
خانه
مهندسی مکانیک بیشک شاخه ای بسیار وسیع و گسترده از مهندسی است که به دلیل گستردگی بسیار زیاد، خود به چندین گرایشِ گسترده تقسیم شده است. این شاخه از مهندسی از قدیمیترین شاخههای مهندسی از دوران انقلاب صنعتی تاکنون میباشد، طوری که بسیاری از بخشهای صنعت و فناوری بدون حضور مهندسان مکانیک نمیتواند به فعالیت خود ادامه دهد.
اساس علمی و نظری مهندسی مکانیک فیزیک مکانیک، ترمودینامیک و انتقال حرارت است. فیزیک مکانیک خود به دلیل گستردگی موضوعی و همچنین کاربردهای فراوان بسیار گسترده است. از زمینه های گوناگون فیزیک مکانیک میتوان به مکانیک اجسام صلب، مکانیک محیطهای پیوسته، ارتعاشات و... اشاره نمود.
ریاضیات در مهندسی مکانیک اهمیت بسیار دارد. آنالیز حقیقی، معادلات دیفرانسیل، آنالیز مختلط و جبر خطی را میتوان زمینه های اصلی ریاضی دانست که مبانی علمی مهندسی مکانیک بوسیله آنها گسترش یافته اند.
مهندسی مکانیک طیف وسیعی از زمینه های گوناگون را در برمیگیرد. این زمینه های گوناگون امروزه تحت عنوان گرایشهای مختلف از مهندسی مکانیک شناخته و از هم متمایز میشوند. هر کدام از این گرایشها چنان توسعه یافته اند که به واقع خود همچون یکی از شاخه های علوم و فنون مهندسی قابل تمایز هستند؛ به عنوان مثال مهندسی هوافضا، مهندسی خوردرو و یا مهندسی ارتعاشات.
در زیر چند گرایش از گرایشهای اصلی مهندسی مکانیک معرفی میشوند.
گرایش حرارت و سیالات
در مهندسی مکانیک، گرایش حرارت و سیالات برپایه شاخه های ترمودینامیک، انتقال حرارت و مکانیک سیالات از علم فیزیک، گسترش یافته است. این گرایشِ گسترده از مهندسی مکانیک به تحلیل و طراحی کلیه سیستمهای صنعتی و مهندسی از جنبه های حرارتی و سیالاتی میپردازد.
در این گرایش از مهندسی مکانیک، با تحلیل دقیق انواع جریانهای سیال، فرایندهای ترمودینامیکی و همچنین انتقال حرارت، مسایل مربوط به تأسیسات ساختمان، رآکتورها، سیستمهای انتقال آب، نفت و گاز، انواع نیروگاهها، انواع توربوماشینها (ماشینهای دوار) مانند توربینهای بخار، توربینهای گاز، فنکویلها و... موردبررسی قرار گرفته، از منظر سیالاتی و حرارتی طراحی میشوند.
همچنین طراحی آئرودینامیکی هواپیماها و خودروها و یا طراحی هیدرودینامیکی کشتیها، هاورکرافتها و زیردریاییها توسط مهندسان و محققان سیالات انجام میشود.
گرایش حرارت و سیالات کاربردهای وسیعی در زمینه هایی همچون بیومکانیک و نانومکانیک دارد. به عنوان مثال مدلسازی شبکه رگهای خونی برای بررسی انتقال دارو در خون را میتوان یکی از هزاران مثال کابردی گرایش سیالات در بیومکانیک دانست.
گرایش حرارت و سیالات در زمینه انرژیهای نوین بسیار پویاست. طراحی توربینهای بادی یا نیروگاههای خورشیدی از زمینه های فعالیت مهندسان مکانیک در گرایش سیالات است.
