معرفی رشته مهندسی مکانیک
هدف
رشته مكانیكبخشی از علم فیزیك است كه با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیك و به تبع آن ریاضیبه بررسی حركت اجسام و نیروهای وارد بر آنها می پردازد و می كوشد تا با توجه به نتایج بررسی های خود ، طرحی نو در زمینه فن شناسی و صنعت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد.
به عبارت دیگر رشته مكانیك ، رشته پیاده كنندهعلم فیزیك است چون برای مثال بررسی حركت خودرو و عوامل موثر برروی آن برعهده فیزیكاست . اما اینكه چگونه سرعت اتومبیل های در حال حركت ، كم یا زیاد شود و یا چگونه حركت آن تنظیم گردد بر عهده مكانیك است. علم مكانیك به تحلیل حركت و عوامل ایجادكننده حركت مانند نیروها و گشتاورها و شكل حركت می پردازد اما مهندسی مكانیك تاحدودی با علم مكانیك تفاوت دارد چرا كه یك مهندس مكانیك باید بسیاری از علوم دیگررا یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز كسب كند. شاید بتوان گفت كه رشته مهندسیمكانیك، رشته تحلیل و طراحی سیستم های دینامیكی و استاتیكی است. به عبارت دیگرمحاسبات فنی ، مدل سازی و شبیه سازی طراحی و تهیه نقشه ها ، تدوین روش ساخت ، تولیدو آزمایش تمامی ماشین آلات و تاسیسات موجود در دنیا ، با تكیه بر توانایی مهندسانمكانیك انجام می گیرد.
توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه
مكانیك بهشت ریاضیات است. این جمله زیبا از لئونارد اولرریاضی‌دان بزرگ سوئیسی ، بیانگر ارتباط تنگاتنگ ریاضیات با مكانیك است. در واقعمهندسی مكانیك بخصوص در گرایش حرارت و سیالات از مباحث و مسایل ریاضی بسیار استفادهمی‌كند. از سوی دیگر همان‌طور كه پیش از این گفتیم مكانیك بخشی از علم فیزیك است وحتی دانش‌آموزان دوره متوسطه نیز با علم مكانیك در كتاب فیزیك خود آشنا می‌شوند واین علم بخصوص در گرایش طراحی جامدات اهمیت بسیاری دارد. به همین دلیل دانشجویمهندسی مكانیك باید در دو درس ریاضی و فیزیك قوی بوده و همچنین از هوش، استعداد وقدرت تجسم خوبی برخوردار باشد.
فعالیت در رشته مهندسی مكانیك بسیار متنوعاست و در نتیجه هم دانشجوی علاقمند به كارهای تئوریك می‌تواند جذب این رشته شده ودر بخشهای نظری و تئوری فعالیت كند و هم دانشجوی خلاق و علاقمند به طراحی و ساختوسایل و دستگاههای مختلف می‌تواند این رشته را انتخاب نماید. اما بدون شك یك مهندسمكانیك موفق كسی است كه به یاری دو بال علم و عمل پیشرفت كند. به همین خاطر دردانشگاه ، دانشجویان به پروژه های تحقیقاتی که تلفیقی از كار تئوریك و عملی باشدتشویق می شوند.
دانشجوی این رشته باید از نظر جسمی آمادگی كار در محیطهایپرجمعیت و كارخانجات دور از شهر را داشته باشد.
رشته مهندسی مكانیك دارایواحدهایی ملموس و كاربردی است ولی داشتن شناخت كافی نسبت به این رشته قبل از انتخابآن ضروری است. اغلب واحدهای این رشته دارای ریاضیات دیفرانسیلی پیچیده و تجسمفیزیكی هستند كه منجر به سخت‌شدن این واحدها می‌شوند. ضمنا واحدهای كارگاهی وفعالیت در واحدهای تولیدی نیز از ویژگی‌های این رشته میباشد كه داوطلبان آن را بامحیطهای صنعتی آشنا كرده و پیوند می‌زند.
توضیح تكمیلی
یكی از گرایشهای مهندسی مكانیك كه تنهادر دانشگاه صنعتی شریف ارائه می‌گردد، مهندسی دریا (كشتی‌سازی) است چرا كه دردانشگاههای دیگر از جمله دانشگاه صنعتی امیركبیر، دانشگاه خلیج فارس و دانشگاهسیستان و بلوچستان، مهندسی دریا به عنوان یك رشته مستقل با سه گرایش مهندسیكشتی‌سازی ، مهندسی كشتی و دریانوردی ارائه می‌شود.
