- ارسال ها
- 82
- لایک ها
- 494
- امتیاز
- 0
حمد اکبري – کارشناسي ارشد مهندسي مکانيک دانشگاه علم و صنعت
مهندسي مکانيک يکي از قديمي ترين علوم مهندسي است که همزمان با انقلاب صنعتي اروپا به صورت شاخه اي جدا درنظر گرفته شد.
با پيشرفت علم فيزيک و ظهور دانشمنداني از قبيل نيوتون ،اينشتين و .. علوم مکانيک نيز رشد چشم گيري کرد به طوري که بسياري از علوم مهندسي ديگر به نحوي وام دار اين رشته مي باشد. در اين زمينه شايد بتوان نيوتون را يکي افرادي دانست که با کشف قوانين سه گانه خود بزرگترين پيشرفت را در علوم مهندسي مکانيک بوجود آورد. مهندسي هوا فضا ،راه آهن ،خودرو،مکاترونيک ،پزشکي ، نفت ، عمران و معدن ...به طور مستقيم بر پايه مهندسي مکانيک بنا شده اند که البته بسياري از واحد هاي درسي آنها از قبيل استاتيک، مقاومت مصالح ، سيالات ، ديناميک ، کنترل ،ارتعاشات مشترک با مهندسي مکانيک مي باشد. بيشتر رشته هاي مهندسي از مهندسي مکانيک مشتق شده اند . در ايران رشته برق و مکانيک در ابتدا يکي بودند و بعد از پيشرفت صنعت و نياز علم به تخصصي شدن ابتدا رشته برق و سپس رشته هاي شيمي و مواد نيز از اين رشته جدا شدند.
گرايش هاي رشته مکانيک در ايران:
سه گرايش عمده مهندسي مکانيک در ايران وجود دارد که تقريبا در تمامي دانشگاههاي کشور ارائه مي شوند. اين سه گرايش به شرح زير مي باشند:
· گرايش مکانيک در طراحي جامدات
در اين گرايش متخصصاني تربيت مي شوند که بتوانند در مراکز توليدي ،کارخانه جات صنعتي به طراي اجزاء مکانيکي ، مکانيزم ها ، ماشين آلات بپردازند. مباحث تئوري در اين گرايش زياد مطرح مي شود و دانش جويان بايد از پايه رياضي بسيار خوبي برخوردار باشند. بازار کار اين گرايش مثل گرايش هاي ديگر مهندسي مکانيک بسيار خوب است .طبق آمار در انتخاب رشته کنکور نيز اين گرايش ازاقبال بالاتري نسبت به دو گرايش ديگر برخوردار است.
· گرايش مکانيک در حرارت و سيالات
اين رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستم هايي که اساس کار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآيي لازم را مي‌دهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مکانيک 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.
· گرايش ساخت و توليد
از قديم يک خلا بزرگ در بين طراحي يک محصول و ساخت آن وجود داشت وآن اين بود که مهندسان طراحي محصولاتي طراحي مي کردند که نمي دانستند امکان ساخت اين محصول وجود دارد يا نه؟ در واقع عدم شناخت از روش هاي توليد قطعات ضعف بنيادي طراحان مکانيک بود و هميشه با طرح هاي رو به رو بوديم که عملا قابليت ساخت نداشت و بي استفاده باقي مي ماند. اين خلا باعث بوجود آمدن گرايشي در مهندسي مکانيک شد که ساخت و توليد ناميده شد. در واقع اين گرايش ارتباط بين طراحي و ساخت را به طور منطقي بر قرار کرد . امروزه در تيم هاي طراحي حتما چند مهندس مکانيک با گرايش ساخت و توليد نيز وجود دارد که بتواند در هنگام طراحي محصول روش هاي ساخت آن را نيز پيش بيني کرده و نظر طراح را به سمتي هدايت کند که بتواند محصولي طراحي کند که قابليت ساخت با هزينه کم را داشته باشد. روش هاي توليد، اصول شکل دهي مواد، CNC ،ماشين کاري ،ريخته گري ،ماشين ابزار ، هيدروليک و پنوماتيک ، از واحد هاي تخصصي اين گرايش مي باشد.