گرایش دینامیک و کنترل
گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل یکی از پرکاربردترین و به روزترین گرایشهای رشته مهندسی مکانیک میباشد. در این گرایش به صورت کلی به حرکتشناسی هر سازه متحرک و پیشبینی و آنالیز حرکت آن به ویژه ارتعاشات آن و کنترل این حرکت جهت طراحی و بهره برداری بهینه از آن پرداخته میشود. متخصصان تحصیل کرده در این گرایش در زمینه های به روز و گوناگونی فعالیت میکنند که از جمله آنها میتوان به زمینه های زیر اشاره نمود:
بیومکانیک: مدلسازی و حرکتشناسی اندامهای بدن انسان و ساخت تجهیزات مرتبط با آن مانند شیوه های درمان نوین و اعضای بدن مصنوعی ساخته شده مدرن
میکرو/ نانو مکانیک: مدلسازی و بررسی سیستمهای در ابعاد میکرو و نانومتر و ساخت این تجهیزات مانند بسیاری از سنسورهای ساخت شده در تجهیزات الکترونیکی امروزی
هوافضا: طراحی، مدلسازی و تحلیل سیستمهای پرنده و کنترل حرکت آنها
رباتیک:مدلسازی، طراحی و تحلیل دستگاههایی برای ساده سازی و کمک به انسان جهت انجام فعالیتها مانند رباتهای جوشکار و یا رباتهای هوشمند انسان نما
رباتیک یک زمینه نسبتاً جوان از تکنولوژی مدرن است که از مرزهای مهندسی سنتی عبور میکند. درک پیچیدگی رباتها و کاربردهای آنها نیازمند دانش مهندسی برق، مهندسی مکانیک، کنترل، بازخورد حسگرها، سیستمها و مهندسی صنایع، علوم رایانه، پردازش اطلاعات، اقتصاد و ریاضیات است. هدف اصلی علم رباتیک جایگزین کردن ماشینها به جای انسانها میباشد، از اینرو طراحی رباتها با تقلید از رفتارهای انسان و طبیعت انجام میشود. رباتها میتوانند در هر موقعیت و برای هر منظوری به کار برده شوند، ولی امروزه بسیاری از آنها در محیطهای خطرناک (مانند تشخیص و غیرفعالسازی بمبها)، فرآیندهای تولید یا مکانهایی که انسان قادر به حیات نیست استفاده میشوند.
کنترل:
یکی از دغدغههای علم مهندسی شناخت و کنترل مواد و نیروهای طبیعت به نفع بشر است. مهندسین کنترل نگران درک و کنترل بخشهایی از محیط خود هستند، اغلب به نام سیستم، برای ارائه محصولات اقتصادی سودمند برای جامعه. کنترل خودکار یا اتوماتیک نقشی حیاتی در پیشرفت فناوری داشته است به گونه ای که علم کنترل بخش جدایی ناپذیر طراحی سیستمهای فضاپیما، هدایت موشک، خطوط تولید، رباتها و نظایر آنها میباشد. چالش کنونی برای مهندسان کنترل، مدلسازی و کنترل سیستمهای پیچیده مانند سیستمهای کنترل ترافیک، هواپیماهای بدون سرنشین، فرایندهای شیمیایی و سیستمهای رباتیک است.
گرایش تحلیل تنش
برای طراحی و ساخت دستگاهها و ماشین آلات گوناگون لازم است اجزاء آنها به طور دقیق طراحی شوند. یکی از جنبه های مهم که در طراحی قطعات گوناگون صنعتی وجود دارد، تحلیل آنها از نظر تنشهایی است که حین کار در این قطعات ایجاد میشود.
در این گرایش همچنین تغییر شکل اجسام جامد و بارهای لازم برای ایجاد این تغییرشکلها بررسی میشود. این تحلیلها در فرایندهای ساخت و تولید و شک لدهی مواد کاربرد دارند. از جمله این فرایندهای ساخت میتوان به ریخته گری و فرایند انجماد قطعه در قالب اشاره نمود که فرایندی بسیار پیچیده میباشد.
مشخصات یک مهندس مکانیک خوب
یک مهندس مکانیک تازه کار خوب:
1- اصول و مفاهیم موردنیاز از فیزیک مکانیک، فیزیک حرارت و ریاضیات کاربردی را میداند و معنا و مفهوم و محتوای قوانین و روابط مربوط به آنها را فهمیده است. نه این که الزاماً تمامی نکات و روابط را در ذهن خود داشته باشد. بلکه قدرت تفکر و تجزیه و تحلیل و استدلال دارد.
2- با هندبوکها و استانداردهای مهندسی مکانیک آشنایی دارد و میداند چگونه در مواجهه با مسائل مهندسی گوناگون به سراغ آنها برود.
3- بر زبان انگلیسی تسلط کافی دارد. میتواند متنهای فنی را به راحتی بخواند و بفهمد. با اصطلاحات مهندسی آشنایی دارد. میتواند درصورت لزوم به طور روان و به راحتی به زبان انگلیسی صحبت کند.
4- بر کار با نرم افزارهای مهم و پرکاربرد تخصصی مهندسی مکانیک مسلط است.
5- میتواند نقشه های صنعتی پیچیده را بخواند و بفهمد، نقشه های صنعتی را رسم کند و بر تمام قوانین و اصول نقشه کشی مسلط است.
- منتشر شده در یکشنبه, 14 مرداد 1397 05:26