خط مهندسی
مجله ی آنلاین مهندسی

مهندسی مکانیک – هر آنچه لازم است بدانید

معرفی - گرایش ها - ادامه تحصیل - تکنولوژی روز - شغل - استخدام - درآمد

0 265

مکانیک چیست؟مهندس مکانیک چه کسی است؟

مهندس مکانیک هر سیستم دارای حرکت ، نیرو و انرژی را طراحی و تحلیل می کند و با به کارگیری دانش و مهارت خود جهان را به جلو می‌برد. علم مکانیک به تحلیل نیرو ها، حرکت، کار، انرژی و اثرات متقابل آن ها بر یکدیگر می‌پردازد و مهندس مکانیک باید درک خوبی از علوم ریاضی و فیزیک داشته باشد.

در این جا لازم است که این تصور غلط که مکانیک یعنی تعمیرات خودرو ، را از بین ببریم ؛ در واقع به جرات می‌توان گفت که مکانیک جامع ترین و گسترده ترین رشته ی مهندسی بوده و زمینه های بسیاری ؛ از خودرو گرفته تا نانو ربات های حامل دارو در رگ ها را در بر می‌گیرد.

هر گاه چیزی حرکت می‌کند، انرژی مصرف و یا تولید می‌کند ؛ بدون شک یک مهندس مکانیک در طراحی، توسعه و تولید آن نقش داشته است. (انجمن مهندسان مکانیک آمریکا)

برخی نیز مکانیک را رشته ای مربوط به گذشته می دانند. در حالی که مکانیک به طور مستقیم با بحران های روز و راهکار هایی برای آینده در زمینه های مختلفی همچون : سلامتی، انرژی، حمل و نقل، گرسنگی جهانی، کاوش فضا، تغییر اقلیم و موارد دیگر در تعامل است.

در ادامه با خط مهندسی همراه باشید تا شما را با دنیای پیچیده ی  مهندسی مکانیک آشنا کنیم

مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی

در گذشته گرایش های مهندسی مکانیک در ایران به سه گرایش

  • طراحی جامدات
  • حرارت و سیالات
  • ساخت و تولید

 تقسیم می شد که داوطلب بدون اطلاع و شناخت کافی از هر گرایش مجبور به انتخاب یکی از آن ها بود.

خوشبختانه در سال های اخیر در بیشتر دانشگاه های کشور گرایش های مکانیک در مقطع کارشناسی ادغام شده و به جای انتخاب گرایش ، دانشجو معمولاَ در ترم های آخر به انتخاب درس های اختیاری از یکی از سبد های دروس پیشنهادی وزارت علوم می پردازد. در این روش درس های دوره ی کارشناسی در سه سال اول برای همه گرایش ها یکسان است.

گرایش های مهندسی مکانیک (سبد های دروس اختیاری) به شرح زیر است :

 

  • مکانیک جامدات
  • سیستم های دینامیکی و کنترل
  • ساخت و تولید
  • طراحی مکانیکی
  • حرارت و سیالات
  • نیروگاه و انرژی
  • تاسیسات
  • خودرو
  • هوافضا
  • بیومکانیک
  • مکاترونیک

البته توجه کنید که هر دانشگاه بر اساس امکانات و هیئت علمی خود تنها تعداد محدودی از گرایش ها را ارائه می دهد و شما باید قبل از انتخاب دانشگاه ، درباره ی گرایش های قابل ارائه در آن تحقیق کنید. که این کار با مراجعه به وبسایت دانشگاه و خواندن پروفایل اساتید و همچنین دانلود چارت دروس هر دانشگاه ، امکان پذیر است.

برای نمونه صفحه ی دانشکده مکانیک دانشگاه شریف ، دانشکده مکانیک دانشگاه تهران و گروه مکانیک دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) ، در این سایت با کلیک کردن روی اسم آن ها در دسترس است.

مکانیک ، مادر رشته های مهندسی است و بسیاری از رشته های مهندسی دیگر به نوعی از مکانیک سررشته می گیرند.

از جمله ی این رشته های مهندسی می توان  مهندسی هوا و فضا ، مهندسی شیمی ، مهندسی مواد ، مهندسی دریا ، روباتیک ، مکاترونیک و مهندسی پزشکی (بیومکانیک) را نام برد که امکان ادامه ی تحصیل در این رشته ها نیز برای مهندسین مکانیک فراهم است.