برقراري ارتباط بين طراحي و کارگاه هاي ساخت وظيفه اصلي مهندسي مکانيک ساخت و توليد است.حدودا 100 واحد درسي اين سه گرايش مشابه مي باشند و هر يک از فارغ التحصيلان اين سه گرايش توانايي هاي مشترک زيادي دارند.لازم به ذکر است در دانشگاه شريف گرايش هاي مجزاي ديگري نيز تدريس مي شود
در زمينه مهندسي مکانيک نرم افزار هاي گسترده اي بوجود آمده است که به سه شاخه اصلي تقسيم مي شوند:
· Computer-Aided Design ) CAD(
· CAM(Computer-aided manufacturing )
· CAE(computer aided engineering)
دسته اول مربوط به کشيدن نقشه هاي صنعتي مي باشد ( AUTOCAD، MECHANICAL)
دسته دوم مربوط به ساخت و توليد مي باشد( CATIA ،SOLID WORKS، MASTER CAM)
دسته سوم مربوط به تحليل مهندسي مي باشد ( ANSYS ، CATIA)
زمينه‌هاي فعاليّت مهندسي مکانيک به طور جامع‌تر عبارت‌اند از:
در زمينهٔ طراحي:
· ماشين‌ها و دستگاه‌هايي که هر نوع محصولي را ساخت و توليد مي‌کنند
· تجهيزات دوار مانند توربوماشين‌ها (توربين ها، پمپ ها ، کمپرسور ها ، دمنده ها و ...)
· موتورهاي درون‌سوز، موتور جت و موتور موشک
· مخزن‌هاي تحت فشار، رآکتورهاي شيميايي و رآکتورهاي هسته‌اي
· مبدلهاي حرارتي (بويلر ها ، کندانسور ها ، اواپراتور ها و ...)
· سامانه‌هاي لوله‌کشي
· وسيله‌هاي نقليه مانند خودرو، کاميون، اتوبوس، هواپيما، قطار و ...
· تجهيزات حمل مواد مانند تسمه‌نقّاله ها، رباتها و ...
· طراحي کنترلر براي سيستمهاي ديناميکي
· طراحي سيستمهاي اچ‌وي‌اي‌سي، تهويه مطبوع، گرمايش و سرمايش در ساختمان ها
در زمينهٔ تحليل:
· خستگي، خزش و شکست دستگاه‌ها
· روش اجزاء محدود و ديناميک سيالات محاسباتي
· انتقال گرما، مکانيک سيالات
· ارتعاشات مکانيکي، آکوستيک
در زمينهٔ آزمايش:'
· آزمايش کيفيت، بهبود عملکرد و قابليّت اطمينان فرآورده‌ها، دستگاه‌ها و فرآيندها
· آزمون‌هاي غيرمخرب
در زمينه فرآيندهاي ساخت و توليد:
· فرايندهاي ماشينکاري سنتي
· فرايندهاي ماشينکاري غير سنتي
· فرايندهاي شکل‌دهي شامل شکل‌دهي ورقي و حجمي
· طراحي و ساخت قالبها و قيود
· روشهاي اتصال و جوشکاري
· عمليات حرارتي
· روشهاي ريخته گري
· مترولوژي و سيستمهاي اندازه گيري
زمينه‌هاي نوين:
· فن آوري نانو
· سيستمهاي ميکرو الکترومکانيکي و سيستمهاي نانو الکترومکانيکي (حسگري و عملگري)
· سيستمهاي دارو رساني در ابعاد نانو
· سيستمهاي ميکرو و نانو سيالاتي
· نانو کامپوزيتها ، نانوکريستالها، نانولوله هاي کربني
· نانو روباتها
مقاطع بالاتر:
در بيشتر دانشگاههاي داخل و خارج کشور مقاطع کارشناسي ارشد و دکتري وجود دارد. گرايش هاي مختلفي در مقطع کارشناسي ارشد وجود دارد ( ارتعاشات، کنترل،تهويه مطبوع ، شکل دهي ، سيستم هاي توليد صنعتي ، مکاترونيک، بيومکانيک و ..) اين مقطع شامل 32 واحد درسي ( 6 واحد پرو‍ژه و2 واحد سمينار و 24 واحد درسي ) که معمولا بين 2 تا 3 سال طول مي کشد
بازار کار
در هر مجتمع و کارگاه صنعتي نياز به فارغ‌التحصيلان اين رشته امري ضروري و مشهود است و با توجه به حرکتهاي صنعتي اين چندساله اخير کشور مهندسين مکانيک بيش از پيش در گرداندن چرخ صنعت دخيل شده‌اند و راه همواره براي رشد و ترقي آنها گشاده است. نکات تکميلي : رشته مهندسي مکانيک داراي واحدهايي ملموس و کاربردي است ولي داشتن شناخت کافي نسبت به اين رشته قبل از انتخاب آن ضروري است. اغلب واحدهاي اين رشته داراي رياضيات ديفرانسيلي پيچيده و تجسم فيزيکي هستند که منجر به سخت‌شدن اين واحدها مي‌شوند. ضمنا واحدهاي کارگاهي و فعاليت در واحدهاي توليدي نيز از ويژگي‌هاي اين رشته مي‌باشد که داوطلبان آن را با محيطهاي صنعتي آشنا کرده و پيوند مي‌زند
مهندسي مکانيک يکي از قديمي ترين علوم مهندسي است که همزمان با انقلاب صنعتي اروپا به صورت شاخه اي جدا درنظر گرفته شد.
