معرفی رشته

معرفی رشته مهندسی مکانیک
رشته مهندسی 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 فن‌شناسی و صنعت ارائه دهد.

 رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش ، جامع ترین 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 در ساخت 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 ماشین‌آلات و تاسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.

 زمینه‌های فعالیت در مهندسی مکانیک

 زمینه طراحی:
ماشین‌ها و دستگاه‌هایی که هر نوع محصولی را ساخت و تولید می‌کنند
تجهیزات دوار مانند توربوماشین‌ها (توربین‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، دمنده‌ها و …)
موتورهای درون‌سوز، موتور جت و موتور موشک
مخزن‌های تحت فشار، رآکتورهای شیمیایی و رآکتورهای هسته‌ای
مبدلهای حرارتی (بویلرها، کندانسورها، اواپراتورها و …)
سامانه‌های لوله‌کشی
وسیله‌های نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، کشتی، قطار و …
تجهیزات حمل مواد مانند تسمه‌نقّاله‌ها، رباتها و …
طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
طراحی سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی، تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش در ساختمان‌ها

 زمینه تحلیل:
خستگی، خزش و شکست دستگاه‌ها
روش اجزاء محدود و دینامیک سیالات محاسباتی
انتقال گرما، مکانیک سیالات
ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک

 زمینه آزمایش:
آزمایش کیفیت، بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان فراورده‌ها، دستگاه‌ها و فرایندها
آزمون‌های غیرمخرب

 فرایندهای ساخت و تولید:
فرایندهای ماشینکاری
فرایندهای شکل‌دهی شامل شکل‌دهی ورقی و حجمی
طراحی و ساخت قالبها و قیود
روشهای اتصال و جوشکاری
عملیات حرارتی
روشهای ریخته گری
مترولوژی و سیستم‌های اندازه‌گیری

 زمینه‌های نوین:
فناوری نانو
سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی و سیستم‌های نانو الکترومکانیکی (حسگری و عملگری)
سیستم‌های دارو رسانی در ابعاد نانو
سیستم‌های میکرو و نانو سیالاتی
نانو کامپوزیتها، نانوکریستالها، نانولوله‌های کربنی
نانو روباتها

