مهندسی مکانیک
دیباچه: "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. مهندسی مکانیک دارای گرایشهای "طراحی جامدات" ، "حرارت و سیالات" ، "ساخت و تولید" و "مهندسی دریا" است.
گرایش حرارت و سیالات:
در گرایش حرارت و سیالات، عوامل مؤثر بر خواص مختلف حرکت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه میشود و اثر عبور سیال بر محیط، مانند نیروهایی که در نتیجه عبور خود در محل ایجاد میکند یا طولهای ناشی از افزایش یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه، بررسی میشود. به عبارت دیگر دانشجویان این گرایش در زمینه تهویه مطبوع، دستگاههای آب و فاضلاب و گرمکننده ساختمانها مطالعه میکنند و درباره طراحی نیروگاهها، موتورهای احتراق داخلی و طراحی انواع موتورهای درونسوز اتومبیل آموزش میبینند.
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 طراحی جامدات:
مهندس طراح جامدات باید تمامی نیروها و گشتاورهایی را که به هر عضو ماشین وارد میشود بررسی کرده و بهترین حالت قطعه مورد نظر را برای تمامی آن نیروها و گشتاورها و همچنین برای داشتن بهترین کارایی به دست آورد و کارایی مناسب آن قطعه را در زمان طولانی تضمین کند. همچنین طراحی سیستم، طراحی ماشینهای تراش، فرز، چاپ و قسمتهای تعلیق، سیستمهای انتقال قدرت و دینامیک یک خودرو، توسط مهندسین این گرایش طراحی میشود. در ضمن در یک هواپیما قسمتهای مربوط به فرود، پرواز، کنترل پرواز به نحوی مربوط به طراحی جامدات میگردد.
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.
گرایش ساخت و تولید:
یک قطعه باید به چه روشی ساخته شود تا دارای تولیدی سریع، ارزان و همچنین کیفیت مناسب و کارایی مطلوب باشد؟ پاسخ به این سؤال مهم بر عهده مهندسین گرایش ساخت و تولید است. گرایش ساخت و تولید به زمینههای کاربردی مهندسی مکانیک میپردازد و مهندس این گرایش در زمینه شکل دادن فلزات، طراحی قالبها و ساخت قطعههای گوناگون فعالیت میکند.
دروس تخصصی مجموعه ساخت و تولید:
قالب و پرس، ماشینهای کنترل عددی، اندازهگیری، تولید مخصوص، هیدرولیک و پنوماتیک
گرایش مهندسی دریا:
دانشجوی مهندسی دریا گرایش کشتیسازی مسائلی از قبیل طراحی بدنه، استحکام بدنه، سیستمهای پیشرانه، پایداری کشتی در مقابل امواج کناری و جانبی کشتی و طراحی سیستمهای مربوط به ناوبری را مطالعه میکند. به عبارت دیگر یک مهندس دریا، مهندس مکانیکی است که در کاربردهای دریایی مشغول به کار میشود. گفتنی است این گرایش تنها در دانشگاه صنعتی شریف ارائه میشود و در دانشگاههای دیگر به عنوان یک رشته مجزا مطرح است.
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.
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. در ضمن یک مهندس مکانیک میتواند به عنوان کارشناس و مشاور فنی در بانکها، شرکتهای سرمایهگذاری و بیمه و شرکتهای بازرسی و نظارت امور بینالمللی فعالیت کند.
منبع: کتاب آشنایی با رشته های دانشگاهی سازمان سنجش آموزش کشورتالیف خانم فیروزه سودایی ونرم افزار سامان رشته ی سازمان سنجش
ب
– گرايش مكانيك در حرارت و سيالات
اين رشته در به كاربردن علوم و تكنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستمهايي كه اساس كار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان كارآيي لازم را ميدهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مكانيك در رشته حرارت و سيالات (نظير مولدهاي حرارتي، انتقال سيال نيروگاههاي آبي، موتورهاي احتراقي و ... ) آماده ميسازد. فارغالتحصيلان اين دوره قادر به طراحي و محاسبه اجزا و سيستمها در بخشهاي عمدهاي از صنايع نظير صنايع خودروسازي ، نيروگاههاي حرارتي و آبي، صنايع غذايي، نفت، ذوب فلزات و غيره هستند.
فارغالتحصيلان اين دوره ميتوانند تا مقطع كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور ادامه تحصيل دهند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي و فيزيك تسلط داشته و با يك زبان خارجي آشنا باشند. دروس اين رشته شامل مطالبي در زمينههاي حرارت و سيالات ، ميباشد.