با پيشرفت علم فيزيک و ظهور دانشمنداني از قبيل نيوتون ،اينشتين و .. علوم مکانيک نيز رشد چشم گيري کرد به طوري که بسياري از علوم مهندسي ديگر به نحوي وام دار اين رشته مي باشد. در اين زمينه شايد بتوان نيوتون را يکي افرادي دانست که با کشف قوانين سه گانه خود بزرگترين پيشرفت را در علوم مهندسي مکانيک بوجود آورد. مهندسي هوا فضا ،راه آهن ،خودرو،مکاترونيک ،پزشکي ، نفت ، عمران و معدن ...به طور مستقيم بر پايه مهندسي مکانيک بنا شده اند که البته بسياري از واحد هاي درسي آنها از قبيل استاتيک، مقاومت مصالح ، سيالات ، ديناميک ، کنترل ،ارتعاشات مشترک با مهندسي مکانيک مي باشد. بيشتر رشته هاي مهندسي از مهندسي مکانيک مشتق شده اند . در ايران رشته برق و مکانيک در ابتدا يکي بودند و بعد از پيشرفت صنعت و نياز علم به تخصصي شدن ابتدا رشته برق و سپس رشته هاي شيمي و مواد نيز از اين رشته جدا شدند.
گرايش هاي رشته مکانيک در ايران:
سه گرايش عمده مهندسي مکانيک در ايران وجود دارد که تقريبا در تمامي دانشگاههاي کشور ارائه مي شوند. اين سه گرايش به شرح زير مي باشند:
· گرايش مکانيک در طراحي جامدات
در اين گرايش متخصصاني تربيت مي شوند که بتوانند در مراکز توليدي ،کارخانه جات صنعتي به طراي اجزاء مکانيکي ، مکانيزم ها ، ماشين آلات بپردازند. مباحث تئوري در اين گرايش زياد مطرح مي شود و دانش جويان بايد از پايه رياضي بسيار خوبي برخوردار باشند. بازار کار اين گرايش مثل گرايش هاي ديگر مهندسي مکانيک بسيار خوب است .طبق آمار در انتخاب رشته کنکور نيز اين گرايش ازاقبال بالاتري نسبت به دو گرايش ديگر برخوردار است.
· گرايش مکانيک در حرارت و سيالات
اين رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستم هايي که اساس کار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآيي لازم را مي‌دهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مکانيک 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.
· گرايش ساخت و توليد
از قديم يک خلا بزرگ در بين طراحي يک محصول و ساخت آن وجود داشت وآن اين بود که مهندسان طراحي محصولاتي طراحي مي کردند که نمي دانستند امکان ساخت اين محصول وجود دارد يا نه؟ در واقع عدم شناخت از روش هاي توليد قطعات ضعف بنيادي طراحان مکانيک بود و هميشه با طرح هاي رو به رو بوديم که عملا قابليت ساخت نداشت و بي استفاده باقي مي ماند. اين خلا باعث بوجود آمدن گرايشي در مهندسي مکانيک شد که ساخت و توليد ناميده شد. در واقع اين گرايش ارتباط بين طراحي و ساخت را به طور منطقي بر قرار کرد . امروزه در تيم هاي طراحي حتما چند مهندس مکانيک با گرايش ساخت و توليد نيز وجود دارد که بتواند در هنگام طراحي محصول روش هاي ساخت آن را نيز پيش بيني کرده و نظر طراح را به سمتي هدايت کند که بتواند محصولي طراحي کند که قابليت ساخت با هزينه کم را داشته باشد. روش هاي توليد، اصول شکل دهي مواد، CNC ،ماشين کاري ،ريخته گري ،ماشين ابزار ، هيدروليک و پنوماتيک ، از واحد هاي تخصصي اين گرايش مي باشد.