درس های اصلی رشته ی مهندسی مکانیک

بی تعارف بگوییم : مهندسی مکانیک از نظر پیچیدگی یکی از دشوار ترین رشته هاست و علاقه به ریاضی و فیزیک و اشتیاق به تجسم ، طراحی و تحلیل برای موفقیت در آن الزامی است. از نظر نویسنده اگر از ریاضی و فیزیک دل خوشی ندارید به هیچ وجه مکانیک را در مقطع کارشناسی و ارشد ادامه ندهید.

مهندسی - مکانیک - درس ها

حال با ما همراه باشید تا گشت و گذاری در سرزمین عجایب مکانیکی ها بزنیم!


استاتیک به بررسی و تحلیل نیرو های وارد بر یک سازه ی ساکن می پردازد و هنگامی که سیستم به حرکت واداشته می شود مهندسان مکانیک برای بررسی سرعت ها، شتاب ها و نیرو ها به سراغ دینامیک می روند.


علم مواد مهندس مکانیک را به انتخاب بهترین ماده برای کاربرد های مختلف راهنمایی می کند و مقاومت مصالح (مکانیک مواد) استحکام سازه و یا ماشین را تضمین می کند.


چگونگی تبدیل انرژی به توان قابل مصرف  و کاهش اتلاف آن قلب تپنده ی ترمودینامیک است و به کمک انتقال حرارت ، بدست آوردن توزیع دما و انتقال گرما برای بسیاری از کاربرد های صنعتی ممکن می شود.


مکانیک سیالات کاربرد بسیاری در صنایع مختلف نظیر نفت و گاز ، آبرسانی ، صنایع غذایی و دیگر صنایع دارد و در آن مسائلی چون افت فشار در جریان سیال و نیرو های پسای آیرودینامیکی بررسی می شود.


فرآیند های ساخت و تولید گام مهمی در مهندسی مکانیک محسوب می شوند و در روش های تولید و کارگاه مهندسان می آموزند که بهینه ترین و ارزان ترین فرآیند ها را با هدف رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب طراحی و انتخاب کنند.


آزمایشگاه ها در مهندسی مکانیک بر اندازه گیری خواص مکانیکی و حرارتی محصولات و فرآیند ها تمرکز دارند.


مهندس به کمک طراحی اجزای ماشین به طراحی و تحلیل اجزایی چون کلاچ ها ، یاتاقان ها ، چرخ دنده ها و محور ها می پردازد و به کمک مبانی مهندسی برق ۱ و۲  با مدار ها و ماشین های الکتریکی آشنا می شود.


در کنترل اتوماتیک مبانی کنترل را فرا می گیرد و زبان مشترکی با مهندسین برق ، روباتیک و مکاترونیک پیدا می کند.


همه ی ساخته های مهندسی ارتعاش دارند و مهندس با تحلیل ارتعاشات، از خرابی های جبران ناپذیر جلوگیری می کند و یا از انرژی آن در تولید برق و کاربرد های دیگر استفاده می کند.

 

مهندس مکانیک چه توانایی ها و استعداد هایی باید داشته باشد؟

جوهره ی مهندسی، توانایی حل مسئله است.

مهندس مکانیک باید در مواجه با پدیده ها و کاربرد های مختلف و با استفاده از خلاقیت خود توانایی طراحی و تحلیل  داشته باشد.

به نوعی می توان مکانیک را جزء پیچیده ترین و گسترده ترین رشته ها دسته بندی کرد و بر این اساس مهندس مکانیک باید توانایی و علاقه زیادی به ریاضی و فیزیک و همچنین توانایی تجسم و تحلیل داشته باشد.

به نقل از رشد

دکتر الستی عضو هیئت علمی دانشگاه شریف 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 تئوری می‌تواند جذب این رشته شده و در بخش‌های نظری و تئوری فعالیت کند و هم دانشجوی خلاق و علاقه‌مند به طراحی و ساخت وسایل دستگاه های 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.

ابزار دست مهندسین مکانیک نیز همانند زمینه های دیگر با پیشرفت تکنولوژی تغییر کرده است و باعث شده است که تسلط بر نرم افزار های عمومی مانند مجموعه ی office و نرم افزار های تخصصی که در پست های بعدی مفصل به آن می پردازیم از نان شب واجب تر شود.

همچنین یک مهندس موفق برای کار در شرکت های بین المللی و همچنین استفاده از استاندارد ها و هندبوک های تخصصی باید به زبان انگلیسی مسلط باشد.

