محمد حسن ستاره جمعه 11 شهریور 1390 12:19 ب.ظ نظرات ()

مقدمه

  رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه ‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترین رشته مهندسی به شمار آورد. 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 ماشین‌آلات و تاسیسات مورد استفاده در جهان امروز، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.

   تعریف

  مهندسی مکانیک شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راه‌اندازی دستگاه‌ها و ماشین‌ها سروکار دارد. مهندسی مکانیک نقش بسزایی در بالا بردن امنیّت زندگی، بهبود کیفیّت کلّی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا می‌کند. به جرأت می‌توان گفت که مهندسی مکانیک، گسترده‌ترین رشته مهندسی از نظر دامنه فعالیّت‌ها و کاربردها است.

  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 برخی 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 در سالهای اخیر با وارد شدن رشته مکانیک خودرو یا اتومکانیک دانشجویان این گرایش از مکانیک مباحث متعددی در مورد سیستمهای پایداری و طراحی موتور خودرو را دانشگاه ها مورد بررسی قرار می دهند). 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. رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان‌ از نقطه‌ نظر تنوع‌ موضوعات‌ تحت‌ پوشش‌، جامع‌ترین‌ رشته‌ مهندسی‌ به‌ شمار آورد . چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده همه علوم و فنون است که با تولید، تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین آلات و به کارگیری مواد گوناگون در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم های مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط می باشد. به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدل سازی و شبیه سازی، طراحی و تهیه نقشه ها، تدوین روش ساخت، تولید و آزمایش تمامی ماشین آلات و تاسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر توانایی های مهندسان مکانیک انجام می گیرد.

  به عبارت دیگر رشته مکانیک، رشته پیاده کننده علم فیزیک است چون برای مثال بررسی حرکت خودرو و عوامل موثر بر روی آن برعهده فیزیک است. اما این که چگونه حرکت آن تنظیم گردد بر عهده مکانیک می‌باشد.

  علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجاد کننده حرکت مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت می‌پردازد. اما مهندسی مکانیک تا حدودی با علم مکانیک تفاوت دارد چرا که یک مهندس مکانیک علاوه بر علم مکانیک باید بسیاری از علوم دیگر را یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز کسب کند. شاید بتوان گفت که رشته مهندسی مکانیک ، رشته تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی و استاتیکی است.

  مک انیک 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 مکانیک بخشی از علم فیزیک است و حتی دانش‌آموزان دوره متوسطه نیز با علم مکانیک در کتاب فیزیک خود آشنا می‌شوند. 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.

  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.

  مبحث‌ها و موضوع‌های اساسی مهندسی مکانیک عبارت‌اند از : استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح،طراحی اجزاء، ترمودینامیک ،م کانیک سیالات، انتقال حرارت، هیدرولیک ، پنوماتیک ، مکاترونیک ، کنترل اتوماتیک ، شکل دهی فلزات، ماشین کاری، هم‌چنین انتظار می‌رود یک مهندس مکانیک بتواند مفاهیم اساسی سایر علوم مهندسی و از جمله مهندسی شیمی و مهندسی برق را نیز درک کرده و در طراحی به کار بندد .

  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 گستره 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 موتورهایی 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 تهویه 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 همه 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.

گرایش ساخت و تولید

  این رشته در مقاطع کاردانی و کارشناسی به دو گرایش قالب سازی و ماشین ابزار تقسیم می شود و در مقاطع تحصیلات تکمیلی به سه گرایش سیستمهای تولید صنعتی، شکل دهی فلزات و (در برخی از دانشگاه ها مکاترونیک) تقسیم می گردد.   هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن 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 باشند. فارغ التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند 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 طرحها را عهده دار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند. همچنین درک دروس پایه مانند استاتیک و مقاومت مصالح برای درک دروسی مانند ارتعاشات دینامیک، دینامیک ماشین، ارتعاشات ماشین و ابزار و غیره ضروری است. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامه ریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه می گردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.

بنا به تعریف انجمن مهندسان ساخت و تولید ایران ، رشته‌ای از مهندسی است که به تحصیلات و تجاربی نیازمند است تا رویه‌های مهندسی را در پروسه‌های تولید و شیوه‌های تولید را در صنعت بفهمد، به کار گیرد و کنترل کند و به توان برنامه‌ریزی در فرایند‌های تولید نیازمند است تا درباره ابزار‌ها، روند‌ها و ماشین‌آلات و تجهیزات تحقیق کند و آنها را بهبود بخشد و امکانات و سیستم‌ها را برای تولید فراورده‌های با کیفیت و هزینه بهینه یکی کند. بنابراین می توان گفت که گرایش ساخت و تولید به زمینه های کاربردی مهندسی مکانیک می پردازد. فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند.

  یک قطعه باید به چه روشی ساخته شود تا دارای تولیدی سریع و ارزان و همچنین کیفیت مناسب و وقت و کارایی مطلوب باشد؟ پاسخ به این سوال مهم بر عهده مهندسان گرایش ساخت و تولید است. چرا که یک مهندس ساخت و تولید به مسائل مربوط به ساخت بهینه و تولید با کیفیت بالا می‌پردازد. در واقع این گرایش بیشتر به مشکلات و معضلات ساخت و تولید می‌پردازد و در نتیجه نسبت به دو گرایش حرارت و سیالات و طراحی جامدات عملی‌تر است و دو گرایش فوق جنبه علمی‌تر دارند.