اما چرا دانشگاه صنعتیشریف، مهندسی دریا را به عنوان یكی از گرایشهای مهندسی مكانیك ارائه می‌دهد؟
مهندس دریا، گرایش كشتی‌سازی مسائلی از قبیل طراحی بدنه، استحكام بدنه،سیستم‌های پیشرانه (موتور گیربكس) ، پایداری كشتی در مقابل امواج كناری و جانبیكشتی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی كشتی) را مطالعه می‌كند كه همه این مسائل در گرایشهای دیگر مكانیك نیز مطرح می‌شود و فقط مهندسی كشتی‌سازی این مسائل را به صورت تخصصی در ارتباط با كشتی و سازه‌های دریایی مثل اسكله‌ها و سكوهای نفتی متحرك مطالعه می‌كند. به عبارت دیگر یك مهندس دریا ، مهندس مكانیكی است كه در كاربردهایدریایی مشغول به كار میباشد.
بدون شك چون مهندسی دریا نسبت به گرایش‌هایدیگر رشته مكانیك تخصصی‌تر است، فرصت‌های شغلی آن نیز محدودتر میباشد اما با اینوجود فارغ‌التحصیلان این گرایش می‌توانند در كارخانه‌های كشتی‌سازی كشور مثلكارخانه كشتی‌سازی صدرا در بوشهر ، كارخانه نكا در شمال و اروندان در خلیج فارسمشغول به كار گردند و یا در سازمان بنادر و كشتی‌رانی وظیفه ساخت سكوهای شناور رابر عهده بگیرند.
رشته مهندسی علمی كاربردی مكانیك -نیروگاه ، گرایشی از مهندسی مكانیك است كه تنها در دانشكده صنعت آب و برقشهید عباسپور وابسته به وزارت نیرو ارائه می گردد. این رشته كه تلفیقی از مهندسیمكانیك در طراحی سیالات (بیشتر) و مهندسی مكانیك ساخت و تولید(كمتر) است دارای تعهدكار به میزان 2 برابر مدت تحصیل برای فارغ التحصیلانش می باشد و محتوای این دورهبیشتر جنبه كارگاهی و عملی دارد تا تئوری و دارای پذیرش از هر دو جنس زن و مرد میباشد.
معرفی گرایشهای مقطع کارشناسی
درشروع آموزش مهندسی در ایران ، مهندسی مكانیك با برق یكی بود و الكترومكانیكنامیده می‌شد. اما این دو رشته حدود 45 سال پیش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌هایدیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از مهندسی مكانیك جدا شد و مهندسی مكانیك بهعنوان رشته مهندسی مكانیك عمومی ارائه گردید. ولی با پیشرفت صنعت و نیاز صنایع بهتخصص‌های مختلف در این زمینه، از مهندسی مكانیك عمومی دو گرایش طراحی جامدات وحرارت و سیالات و بعد از آن ساخت و تولید بیرون آمد و بالاخره باید به مهندسی دریااشاره كرد كه هنوز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یكی از گرایشهای مهندسی مكانیكارائه می‌شود. ما در این‌جا به معرفی اجمالی هر یك از گرایشهای فوق می‌پردازیم.
مکانیک در طراحی جامدات
گرایش طراحیجامدات به بررسی انواع نیروها، حركتها و تاثیر آنها بر اجزاء مختلف ماشینمی‌پردازد. در واقع مهندس طراحی جامدات با توجه به نیازهای جامعه ، دستگاهها وماشین‌های مختلف را طراحی می‌كند.
هر ماشین از دو قسمت متحرك و ثابت تشكیلشده است. حال بررسی این مطلب كه حركت مورد نیاز ماشین از چه راهی تامین شده و چگونهاز منبع تولید به جایگاه مورد استفاده انتقال پیدا كند و بالاخره چگونه از این حركتاستفاده گردد تا بیشترین بازدهی را داشته باشد، در حیطه وظایف مهندسی طراحی جامداتاست. همچنین ابداع و پیش‌بینی دستگاه تنظیم ماشین‌آلات نیز از مسایل مطرح در اینگرایش میباشد.
در واقع مهندس طراح جامدات باید تمامی نیروها و گشتاورهاییرا كه به هر عضو ماشین وارد می‌شود بررسی كرده و بهترین حالت قطعه مورد نظر را برایتمامی آن نیروها و گشتاورها و همچنین برای داشتن بهترین كارایی به دست آورده وكارایی مناسب آن قطعه را در زمان طولانی تضمین كند.
طراحی سیستم ، طراحیماشین‌های تراش، فرز، چاپ و قسمتهای تعلیق ، سیستم‌های انتقال قدرت و دینامیك یكخودرو، توسط مهندسان این گرایش صورت می پذیرد. همچنین در یك هواپیما قسمتهای مربوطبه فرود، پرواز، كنترل پرواز به نحوی مربوط به طراحی جامدات می‌گردد.
گرایشطراحی جامدات به طراحی ماشین‌آلات و اجزای آنها، ارتعاشات ماشین‌آلات، دینامیك آنهاو كنترل سیستمها می‌پردازد.