اگر داوطلب کنکور هستید، نگران مهارت های یارانه و زبان نباشید! با برنامه ریزی درست و تلاش کافی می توانید در طی چهار سال تحصیلی مهارت های لازم را کسب کنید.

در کنار همه ی این ها توانایی های اجتماعی قوی مانند شبکه سازی، مدیریت برخورد و رهبری برای موفقیت یک مهندس در محیط کار خود ضروری است. خلق یک محصول فقط بخشی از معادله است ؛ در کنار آن دانستن چگونگی کار کردن با مردم ، تحلیل ایده ها و داده ها و همچنین بینش اقتصادی ، یک مهندس موفق را به وجود می آورد.

زمینه های شغلی مهندس مکانیک

دکتر الستی در این زمینه می‌گوید:

«در همه جای دنیا یک فارغ‌التحصیل مهندسی مکانیک مثل یک موم خام است که دانش کافی دارد و در هر زمینه‌ای که کار کند می‌تواند در آن زمینه متخصص بشود.

مهندسان مکانیک در تحقیق و توسعه ، طراحی ، ساخت و تست تجهیزات مکانیکی و گرمایی همچون : موتور های احتراقی، بدنه ی خوردو و هواپیما ، یخچال ها ، ایمپلنت های پزشکی و اعضای مصنوعی بدن ، ربات ها ، نیروگاه ها ، پالایشگاه ها و صنایع مرتبط ، تلفن های همراه ، خنک کننده های تجهیزات الکترونیکی و… مستقیماَ درگیر هستند.

مهندس- مکانیک - شغل

عناوین شغلی مهندس مکانیک


  • مهندس طراحی ، ساخت و نگهداری تجهیزات مختلف

ماشین ها و تجهیزات بسته بندی ، خط تولید ها ، ماشین های دوار مانند پمپ ها، کمپرسور ها و توربین ها ، موتورهای احتراقی مانند موتور خودرو، مخازن تحت فشار، رآکتورها، مبدل های گرمایی، دیگ‌های بخار و تجهیزات نیروگاهی، پایپینگ ، وسیله‌های نقلیه، هواپیما ها ، قطار ها، روبات‌ها و …

  • مهندس کنترل کیفیت

تست جوش ، تست های مخرب و غیر مخرب ، کنترل فرآیند ، ایمنی و …

  • مهندس تحقیق و توسعه فناوری های نوین

فناوری نانو ، سیستم‌های دارو ‌رسانی در ابعاد نانو ، مواد پیزو الکتریک ، آکوستیک ، سیستم‌های میکرو و نانو سیالاتی ، سیستم های الکترومکانیکی بسیار ریز ، نانو‌روبات‌ها ، میکرو توربین ها و …

  • مشاور و مدیر

یک مهندس مکانیک با تجربه همچنین می تواند به عنوان مشاور در موسسات مالی ، بانک ها و سازمان ها ، مسئول خرید و یا مدیر پروژه ، مدیر تولید و مدیر کنترل کیفیت فعالیت کند.

ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی

 

امکان ادامه ی تحصیل برای مهندس مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری نیز در ایران مساعد است و در گرایش های مختلف امکان پذیر است .

برای جلوگیری از شلوغی صفحه گرایش ها مخفی شده است . برای نمایش گرایش ها روی علامت مثبت کلیک کنید

 

  • مهندسی مکانیک – ساخت و تولید
  • مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی
  • مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
  • مهندسی مکانیک – سیستم محرکه خودرو
  • مهندسی مکانیک – طراحی سیستم های دینامیکی خودرو
  • مهندسی مکانیک – سازه بدنه خودرو
  • مکاترونیک
  • مهندسی پزشکی- گرایش بیومکانیک
  • مهندسی تسلیحات- گرایش سلاح
  • مهندسی طراحی و ساخت خودروهای نظامی- گرایش طراحی دینامیک خودرو
  • مهندسی طراحی و ساخت خودروهای نظامی- گرایش سازه و بدنه خودرو
  • مهندسی طراحی و ساخت خودروهای نظامی- گرایش نیروی محرکه خودرو

  • طراحی کاربردی – مکانیک جامدات
  • طراحی کاربردی – دینامیک ، کنترل و ارتعاشات
  • تبدیل انرژی
  • مهندسی خودرو – قوای محرکه
  • مهندسی خودرو – سازه و بدنه
  • مهندسی پزشکی – بیومکانیک
  • مهندسی راه آهن (ماشین های ریلی)

 


امکان ادامه تحصیل در رشته های مرتبط مانند :  هواوفضا ، مهندسی شیمی ، بیومکانیک ، مکاترونیک ، رباتیک ، مهندسی دریا ، مهندسی مواد ، و نیز در رشته های عمومی مانند مدیریت ، MBA ، بازاریابی و کارآفرینی وجود دارد.

