مهندسی مکانیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

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.

• چرخ دنده

فهرست مندرجات ۱ مهندسان مکانیک معروف ۲ زمینه‌های فعالیّت در مهندسی مکانیک ۳ آینده شغلی مهندسی مکانیک ۴ مباحث اساسی در مهندسی مکانیک ۵ مهم‌ترین نرم افزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک

[ویرایش] مهندسان مکانیک معروف

چند تن از مهندسان مکانیک معروف که پیش از این می‌زیسته‌اند، عبارت‌اند از:

• کارل (فردریش) بنز (۱۸۴۴-۱۹۲۹): مخترع موتور های دیزلی و بنیان گذار موتور های احتراق داخلی ( هم دوره با دایملر و می باخ)و سازنده اولین خودروی تجاری ، مبدع پدال گاز در خودرو و سیستم جرقه زنی با استفاده از شمع و باتری، مخترع کلاچ و مکانیزم تعویض دنده ، کاربراتور و رادیاتور نیز از اختراعات اوست.
• گوتلیب ویلهلم دایملر (۱۸۳۴-۱۹۰۰): مهندس و طراح صنعتی ، به همراه می باخ مخترع اولین موتور سیکلت (دوچرخه موتور دار)و پیشرو در گسترش موتور های احتراق داخلی، پدر بزرگ موتور های احتراق داخلی.

*چستر کارل‌سون (۱۹۰۶-۱۹۶۸): دستگاه زیراکس از نو‌آوری‌های اوست.

• ساموئل کولت (۱۸۱۴-۱۸۶۲): سازندهٔ اسلحهٔ کولت.
• سویچیرو هوندا (۱۹۰۶-۱۹۹۱): بنیان‌گذار شرکت معروف هوندا.
• آیزاک سینگر (سینجر) (۱۸۱۱-۱۸۷۵): سازندهٔ نخستین چرخ خیاطی خانگی.
• آلفرد برنارد نوبل: پایه‌گذار اندیشهٔ جایزهٔ نوبل.
• رودولف دیزل: سازندهٔ موتورهای معروف دیزل که با گازوئیل کار می‌کنند.
• ویلیس کریر: مخترع تهویه مطبوع
• دونالد کرن:در زمینه مبدلهای حرارتی خدمات ارزنده ای بر جای نهاد و مولف کتاب heat exchanger design نیز میباشد.
• می باخ ویلهلم(1846-1929):مهندس و طراح صنعتی، صاحب نشان میباخ، همکاری با دایملر در ساخت موتور های احتراق داخلی و موتور های چهار زمانه،دارنده دکترای افتخاری از دانشگاه اشتوتگارت، عضو افتخاری انجمن مهندسین آلمان.
• نیکلاس اتو(1832-1891):مهندس ومخترع اولین موتور احتراق داخلی با بازدهی مطلوب ،تعمیم دهنده مفهوم چهار زمانه به موتورهای احتراق داخلی.

[ویرایش] 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 ...
    

• 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

[ویرایش] 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.

[ویرایش] 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 کنترلی شامل هیدرولیک و نیوماتیک، ارتعاشات، مکاترونیک.

[ویرایش] مهم‌ترین نرم افزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک

Adams

LS-DYNA

AUTODYN

pro-engineer پرو/اینجینیر

Marc (نرم افزار تحلیل نیروها و تنشها)

Ansys

cad

Catia

Fluent

Matlab

Mathcad

Working Model

Nastran

PATRAN

Abaqus

Solidworks

PDMS

Autocad

inventor

Mechanical Desktop

Microstation

AutoPlant

Maple

CadPipe

AutoPipe

building systems

Cosmus

Ceasar II

رشته‌های مهندسی

الکترونیک | برق | پزشکی | پلیمر | راه آهن | ژئوماتیک | شهرسازی | شیمی | صنایع | طراحی صنعتی | عمران | هیدرولوژی | فناوری اطلاعات | قدرت | کامپیوتر | کشاورزی | گاز طبیعی | محیط زیست | مخابرات | معدن | معماری | مکانیک | مواد | نساجی | نفت | نقشه‌برداری | هسته‌ای | هوافضا