گفتنی است كه دو گرایش طراحی جامدات و حرارت وسیالات بسیار نزدیك به هم هستند و تنها در 20 واحد درسی با یكدیگر تفاوت دارند. بنابراین فارغ‌التحصیلان آنها نیز توانایی‌های مشترك زیادی دارند.
هدف اینگرایش تربیت متخصصانی است كه بتوانند در مراكز تولید و كارخانه‌ها اجزاء و مكانیزمماشین‌آلات مختلف را طراحی كنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، كارگاهو پروژه و كارآموزی است. فارغ‌التحصیلان می‌توانند در كارخانجات مختلف نظیرخودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند. موفقیتداوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیك و مكانیك همچنینآشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دورهمی‌توان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیك را نام برد. در این رشته زمینه اشتغالو بازاركار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس وقابل لمس است.
مکانیک در حرارت و سیالات
همان‌طور كه از نام این گرایش پیداست مهندسی مكانیك گرایش حرارت و سیالاتبه مبحث حرارت و مسائل مربوط به سیالات می پردازد. به عبارت دیگر در این رشته عواملموثر بر خواص مختلف حركت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه شده و اثر عبور سیال بر محیطمحل عبور مانند نیروهایی كه در اثر عبور خود در محل ایجاد می‌كند و یا طول‌های ناشیاز اثر افزایش و یا كاهش دما در اعضای مختلف یك دستگاه، بررسی می‌شود. همچنین ازدروس اصلی این رشته می‌توان به مكانیك سیالات اشاره كرد كه نیروهای وارد بر جسممتحرك در سیال را بررسی می‌كند.
گرایش حرارت و سیالات به فیزیك حرارت ومكانیك سیالات می‌پردازد و وظیفه‌اش تحلیل و طراحی سیستمها از دیدگاه حرارتی وسیالاتی است . برای مثال در طراحی یك موتور احتراق داخلی، مسائل مربوط به تبدیلحرارت به انرژی ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه‌داشتن موتورتوسط یك مهندس مكانیك حرارت و سیالات بررسی می‌شود.
همچنین مسائل مربوط بهتاسیسات ساختمان و رآكتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحی نیروگاههای مختلف ،طراحی توربو ماشین‌ها (ماشینهای دوار) مثل توربین‌های بخار، توربین‌های گاز وفن‌كویل‌ها به گرایش سیالات مربوط می‌شود.
این رشته در به كاربردن علوم وتكنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی كه اساس كار آنها مبتنی بر تبدیلانرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان كارآیی لازم را می‌دهد و آنها را جهتفعالیت در صنایع مختلف مكانیك در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقالسیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده می‌سازد. فارغ‌التحصیلان ایندوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمده‌ای از صنایع نظیر صنایعخودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند.
داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیك تسلط داشته و بایك زبان خارجی آشنا باشند . دروس این رشته شامل مطالبی در زمینه‌های حرارتوسیالات ، میباشد.
با توجه به اینكه اصولا تحصیلات دانشگاهی به خصوص درزمینه‌های مهندسی نیاز صد در صد به علاقه‌مندی داوطلب دارد، بنابراین عدم داشتنعلاقه و همچنین عدم تقویت دروس اساسی و پایه‌ای در بخش مكانیك مانند ریاضی ،فیزیك ، مكانیك ، شیمی ، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحیهتجزیه و تحلیل در مسائل باعث دلسردی و از دست‌دادن انگیزه تحصیل و ركورد شدید درتحصیلات خواهد شد.
ساخت و تولید
یك قطعهباید به چه روشی ساخته شود تا دارای تولیدی سریع و ارزان و همچنین كیفیت مناسب ووقت و كارایی مطلوب باشد؟
پاسخ به این سوال مهم بر عهده مهندسان گرایش ساختو تولید است. چرا كه یك مهندس ساخت و تولید به مسائل مربوط به ساخت بهینه و تولیدبا كیفیت بالا می‌پردازد. در واقع این گرایش بیشتر به مشكلات و معضلات ساخت و تولیدمی‌پردازد و در نتیجه نسبت به دو گرایش حرارت و سیالات و طراحی جامدات علمی‌تر استو دو گرایش فوق جنبه عملی‌تر دارند.
گرایش ساخت و تولید به زمینه‌هایكاربردی مهندسی مكانیك می‌پردازد و مهندس این گرایش در زمینه شكل دادن فلزات ،طراحی قالب‌ها و ساخت قطعه‌های گوناگون فعالیت می‌كند.