برای ادامه تحصیل در خارج از کشور نیز مکانیک به علت گستردگی ، زمینه های تحقیقاتی متنوع و همچنین نیاز کشور های توسعه یافته به نیروی کار جوان ، خلاق و فنی موقعیت مصاعدی دارد.

زمینه های تحقیقاتی و در حال توسعه

امروزه شرکت های دانش بنیان و غول های تکنولوژی ، مرز های مهندسی مکانیک را گسترش می دهند و در جهت پیشرفت سبک زندگی بشر تلاش می کنند . برای معرفی تعدادی از تکنولوژی های به روز مهندسی مکانیک که قابلیت کار تحقیقاتی و دانش بنیان در آن ها وجود دارد با ما همراه باشید.

اجزاء مکانیکی مانند فنر ها ، چرخدنده ها و تجهیزات سیالاتی و انتقال حرارتی در مقیاس میکرو ( یک هزارم میلی متر )   و نانو (یک میلیونم میلی متر) که از موادی چون سیلیکون ، شیشه و پلیمر ها ساخته می شوند. برای مثال از کاربرد آن ها  میتوان سنسور های شتاب سنج استفاده شده در کیسه هوای خودرو ، ژیروسکوپ های استفاده شده در تلفن های همراه هوشمند و میکرو ربات های پزشکی را نام برد.
  • کامپوزیت ها یا مواد مرکب

کامپوزیت ها موادی حاصل از ترکیب مواد مختلف با ویژگی های مختلف هستند که توسعه ی آن ها سبب انقلابی در مواد با استحکام بالا و وزن کم شده است. برای مثال ایرباس A380 که بزرگترین هواپیمای دنیا در سال ۲۰۱۷ می باشد از بدنه ای کامپوزیتی ساخته شده است. از مواد کامپوزیتی معروف می توان به CFRP ها (پلاستیک ها تقویت شده با فیبر کربن) اشاره کرد.
مکاترونیک حاصل به هم پیوست سه رشته ی مهندسی مکانیک ، مهندسی برق و مهندسی نرم افزار در جهت تحقق بخشیدن به اتوماسیون و کنترل سیستم های پیشرفته ی چندگانه است. توسعه ی مکاترونیک و رباتیک روز به روز باعث توسعه ی بیشتر اتوماسیون در کارخانه ها و زندگی روزمره میشود. بعداَ در نوشته ی دیگری مکاترونیک را به طور مفصل بررسی می کنیم.
  • فناوری نانو (نانو تکنولوژی)

کاربرد فناوری نانو در مکانیک حاصل در هم تنیدن قوانین فیزیک با مکانیک است. در مقیاس بسیار کوچک علم مکانیک وارد مقیاس مولکولی  می شود . از کاربر های فناوری نانو در مهندسی مکانیک می توان به رساندن دارو به نقطه خاصی در بدن (Drug Delivery) ، نانوفیلتر ها ، نانو لایه ها و نانو ساختار ها اشاره کرد.
  • تحلیل المان محدود (FEA)

گسترش و توسعه ی کد های تجاری و نرم افزار هایی مثل Ansys ، Nastran و Abaqus روش المان محدود را وارد دوران جدید کرده است. به کمک این روش و مدل سازی سه بعدی به کمک کامپیوتر می توان پیچیده ترین هندسه ها و اجزا مکانیکی را تحلیل کرد ، فرآیند ها را شبیه سازی نمود و از نتایج آن در توسعه ی محصولات پیشرفته (High Tech) به طور مستقیم استفاده کرد.
دینامیک سیالات محاسباتی شاخه ای نوظهور از مکانیک سیالات است که از روش ها و الگوریتم های حل عددی برای حل و تحلیل مسائل شامل جریان سیال استفاده می کند. برای انجام محاسبات و شبیه سازی برهم کنش جریان های سیال در سطوحی خاص که به شرایط مرزی معروفند ، از کامپیوتر استفاده می شود. با استفاده از ابر کامپیوتر های با سرعت بالا نتایج بهتری قابل حصول هستند. این روش آغازگر انقلابی در حل مسائل پیچیده ی مهندسی شده است. به طوری که Ferrari برد اخیر خود در مسابقات فرمولا وان را مرهون استفاده از نرم افزار Ansys در جهت بهینه سازی خودروی خود بیان کرده است!
بیومکانیک و به طور کلی مهندسی پزشکی حاصل در هم تنیدن علم پزشکی و علوم مهندسی است. با پیشرفت روزافزون پزشکی لزوم توسعه و ساخت تجهیزات پزشکی بیشتر احساس می شود و امروزه بدون تجهیزات پزشکی ، درمان بیماران تقریباَ غیر ممکن شده است . از کاربرد های آن می توان به ساخت اعضای مصنوعی بدن ، دستگاه های MRI ، تخت های پزشکی و موارد بیشمار دیگری اشاره کرد که بعدا مفصلاَ به آن می پردازیم.