گرایش‌ های مهندسی مکانیک
گرایش های عمومی
طراحی جامدات (فعالیت در طراحی ماشین آلات صنعتی، خطوط تولید کارخانجات، طراحی سیستم‌های انتقال نیرو و …)
حرارت و سیالات (فعالیت در زمینهٔ طراحی موتورهای احتراق داخلی، موتورهای جت، بررسی‌های آیرودینامیکی، هوافضا، طراحی سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی، نیروگاههای حرارتی، گازی و آبی، پالایشگاههای نفت و گاز، پتروشیمی و تاسیسات مکانیکی ساختمان و …)
ساخت و تولید (فعالیت در کارگاههای قالب سازی، ابزارسازی، ماشین ابزار و ساخت و تولید ماشین الات صنعتی و …)
گرایش‌های مقطع کارشناسی
همانطور که گفته شد رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش «طراحی جامدات، حرارت و سیالات، ساخت و تولید» در مقطع کارشناسی است. پیشرفت صنعت باعث شد نیاز صنایع به تخصص‌های مختلف موجب بوجود آمدن گرایش های این رشته شوند.
گرایش مکانیک در طراحی جامدات
گرایش مکانیک جامدات از زیر شاخه های اصلی مهندسی مکانیک است که در این رشته رفتار مواد جامد تحت اثر بارگذاری های خارجی مورد بررسی قرار می گیرد قاب گذاری خارجی که از آن ثابت شود می تواند نیروی مکانیکی نیروی حرارتی الکتریکی باید ترکیب اینها باشد رفتار مواد با توجه به میزان بارگذاری می‌تواند متفاوت باشد به طور مثال اگر تغییر شکل ایجاد شود و این تغییر شکل بعد از اینکه نیروی خارجی برداشته میشود به حالت اول برگردد به این نوع تغییر شکل الاستیک می‌گویند ولی اگر تغییر شکل به حدی باشد که با اضافه کردن نیروهای بیشتر شود اما با برداشتن آن به حالت اول بر نگردد به این و تغییر شکل پلاستیک می گویند که روابط خاصی در رفتارهای متفاوت وجود دارد.
این گرایش در مقاطع بالاتر طراحی کاربردی نامیده می شود که هدفش تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانه ها اجزاء و مکانیزم ماشین آلات مختلف را طراحی کنند. درس های این رشته شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است. فارغ التحصیلان این رشته پس از تحصیل می توانند در کارخانجاتی مثل خودروسازی، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول به کار شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد.
گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
رشته حرارت و سیالات که مربوط به گرایش های مهندسی مکانیک است به طراحی و محاسبه اجزا سیستم هایی که اساس کارشان تبدیل انرژی، انتقال حرارت و جرم است. این افراد میتوانند در جاهای که کارشان با این موارد است مشغول به کار شوند و در نهایت فارغ التحصیلان این دوره می‌توانند به طراحی محاسبه و سیستم ها در بخشهای مثل صنعت خودروسازی حرارتی آبی غذایی نقش بپردازند.
افرادی که در این رشته فارغ التحصیل میشوند میتوانند در کارشناسی ارشد و دکترا هم در داخل و خارج کشور به تحصیل ادامه دهند. این افراد باید در درس ریاضی فیزیک بسیار قوی باشند و زبان انگلیسی آنها هم قوی باشد. درس‌های این رشته در زمینه حرارت و سیالات است و با توجه به اینکه تحصیلات دانشگاهی در زمینه مهندسی نیازمند علاقمندی افراد است باید این افراد ضمن داشتن علاقه باید درس های اساسی و پایه ی بخش مکانیک مثل ریاضی و فیزیک و شیمی رسم فنی هم تقویت کنند و هوش بالایی داشته باشند و همچنین روحیه تجزیه و تحلیل مسائل را هم داشته باشند و دارای انگیزه باشند و در صورت شکست روحیه خود را از دست ندهند.
گرایش مکانیک در ساخت و تولید
یکی از زیر شاخه های مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید است ساخت و تولید در مقطع کاردانی و کارشناسی در دو گرایش قالب سازی و ماشین ابزار فعالیت می‌کند که در مقاطع تحصیلی بالاتر به سه گرایش سیستمهای تولید صنعتی شکل دهی فلزات و مکاترونیک تقسیم می شود. هدف از این علم تربیت افرادی است که بتواند با استفاده از تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته گری، جوشکاری، فرم دادن فلزات، طرح کارگاه یا کارخانه های تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین آلات و صنایع (کشاورزی، نظامی، ماشین سازی، ابزارسازی، خودروسازی و … ) باشند.
افرادی که از این دوره فارغ التحصیل میشوند میتوانند در صنعت های مختلف مثل ماشین سازی، ابزارسازی، خودروسازی، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولید ماشین آلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهره برداری و اجرای صحیح طرح ها را عهده دار شوند.
افرادی که میخواهند در این رشته ادامه تحصیل دهند باید در درس ریاضی و فیزیک و مکانیک قوی باشد و دروس پایه آنها مثل استاتیک و مقاومت مصالح را مطالعه کرده باشند تا بتوانند دروسی مثل ارتعاشات دینامیک، دینامیک ماشین، ارتعاشات ماشین و ابزار و غیره را درک کنند. بازار کار این رشته خوب است.
گرایش های خاص
مکانیک –مهندسی خودرو
مکانیک –مهندسی هوافضا
مکانیک –مهندسی دریا
مکانیک –مهندسی ماشینهای ریلی
مکانیک – تأسیسات حرارتی و برودتی
مکانیک – نیروگاه
مکانیک – بیومکانیک
مکانیک – مکاترونیک
مکانیک – سیستمهای انرژی
مکانیک- بایوسیستم (کشاورزی)