نظر دانشجويان: با توجه به اينكه اصولا تحصيلات دانشگاهي به خصوص در زمينههاي مهندسي نياز صد در صد به علاقهمندي داوطلب دارد، بنابراين عدم داشتن علاقه و همچنين عدم تقويت دروس اساسي و پايهاي در بخش مكانيك مانند رياضي، فيزيك – مكانيك ، شيمي ، رسم فني (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحيه تجزيه و تحليل در مسائل باعث دلسردي و از دستدادن انگيزه تحصيل و ركورد شديد در تحصيلات خواهد شد.
ج - گرايش ساخت و توليد
هدف تربيت كارشناساني است كه با به كاربردن تكنولوژي مربوط به ابزارسازي، ريختهگري ، جوشكاري، فرم دادن فلزات ، طرح كارگاه يا كارخانههاي توليدي آماده كار در زمينه ساخت و توليد ماشينآلات صنايع (كشاورزي ، نظامي، ماشينسازي، ابزارسازي ، خودروسازي و ... ) باشند. فارغالتحصيلان اين دوره قادر خواهند بود در صنايعي مانند ماشينسازي، ابزارسازي، خودروسازي ، صنايع كشاورزي، صنايع هوايي و تسليحاتي به ساخت و توليدي ماشينآلات، طراحي كارگاه و يا كارخانه توليدي بپردازند و نظارت و بهرهبرداري و اجراي صحيح طرحها را عهدهدار شوند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي، فيزيك و مكانيك از آگاهي كافي برخوردار باشند. دروس اين دروه شامل مطالبي در مورد نحوه توليد، طراحي قالبهاي پرس، طراحي قيد و بندها، كار و برنامهريزي با ماشينهاي اتوماتيك، اصول كلي و نحوه كار با ماشينهاي دستي و تعمير و نصب تمام سرويسهاي صنعتي مي باشد و درصد نسبتا بالايي از آنها به صورت عملي ارائه ميگردد. داوطلب بايد سالم باشد تا بتواند كارهاي كارگاهي را به خوبي انجام دهد و استعداد كارهاي فني را داشته باشد. با توجه به خودكفايي صنايع كشور اين رشته داراي بازار كار خوبي است.
در حقيقت رشته مكانيك بخشي از علم فيزيك است كه با استفاده از مفاهيم پايه علم فيزيك و به تبع آن رياضي به بررسي حركت اجسام و نيروهاي وارد بر آنها ميپردازد و ميكوشد تا با توجه به نتايج بررسيهاي خود ، طرحي نو در زمينه فنشناسي و صنعت ارائه دهد و در راه پيشرفت انسان گامي به جلو بردارد.
به عبارت ديگر رشته مكانيك، رشته پياده كننده علم فيزيك است چون براي مثال بررسي حركت خودرو و عوامل موثر بر روي آن برعهده فيزيك است. اما اين كه چگونه حركت آن تنظيم گردد بر عهده مكانيك ميباشد.
دكتر آريا الستي استاد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف در معرفي اين علم ميگويد:
«علم مكانيك به تحليل حركت و عوامل ايجاد كننده حركت مانند نيروها و گشتاورها و شكل حركت ميپردازد. اما مهندسي مكانيك تا حدودي با علم مكانيك تفاوت دارد چرا كه يك مهندس مكانيك علاوه بر علم مكانيك بايد بسياري از علوم ديگر را ياد گرفته و بعضي از هنرها را نيز كسب كند. شايد بتوان گفت كه رشته مهندسي مكانيك ، رشته تحليل و طراحي سيستمهاي ديناميكي و استاتيكي است.»
دكتر محمد دورعلي يكي ديگر از اساتيد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف نيز در معرفي اين رشته ميگويد:
«رشته مهندسي مكانيك را شايد بتوان از نقطهنظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامعترين رشته مهندسي به شمار آورد. چون رشته مهندسي مكانيك در برگيرنده تمامي علوم و فنوني است كه با توليد ، تبديل و استفاده از انرژي، ايجاد و تبديل حركت و انجام كار، توليد و ساخت قطعات و ماشينآلات و به كارگيري مواد مختلف در ساخت آنها و همچنين طراحي و كنترل سيستمهاي مكانيكي، حرارتي و سيالاتي مرتبط ميباشد.
به عبارت ديگر محاسبات فني، مدلسازي و شبيهسازي ، طراحي و تهيه نقشهها ، تدوين روش ساخت ، توليد و آزمايش تمامي ماشينآلات و تاسيسات موجود در دنيا ، با تكيه بر تواناييهاي مهندسان مكانيك انجام ميگيرد.»
گرايشهاي مقطع ليسانس:
رشته مهندسي مكانيك داراي سه گرايش «طراحي جامدات ، حرارت و سيالات، ساخت و توليد» در مقطع ليسانس ميباشد كه البته دانشگاه صنعتي شريف داراي گرايشهاي ديگري نيز هست.