 

وضعیت استخدام و درآمد مهندسی مکانیک چگونه است؟

 

متاسفانه در ایران آمار دقیق از وضع استخدام و درآمد موجود نمی باشد. اما از دید نویسنده ، با سرمایه گذاری و برنامه ریزی های انجام شده در صنعت کشور ، وضعیت استخدام امید بخش است.

نقش مهندس مکانیک در صنعت بسیار کلیدی و غیر قابل حذف است و میتوان گفت هر جای دنیا صنعتی وجود دارد مهندس توانمند بی کار نمی ماند. متاسفانه در سال های اخیر به دلیل شرایط خاص پیش آمده بیکاری افزایش یافته است و اثر آن به مکانیک نیز سرایت کرده است.

در دنیای رقابتی امروز (البته اگر از بند پ استخدام صرفنظر کنیم !) همیشه کاری برای یک مهندس توانا و خلاق پیدا می شود.

همچنین در حوزه ی کارآفرینی نیز نسبتاَ مهندسی مکانیک به دلیل جامعیت و گستردگی جایگاه مناسبی دارد و با حمایت های انجام شده در سال های اخیر شاهد ظهور و پیشرفت شرکت های دانش بنیان در داخل میهن عزیزمان هستیم.

در کشور های غربی  آمار ها حکایت از افزایش استخدام مهندس مکانیک تا سال ۲۰۲۰ دارد.

درباره ی درآمد مهندس مکانیک بر اساس جایگاه و سابقه کار ، داده های زیر در سال ۱۳۹۲ موجود است.

 

درآمد - مهندسی مکانیک - مکانیک ۲

برای اطلاعات بیشتر می توانید به سایت منبع مراجعه کنید.

و در آخر اگر در انتخاب مهندسی مکانیک به عنوان رشته ی تحصیلی خود تردید دارید و می خواهید با شغل ها و واحد های درسی این رشته بیشتر آشنا شوید ، دیدن ویدیوی زیر را به شما توصیه می کنیم

البته زبان ویدیو انگلیسی است و ممکن از بعضی عزیزان درست متوجه صحبت ها نشوند . شما با خواندن این مقاله و تماشای ویدیو بالا احتمالاَ مهندسی مکانیک را به خوبی شناخته اید . اگر هنوز هم مردد هستید بهتر است با چند نفر که در این رشته تحصیل کرده اند و مشغول کار هستند مشورت کنید.

و در آخر شاید دیدن ویدیوی کانون فرهنگی آموزش خالی از لطف نباشد.

 

در آخر لازم است به آن نقل قول مشهور اشاره کنم که : خدا به ما رحم کند ، ما در دستان مهندسان هستیم!

خدا به ما رحم کند

مهندسی شغل بسیار پر مسئولیت و در عین حال سخت برای تحصیل کردن است.

من (شخص نویسنده و بدون هیچ ادعای کارشناسی ) توصیه می کنم اگر این رشته را دوست ندارید وارد آن نشود.

ولی اگر به آن علاقمند هستید ، بسم الله ! ، دنیای پر رمز و راز و بسیار جذابی پیش روی شماست و درست مانند سرزمین عجایب هیچ وقت از کاوش و تجربه ی آن خسته نخواهید شد.
با آرزوی موفقیت برای همه ی داوطلب های عزیز کنکور ، دانشجو ها ، فارغ التحصیلان ، مهندسین و صنعتگران عزیز ، دست به دست هم بدیم برای پیشرفت و آبادانی روز به روز کشور عزیزمون ایران.

 

جمع‌آوری و نگارش: خط مهندسی
منبع: خط مهندسی