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه
«مکانیک بهشت ریاضیات است.» این جمله زیبا از «لئونارد اولر» ریاضی‌دان بزرگ سوئیسی، بیانگر ارتباط تنگاتنگ ریاضیات با مکانیک است. در واقع مهندسی مکانیک بخصوص در گرایش حرارت و سیالات از مباحث و مسایل ریاضی بسیار استفاده می‌کند. از سوی دیگر همان‌طور که پیش از این گفتیم مکانیک بخشی از علم فیزیک است و حتی دانش‌آموزان دوره متوسطه نیز با علم مکانیک در کتاب فیزیک خود آشنا می‌شوند و این علم بخصوص در گرایش طراحی جامدات اهمیت بسیاری دارد. به همین دلیل دانشجوی مهندسی مکانیک باید در دو درس ریاضی و فیزیک قوی بوده و همچنین از هوش، استعداد و قدرت تجسم خوبی برخوردار باشد. دکتر الستی در مورد توانایی‌های لازم برای دانشجوی این رشته می‌گوید:
«فعالیت در رشته مهندسی مکانیک بسیار متنوع است و در نتیجه هم دانشجوی علاقه‌مند به کارهای تئوریک می‌تواند جذب این رشته شده 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. اما بدون شک یک مهندس مکانیک موفق کسی است که به یاری دو بال علم و عمل پیشرفت کند. به همین خاطر من در دانشگاه ، دانشجویان را تشویق می‌کنم که پروژه‌های تحقیقاتیشان تلفیقی از کار تئوریک و عملی باشد.»
دانشجوی این رشته باید از نظر جسمی آمادگی کار در محیطهای پرجمعیت و کارخانجات دور از شهر را داشته باشد. دانشجوی‌ مهندسی‌ مکانیک‌ باید ریاضی فیزیک قوی داشته باشد و به زبان انگلیسی مسلط باشد و قدرت تجسم بالا و ذهن خلاقی داشته باشد.
وضعیت نیاز کشور به این رشته
دانش مکانیک دانش زندگی است. در هر مجتمع و کارگاه صنعتی نیاز به فارغ‌التحصیلان این رشته امری ضروری و مشهود است و با توجه به حرکتهای صنعتی این چندساله اخیر کشور مهندسین مکانیک بیش از پیش در گرداندن چرخ صنعت دخیل شده‌اند و راه همواره برای رشد و ترقی آنها گشاده است.
————————————————————————————————————————————————————————-

معرفی رشته مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد دارای هفت گرایش اصلی است:
مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی
مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
مهندسی مکانیک – ساخت تولید
مهندسی مکانیک – بیومکانیک
مهندسی مکانیک – سیستم محرکه خودرو
 مهندسی مکانیک – سیستم‌های تعلیق ترمز و فرمان
مهندسی مکانیک – سازه بدنه خودرو

همچنین فارغ‌التحصیلان مهندسی مکانیک می‌توانند برای دوره کارشناسی ارشد خود ۳ گرایش فرعی مهندسی مکانیک را نیز انتخاب کنند:
سیستمهای انرژی و محیط زیست
مهندسی هسته ای
مهندسی دریا

توانایی‌های لازم برای داوطلبان رشته مهندسی مکانیک

مکانیک بهشت ریاضیات است. این جمله زیبا از “لئوناردو اولر” ریاضیدان بزرگ سوئیسی بنیان‌گذار ارتباط تنگاتنگ ریاضیات با مکانیک است و همچنین مکانیک بخشی از علم فیزیک است. به همین دلیل دانشجوی مهندسی مکانیک باید در دو درس ریاضی و فیزیک قوی بوده و همچنین از هوش استعداد و قدرت تجسم خوبی برخوردار باشد. یک مهندس مکانیک بنا به مقتضیات رشته خود می‌بایست در محیط‌های تولیدی و در کارخانه‌ها اکثراً مشغول به کار گردد و در نتیجه باید توانایی کار در محیط‌های شلوغ و پرسروصدا و خشن و دور از شهر را داشته باشد.

