانیک انجام داده باشد می تواند امیدوار باشد در کشور های پیشرفته مانند آمریکا ، آلمان، سوئیس، کانادا، استرالیا و... ادامه تحصیل دهد.
بعضی از دروس مهم مقطع کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی مکانیک:
- ریاضی مهندسی پیشرفته
- مکانیک سیالات پیشرفته
- ترمودینامیک آماری
- انتقال حرارت در جریان های دو فازی
- آیرودینامیک پیشرفته
- دینامیک پیشرفته
- ارتعاشات پیشرفته
- تئوری صفحه و پوسته
- طراحی مکانیزم پیشرفته
آینده‌ی مهندس مکانیک چگونه است؟
پیشرفت در مواد و ابزارهای تحلیلی، مرزهای جدیدی را برای مهندسان مکانیک گشوده است. نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی، کامپوزیت ها، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مهندسی آکوستیک همگی جعبه ابزار مهندسی مکانیک را گسترش داده اند. فناوری نانو امکان مهندسی مواد را در کوچکترین مقیاس ها فراهم می کند. با توانایی طراحی و ساخت تا سطح عنصری، امکانات برای اشیا به شدت افزایش می یابد.
کامپوزیت ها حوزه دیگری هستند که در آن دستکاری مواد فرصت های جدید تولید را فراهم می کند. با ترکیب مواد با ویژگی‌های مختلف به روش‌های نوآورانه، می‌توان بهترین هر ماده را به کار گرفت و راه حل‌های جدیدی پیدا کرد. CFD به مهندسان مکانیک این فرصت را می دهد تا جریان های سیال پیچیده را که با الگوریتم ها تجزیه و تحلیل می شوند، مطالعه کنند. این امکان مدل سازی موقعیت هایی را فراهم می کند که قبلا غیرممکن بوده اند. مهندسی آکوستیک ارتعاش و صدا را بررسی می کند و فرصتی را برای کاهش نویز در دستگاه ها و افزایش کارایی در همه چیز از بیوتکنولوژی گرفته تا معماری فراهم می کند.