برقراري ارتباط بين طراحي و کارگاه هاي ساخت وظيفه اصلي مهندسي مکانيک ساخت و توليد است.حدودا 100 واحد درسي اين سه گرايش مشابه مي باشند و هر يک از فارغ التحصيلان اين سه گرايش توانايي هاي مشترک زيادي دارند.لازم به ذکر است در دانشگاه شريف گرايش هاي مجزاي ديگري نيز تدريس مي شود
در زمينه مهندسي مکانيک نرم افزار هاي گسترده اي بوجود آمده است که به سه شاخه اصلي تقسيم مي شوند:
· Computer-Aided Design ) CAD(
· CAM(Computer-aided manufacturing )
· CAE(computer aided engineering)
دسته اول مربوط به کشيدن نقشه هاي صنعتي مي باشد ( AUTOCAD، MECHANICAL)
دسته دوم مربوط به ساخت و توليد مي باشد( CATIA ،SOLID WORKS، MASTER CAM)
دسته سوم مربوط به تحليل مهندسي مي باشد ( ANSYS ، CATIA)
زمينه‌هاي فعاليّت مهندسي مکانيک به طور جامع‌تر عبارت‌اند از:
در زمينهٔ طراحي:
· ماشين‌ها و دستگاه‌هايي که هر نوع محصولي را ساخت و توليد مي‌کنند
· تجهيزات دوار مانند توربوماشين‌ها (توربين ها، پمپ ها ، کمپرسور ها ، دمنده ها و ...)
· موتورهاي درون‌سوز، موتور جت و موتور موشک
· مخزن‌هاي تحت فشار، رآکتورهاي شيميايي و رآکتورهاي هسته‌اي
· مبدلهاي حرارتي (بويلر ها ، کندانسور ها ، اواپراتور ها و ...)
· سامانه‌هاي لوله‌کشي
· وسيله‌هاي نقليه مانند خودرو، کاميون، اتوبوس، هواپيما، قطار و ...
· تجهيزات حمل مواد مانند تسمه‌نقّاله ها، رباتها و ...
· طراحي کنترلر براي سيستمهاي ديناميکي
· طراحي سيستمهاي اچ‌وي‌اي‌سي، تهويه مطبوع، گرمايش و سرمايش در ساختمان ها
در زمينهٔ تحليل:
· خستگي، خزش و شکست دستگاه‌ها
· روش اجزاء محدود و ديناميک سيالات محاسباتي
· انتقال گرما، مکانيک سيالات
· ارتعاشات مکانيکي، آکوستيک
در زمينهٔ آزمايش:'
· آزمايش کيفيت، بهبود عملکرد و قابليّت اطمينان فرآورده‌ها، دستگاه‌ها و فرآيندها
· آزمون‌هاي غيرمخرب
در زمينه فرآيندهاي ساخت و توليد:
· فرايندهاي ماشينکاري سنتي
· فرايندهاي ماشينکاري غير سنتي
· فرايندهاي شکل‌دهي شامل شکل‌دهي ورقي و حجمي
· طراحي و ساخت قالبها و قيود
· روشهاي اتصال و جوشکاري
· عمليات حرارتي
· روشهاي ريخته گري
· مترولوژي و سيستمهاي اندازه گيري
زمينه‌هاي نوين:
· فن آوري نانو
· سيستمهاي ميکرو الکترومکانيکي و سيستمهاي نانو الکترومکانيکي (حسگري و عملگري)
· سيستمهاي دارو رساني در ابعاد نانو
· سيستمهاي ميکرو و نانو سيالاتي
· نانو کامپوزيتها ، نانوکريستالها، نانولوله هاي کربني
· نانو روباتها
مقاطع بالاتر:
در بيشتر دانشگاههاي داخل و خارج کشور مقاطع کارشناسي ارشد و دکتري وجود دارد. گرايش هاي مختلفي در مقطع کارشناسي ارشد وجود دارد ( ارتعاشات، کنترل،تهويه مطبوع ، شکل دهي ، سيستم هاي توليد صنعتي ، مکاترونيک، بيومکانيک و ..) اين مقطع شامل 32 واحد درسي ( 6 واحد پرو‍ژه و2 واحد سمينار و 24 واحد درسي ) که معمولا بين 2 تا 3 سال طول مي کشد
بازار کار
در هر مجتمع و کارگاه صنعتي نياز به فارغ‌التحصيلان اين رشته امري ضروري و مشهود است و با توجه به حرکتهاي صنعتي اين چندساله اخير کشور مهندسين مکانيک بيش از پيش در گرداندن چرخ صنعت دخيل شده‌اند و راه همواره براي رشد و ترقي آنها گشاده است. نکات تکميلي : رشته مهندسي مکانيک داراي واحدهايي ملموس و کاربردي است ولي داشتن شناخت کافي نسبت به اين رشته قبل از انتخاب آن ضروري است. اغلب واحدهاي اين رشته داراي رياضيات ديفرانسيلي پيچيده و تجسم فيزيکي هستند که منجر به سخت‌شدن اين واحدها مي‌شوند. ضمنا واحدهاي کارگاهي و فعاليت در واحدهاي توليدي نيز از ويژگي‌هاي اين رشته مي‌باشد که داوطلبان آن را با محيطهاي صنعتي آشنا کرده و پيوند مي‌زند