مهندسي مكانيك ( در سطح كارشناسي)
در شروع آموزش مهندسي در ايران ، مهندسي مكانيك با برق يكي بود و «الكترومكانيك» ناميده ميشد. اما اين دو رشته حدود 45 سال پيش از هم جدا شدند و به مرور رشتههاي ديگري مانند مهندسي شيمي و مواد نيز از مهندسي مكانيك جدا شد و مهندسي مكانيك به عنوان رشته مهندسي مكانيك عمومي ارائه گرديد. ولي با پيشرفت صنعت و نياز صنايع به تخصصهاي مختلف در اين زمينه، از مهندسي مكانيك عمومي دو گرايش «طراحي جامدات» و «حرارت و سيالات» و بعد از آن «ساخت و توليد» بيرون آمد و بالاخره بايد به مهندسي دريا اشاره كرد كه هنوز در دانشگاه صنعتي شريف به عنوان يكي از گرايشهاي مهندسي مكانيك ارايه ميشود. ما در اينجا به معرفي اجمالي هر يك از گرايشهاي فوق ميپردازيم.
گرايش حرارت و سيالات
همانطور كه از نام اين گرايش پيداست مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات به مبحث حرارت و مسايل مربوط به سيالات مي پردازد. به عبارت ديگر در اين رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حركت سيال بخصوص سيال داغ مطالعه شده و اثر عبور سيال بر محيط محل عبور مانند نيروهايي كه در اثر عبور خود در محل ايجاد ميكند و يا طولهاي ناشي از اثر افزايش و يا كاهش دما در اعضاي مختلف يك دستگاه، بررسي ميشود. همچنين از دروس اصلي اين رشته ميتوان به مكانيك سيالات اشاره كرد كه نيروهاي وارد بر جسم متحرك در سيال را بررسي ميكند.
دكتر الستي در معرفي اين گرايش ميگويد:
«گرايش حرارت و سيالات به فيزيك حرارت و مكانيك سيالات ميپردازد و وظيفهاش تحليل و طراحي سيستمها از ديدگاه حرارتي و سيالاتي است . براي مثال در طراحي يك موتور احتراق داخلي، مسائل مربوط به تبديل حرارت به انرژي ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگهداشتن موتور توسط يك مهندس مكانيك حرارت و سيالات بررسي ميشود.
همچنين مسايل مربوط به تاسيسات ساختمان و رآكتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحي نيروگاههاي مختلف ، طراحي توربو ماشينها (ماشينهاي دوار) مثل توربينهاي بخار، توربينهاي گاز و فنكويلها به گرايش سيالات مربوط ميشود.»
شهرداد صادق مهندس مكانيك گرايش حرارت و سيالات نيز در معرفي اين رشته ميگويد:
«دانشجويان اين گرايش در زمينه تهويه مطبوع ، دستگاههاي آب و فاضلاب و گرم كننده ساختمانها و به طور كلي مباحث «تاسيساتي» مطالعه ميكنند. در ضمن در اين رشته مباحث مربوط به طراحي نيروگاهها ، موتورهاي احتراق داخلي و طراحي انواع موتورهاي درونسوز اتومبيلها مطالعه مي گردد.»
گرايش طراحي جامدات
گرايش طراحي جامدات به بررسي انواع نيروها، حركتها و تاثير آنها بر اجزاء مختلف ماشين ميپردازد. در واقع مهندس طراحي جامدات با توجه به نيازهاي جامعه ، دستگاهها و ماشينهاي مختلف را طراحي ميكند.
محمد رضوي مهندس مكانيك گرايش طراحي جامدات در معرفي اين گرايش ميگويد:
«هر ماشين از دو قسمت متحرك و ثابت تشكيل شده است. حال بررسي اين مطلب كه حركت مورد نياز ماشين از چه راهي تامين شده و چگونه از منبع توليد به جايگاه مورد استفاده انتقال پيدا كند و بالاخره چگونه از اين حركت استفاده گردد تا بيشترين بازدهي را داشته باشد، در حيطه وظايف مهندسي طراحي جامدات است. همچنين ابداع و پيشبيني دستگاه تنظيم ماشينآلات نيز از مسايل مطرح در اين گرايش ميباشد.
در واقع مهندس طراح جامدات بايد تمامي نيروها و گشتاورهايي را كه به هر عضو ماشين وارد ميشود بررسي كرده و بهترين حالت قطعه مورد نظر را براي تمامي آن نيروها و گشتاورها و همچنين در براي داشتن بهترين كارايي به دست آورده و كارايي مناسب آن قطعه را در زمان طولاني تضمين كند.»