هدف تربیت كارشناسانیاست كه با به كاربردن تكنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری ، جوشكاری، فرم دادنفلزات ، طرح كارگاه یا كارخانه‌های تولیدی آماده كار در زمینه ساخت و تولیدماشین‌آلات صنایع (كشاورزی ، نظامی، ماشین‌سازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند. فارغ‌التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشین‌سازی،ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع كشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدماشین‌آلات، طراحی كارگاه و یا كارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهره‌برداری واجرای صحیح طرحها را عهده‌دار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیك ومكانیك از آگاهی كافی برخوردار باشند. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوهتولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، كار و برنامه‌ریزی با ماشینهایاتوماتیك، اصول كلی و نحوه كار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتیمی باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه می‌گردد. داوطلب باید سالمباشد تا بتواند كارهای كارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد كارهای فنی را داشتهباشد. با توجه به خودكفایی صنایع كشور این رشته دارای بازار كار خوبی است.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطعبالاتر
امكان ادامه تحصیل در مقاطع كارشناسی ارشد و دكترای تخصصیمیسر میباشد. در دوره كارشناسی ارشد 32 واحد و در دوره دكترا 48 واحد درسی ارائهمی‌گردد.
رشته‌های مشابه و نزدیك به اینرشته
رشته مهندسی مكانیك به عنوان جامع‌ترین رشته مهندسی دارای دروسمشترك با اغلب رشته‌های مهندسی دیگر نظیر مهندسی دریا ، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا و ... میباشد.
آینده شغلی و بازار كار
درحال حاضر دانشجوی توانمند مهندسی مكانیك پس از فارغ‌التحصیلی مشكلكاریابی ندارد چرا كه توسعه سخت‌افزاری و رشد مسائل مهندسی، گرایش به سمت تولیدداخل و ایجاد تكنولوژی تولید تجهیزات و وسایل در داخل كشور و روی آوردن به خدماتمهندسی در داخل كشور به علت محدودیت‌های ارزی و كاهش درآمدهای نفتی، باعث رشدچشمگیر بازاركار مهندسان مكانیك در ایران شده است.
یكمهندس مكانیك در حال حاضر در زمینه‌های مختلفی فعالیت می‌كند كه از جمله آنهامی‌توان به موارد زیر اشاره كرد:
- طراحی وساخت تمامی ماشین‌آلات و قطعات آنها (اعم از ماشین‌آلات تولیدی تمامی صنایع)، لوازمخانگی و تجهیزات پزشكی.
- طراحی و ساختتجهیزات مكانیكی نیروگاههای فسیلی، اتمی ، خورشیدی ، بادی و آبی.
- طراحی و ساخت تجهیزات و سیستم‌های انتقال و تصفیه آب،سیستم‌های مكانیكی و كنترلی پالایشگاهها و كارخانجات شیمیایی.
- طراحی و ساخت تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمانها و اماكن،بالابرها و آسانسورها و سیستم‌های حمل و نقل.
- ساخت ماشین‌آلات تغلیظ و بازیافت مواد مثل كارخانجات قند،كاغذسازی ، سیمان ، نساجی ، نمك و كنسانتره .
- طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل زمینی، دریایی وهوایی.
- ساخت تجهیزات دفاعی مانند تانك،راكت، اژدر و پلهای متحرك.
- ساخت روبات‌ها ،بازوهای مكانیكی و سیستم‌های تولید.
در ضمن یك مهندس مكانیك می‌تواند بهعنوان كارشناس و مشاور فنی در بانك‌ها ، شركت‌های سرمایه‌گذاری، بیمه و شركت‌هایبازرسی و نظارت امور بین‌المللی فعالیت نماید.
در همه جای دنیا یكفارغ‌التحصیل مهندسی مكانیك مثل یك موم خام است كه دانش كافی دارد و در هر زمینه‌ایكه كار كند می‌تواند در آن زمینه متخصص بشود.
برای مثال می‌تواند در تحلیلو طراحی خودرو، در طراحی و ساخت ماشینهای ابزار و حتی در تدوین و تولید برنامه‌هایكامپیوتری فعالیت نماید. یعنی رشته مكانیك زمینه كار و زمینه انتخاب بسیارگسترده‌ای را در مقابل فارغ‌التحصیلان این رشته قرار می‌دهد.
وضعیت نیاز كشور به این رشته در حال حاضر
دانش مكانیكدانش زندگی است . در هر مجتمع و كارگاه صنعتی نیاز به فارغ‌التحصیلان این رشته امریضروری و مشهود است و با توجه به حركتهای صنعتی این چندساله اخیر كشور مهندسینمكانیك بیش از پیش در گرداندن چرخ صنعت دخیل شده‌اند و راه همواره برای رشد و ترقیآنها گشاده است.
دروس اصلی مشترك در گرایش های حرارت و سیالات، طراحی جامدات
آزمایشگاه مبانی مهندسی برق
آزمایشگاه دینامیك و ارتعاشات
دروس پایه مشترك در همه گرایش ها
اگر من و شما خودمان را اصلاح کنیم ، جامعه درست می شود
تشکرات از این پست