انواع گرایش های رشته مهندسی مکانیک
-رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
در گرایش طراحی کاربردی مهندسی مکانیک هدف تربیت متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانه‌ها، اجزاء و مکانیزم‌های ماشین آلات مختلف را طراحی کنند. در این گرایش به بررسی انواع نیروها، حرکت‌ها و تأثیر آنها در اجزاء مختلف ماشین پرداخته شده و بهترین حالت قطعه مورد نظر برای تمامی آن نیروها و گشتاورها برای برداشتن بهترین کارایی در عمر مناسب طراحی می‌گردد.

– رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی
این رشته از مهندسی مکانیک در به کار بردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارایی لازم را می‌دهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات آماده می‌سازد.

– رشته مهندس مکانیک گرایش ساخت و تولید
هدف ترتیب کارشناسانی است که با به کار بردن تکنولوژی مربوط به ابزارشناسی و ابزارسازی، ریخته‌گری، جوشکاری، فرم دادن فلزات و … کارگاه یا کارخانه‌های تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین‌آلات صنایع را طراحی کنند.

– مهندسی مکانیک گرایش بیومکانیک
بیومکانیک در واقع کاربرد علم مکانیک در بیولوژی (زیست‌شناسی) می‌باشد و در بیومکانیک هدف درک مکانیزم سیستمهای زنده است. در مورد یک اورگانیزم هم بیومکانیک کمک به درک عملکرد طبیعی آن، تخمین تغییرات در اورگانیزم و پیشنهاد روشهای مصنوعی در مورد آن می‌نماید. گرایش بیومکانیک توانایی طراحی و ساخت تجهیزات و مواد لوازم پزشکی، ایمپلنت‌ها، اورتزها و پروتزهای مناسب و سازگار با بدن موجود زنده‌ را به متخصصان می دهد.

– رشته مهندسی مکانیک گرایش سیستم محرکه خودرو – سیستم‌های تعلیق ترمز و فرمان – سازه بدنه خودرو
در این گرایش از مهندسی مکانیک، هدف تربیت متخصصانی در زمینه‌‌های مختلف اجزاء خودرو برای طراحی خودروهایی با مصرف سوخت و آلودگی بهینه و راحتی و آسایش بیشتر سرنشین و عمر مناسب در کاربردهای مختلف خودروها می‌باشد.

– سیستمهای انرژی و محیط زیست
هدف تربیت متخصصانی برای طراحی سیستمهای بهینه مصرف سوخت بر اساس معیارهای اقتصادی می‌باشد. متخصصان این رشته از مهندسی مکانیک با واحدهای مربوط به اقتصادی که می‌گذرانند بحث‌های مکانیکی مورد نیازی که فرا می‌گیرند به طراحی سیستمهای انرژی بر اساس بهینه مصرف انرژی و بهینه آلودگی محیط زیست می‌پردازند.

– مهندسی هسته‌ای
هدف تربیت متخصصانی برای طراحی و استفاده از انرژی هسته‌ای است و به ۳ گرایش پرتوپزشکی، طراحی راکتور و چرخ سوخت تقسیم می‌شود که در گرایش راکتور به تکنولوژی تولید سوخت هسته‌ای بر اساس طراحی راکتور مناسب و دینامیک راکتور صورت می‌گیرد. در گرایش چرخه سوخت به فرآیندهای سوخت هسته‌ای از استخراج از معدن تا لحظه‌ای که به سوخت تبدیل می‌شود پرداخته می‌شود و در گرایش پرتوپزشکی به استفاده از انرژی هسته‌ای در کاربردهای پزشکی از جمله MRI و CT scan و … پرداخته می‌شود.

– مهندسی دریا
هدف تربیت متخصصانی است که به طور تخصصی در ارتباط با کشتی و سازه‌های دریایی مثل اسکله‌ها و سکوهای نقتی متحرک مطالعه می‌کنند و طراحی بدنه، استحکام بدنه، سیستم‌های موتور گیربکس، پایداری کشتی در مقابل امواج جانبی کشتی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی کشتی) می‌پردازند.


*****در حال حاضر گرایش طراحی کاربردی در گروه مهندسی مکانیک دانشگاه علم و فرهنگ ارایه میشود*****