شناخت مهندسی مکانیک
مهندسی مکانیک شاخهای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راهاندازی دستگاهها و ماشینها سروکار دارد. مهندسی مکانیک نقش به سزایی در بالا بردن امنیّت زندگی، بهبود کیفیّت کلّی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا میکند. به جرئت میتوان گفت که مهندسی مکانیک، گستردهترین رشتهٔ مهندسی از نظر دامنهٔ فعالیّتها و کاربردها است.
مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستمهای مکانیکی و دستگاهها و فرآیندهای گرمایی را طراحی کرده و میسازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاهها، فرآوردهها و فرآیندها را تولید میکنند؛ به عنوان نمونه:
موتورها و سیستمهای کنترل خودرو و هواپیما، نیروگاههای الکتریکی، دستگاههای پزشکی، اجزا و قطعههای گوناگون از موتورهای با ابعاد میکروسکوپی گرفته تا چرخدندههای غولآسا، فناوری لیزر، طراحی و ساخت به کمک رایانه، ماشینی کردن یا خودکارسازی (اتوماسیون) و روباتیک، انواع گوناگونی از فرآوردههای مصرفی از دستگاههای تهویهٔ مطبوع گرفته تا رایانههای شخصی و تجهیزات ورزشی، ماشینها و دستگاههایی که هر یک از فرآوردههای بالا را به صورت انبوه تولید میکنند.
میتوان گفت تقریباً همهٔ جنبههای زندگی، در ارتباط با مهندسی مکانیک هستند. هر چیزی که حرکت کند یا انرژی مصرف نماید، احتمالاً یک مهندس مکانیک در طراحی یا ساخت آن نقش داشته است.
زمینههای فعالیّت در مهندسی مکانیک
زمینههای فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامعتر عبارتاند از:
- در زمینهٔ طراحی:
- ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخته و بستهبندی میکنند.
- تجهیزات گردنده مانند پمپها، فشردهسازها (کمپرسورها)، دمندهها، توربوماشینها (توربینها و ...).
- موتورهای درونسوز
- مخزنهای تحت فشار، رآکتورها، مبادلهکنهای گرمایی، دیگهای بخار
- سامانههای لولهکشی
- وسیلههای نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، قطار و ...
- تجهیزات حمل مواد مانند تسمهنقّالهها، روباتها و ...
- طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
- ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخته و بستهبندی میکنند.
- در زمینهٔ تحلیل:
- شکست دستگاهها
- بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان
- انتقال گرما
- ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک
- پیزوالکتریک
- در زمینهٔ آزمایش:
- آزمایش کیفیّت، امنیّت و قابلیّت اطمینانِ فرآوردهها، دستگاهها و فرآیندها
- در زمینه فرآیندهای ساخت و تولید
- فرایندهای ماشینکاری سنتی
- فرایندهای ماشینکاری غیر سنتی
- 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 اندازه گیری
- زمینه های نوین
- فن آوری نانو
- سیستم های میکروالکترومکانیکی (حسگری و عملگری)
- سیستم های دارو رسانی در ابعاد نانو
- سیستم های میکرو و نانو سیالاتی
- نانو روباتها
- همکاری با مهندسان دیگر رشتهها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و ...) به منظور طراحی واحدهای تولیدکنندهٔ انواع گوناگون فرآوردهها
آینده شغلی مهندسی مکانیک
چشمانداز شغلی مهندسان مکانیک، امیدبخش و بااستحکام است. برای مثال، در ایالات متحد آمریکا، رشد شغلها و حرفههای مربوط به مهندسی مکانیک، هر سال حدود ۱۶٪ (۳۵ هزار شغل) است و انتظار میرود این آهنگ رشد تا سال ۲۰۰8 میلادی حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخشهای صنعتی زیر نقش عمدهای ایفا میکنند:
هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، فن آوری نانو، رایانه و الکترونیک، ساختمانسازی، انواع فرآوردههای مصرفی، انرژی، مشاوره مهندسی و بخشهای دولتی.
همچنین صنعت پزشکی و داروسازی، فرصتهای شغلی هیجانانگیزی را برای مهندسان مکانیک به وجود آوردهاند تا نیروها و دانشهای زیستی را در هم بیامیزند. همچنین فرصت شغلی این رشته در ایران نسبت به رشته های دیگر بسیار مناسب است.
مباحث اساسی در مهندسی مکانیک
مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از:
- ایستاییشناسی (استاتیک)
- پویاییشناسی (دینامیک)
- مکانیک مادهها (مقاومت مصالح)
- ترمودینامیک مهندسی
- مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)
- دینامیک سیّالات
- انتقال گرما (انتقال حرارت)
- نظریهٔ کنترل
- سیستمهای کنترل شامل:
