مهندسی مکانیک چیست؟
مهندسی مکانیک به انگلیسی Mechanical engineer که یک رشته‌ی جامع است و بسیاری از رشته‌های دیگر، از رشته مهندسی مکانیک سرچشمه گرفته‌اند. برای تأمین این زمینه گسترده و متنوع، مهندسان مکانیک ممکن است یک قطعه، ماشین، سیستم یا فرآیندی را طراحی کنند. این طراحی از ماکرو تا میکرو، از بزرگترین سیستم‌ها مانند ماشین‌ها و ماهواره‌ها گرفته تا کوچکترین اجزا مانند سنسورها و سوئیچ‌ها متغیر است. هر چیزی که باید ساخته شود، در واقع هر چیزی که دارای قطعات متحرک باشد، به تخصص مهندس مکانیک نیاز دارد. گرایشهای رشته مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی شامل گرایشهای "طراحی جامدات"، "حرارت و سیالات"، "ساخت و تولید" و "مهندسی دریا" است.
آشنایی با رشته مهندسی مکانیک
در حقیقت می‌توان رشته مهندسی مکانیک را بخشی از علم فیزیک دانست. در این رشته با بهره گیری از مفاهیم پایه علم فیزیک و البته قوانین ریاضی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آن‌ها را بررسی می‌کند. قوانین ریاضی به مهندسان رشته مکانیک کمک می‌کند تا با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل‌های خود، طرحی جدید در زمینه صنعت و البته فن‌شناسی ارائه دهند.
در واقع می‌توان بگوییم که هدف از رشته مهندسی مکانیک به خدمت گیری علم فیزیک به منظور بهبود زندگی بشر است. به طور مثال با آموزش مهندسی مکانیک می‌توان حرکت خودرو و عوامل موثر آن را بررسی کرد. البته حرکت خودرو و عوامل موثر آن با توجه به قوانین فیزیک صورت می‌گیرد، اما چگونگی تنظیم حرکت آن بر عهده مهندسان رشته مکانیک است.
جالب است بدانید که رشته مهندسی مکانیک با توجه به تنوع موضوعات تحت پوشش خود، یکی از جامع‌ترین رشته‌های مهندسی محسوب می‌شود. در واقع این رشته شامل تمام علوم و فنونی به شمار می‌رود که 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 هستند.
محاسبات فنی طراحی و تهیه نقشه‌ها، تدوین روش ساخت، مدلسازی و شبیه‌سازی، تولید و آزمایش تمامی ماشین‌آلات و تاسیسات موجود در سراسر جهان بر عهده مهندسان رشته مکانیک است و توانایی‌های آن‌ها باعث بهبود زندگی مردم دنیا می‌شود.
می‌توان گفت که با توجه به ادغام اغلب واحد تخصصی این رشته با ریاضیات دیفرانسیلی پیچیده و تجسم فیزیکی، گذراندن این واحدها با سختی رو به رو است. همچنین دانشجویان علاقمند به رشته مهندسی مکانیک باید بدانند که یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های این رشته وجود واحدهای کارگاهی و فعالیت در واحدهای تولیدی است تا دانشجویان با محیطهای صنعتی به خوبی آشنا شوند.
همچنین باید بدانید که فارغ تحصیلان گرایشهای مختلف مهندسی باید به نرم‌افزارهای تخصصی مهندسی مکانیک، زبان برنامه‌نویسی مانند پایتون و البته زبان انگلیسی باید تسلط کافی داشته باشند تا در بازار کار رشته مهندسی مکانیک موفق شوند.
دروس مشترک گرایش های مختلف مهندسی مکانیک
دروس مهندسی مکانیک در گرایشهای مختلف این رشته در مقطع کارشناسی به شرح زیر است:
ریاضیات، فیزیک عمومی، شیمی عمومی، برنامه‌نویسی کامپیوتر، محاسبات عددی، معادلات دیفرانسیل، ریاضی مهندسی، مبانی مهندسی برق، نقشه‌کشی صنعتی، استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح، علم مواد، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، طراحی اجزاء، انتقال حرارت، دینامیک ماشین، ارتعاشات مکانیکی، کنترل اتوماتیک.
گرایشهای مختلف مقطع کارشناسی و دروس تخصصی کارشناسی مکانیک:
در ابتدای آموزش مهندسی در دانشگاه‌های ایران، مهندسی مکانیک و آموزش مهندسی برق به عنوان یک رشته تحصیلی به نام الکترومکانیک ارائه می‌شد. اما این دو رشته تحصیلی در حدود ۴۵ سال پیش و در مدت زمان پیشرفت این دو رشته، از یکدیگر تفکیک شدند و به مرور زمان نیز رشته‌های دیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از رشته مهندسی مکانیک جدا شدند. رشته مهندسی مکانیک عمومی به عنوان زیر مجموعه‌ای از رشته الکترومکانیک با گذشت زمان و نیاز روز افزون صنایع به تخصص‌های مختلف در این رشته تحصیلی نیز به گرایشهای مختلف تحصیلی تفکیک شد.
در حال حاضر این رشته در مقطع لیسانس دارای سه گرایش حرارت و سیالات، ساخت و تولید و طراحی جامدات است. البته باید بدانید که در دانشگاه صنعتی شریف گرایشهای دیگری نیز برای رشته مهندسی مکانیک در مقطع لیسانس تعریف شده است.
گرایش طراحی جامدات :
هدف از آموزش طراحی جامدات تربیت متخصصانی است که بتوانند وظیفه طراحی مراکز تولید و اجزاء کارخانه‌ها و مکانیزم ماشین‌آلات مختلف را بر عهده بگیرند. دانشجویان این رشته پس از فارغ تحصیلی می‌توانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره استخدام شوند. علاوه بر این فارغ تحصیلان گرایش طراحی جامدات مهندسی مکانیک می‌توانند در داخل یا خارج از کشور، تحصیلات خود را تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری ادامه دهند. در این گرایش یادگیری کامل دروس مرتبط با جبر و مثلثات، هندسه، فیزیک و مکانیک و البته تسلط کامل به زبان انگلیسی از اهمیت زیادی برخوردار است. از جمله دروس مهم این رشته می‌توان به مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک اشاره داشت.
زمینه اشتغال و بازار کار برای فارغ تحصیلان این رشته به خوبی مهیا شده است و ترکیب دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی در طول دوره آموزشی این رشته باعث شده است تا مطالب درسی برای دانشجویان محسوس و قابل لمس ارائه شوند.
دروس تخصصی گرایش طراحی جامدات:
روش‌های تولید و کارگاه، طراحی مکانیزم‌ها، یاتاقان و روغنکاری، روش‌های طراحی‌مهندسی، طراحی ماشینهای ابزار و تولید، طراحی بدنه و شاسی خودرو، طراحی ماشین به کمک کامپیوتر، ساخت به کمک کامپیوتر، رباتیک.
گرایش حرارت و سیالات :
گرایش حرارت و سیالات مهندسی مکانیک را می‌توان رشته به کارگیری علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آن‌ها با توجه به تبدیل انرژی، انتقال حرارت و جرم دانست. فارغ تحصیلان رشته مهندسی مکانیک سیالات در صنایع مختلف مکانیک رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و…) مشغول به فعالیت خواهند شد. فارغ تحصیلان این رشته می‌توانند اجزا و سیستم‌ها در بخشهای عمده‌ای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی، نیروگاه های حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره را طراحی و محاسبه کنند.
علاوه بر این فارغ تحصیلان گرایش طراحی جامدات مهندسی مکانیک می‌توانند در داخل یا خارج از کشور، تحصیلات خود را تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری ادامه دهند. در این گرایش یادگیری کامل دروس مرتبط با دروس ریاضی و فیزیک و البته تسلط کامل به زبان انگلیسی از اهمیت زیادی برخوردار است. دروس تخصصی این رشته شامل مطالبی در زمینه‌های حرارت و سیالات هستند.
از جمله ویژگی‌های مهم برای دانشجویان این رشته می‌توان به علاقه به یادگیری و آموزش دروس مهندسی اساسی و پایه‌ای در بخش مکانیک مانند ریاضی، فیزیک – مکانیک، شیمی، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب دانست.
دروس تخصصی گرایش حرارت و سیالات:
توربوماشین، توربین گاز و موتور جت، موتورهای احتراق داخلی، سوخت و احتراق، نیروگاه، تهویه مطبوع، سیستمهای تبرید و سردخانه، سیستمهای انتقال سیال، کنترل آلودگی محیط زیست.( بسیاری از درس‌های مهندسی مکانیک در گرایشهای مختلف همراه با آزمایشگاه و کارگاه است).
گرایش ساخت و تولید:
هدف اصلی آموزش ساخت و تولید تربیت متخصصانی است که در زمینه ساخت و تولید ماشین‌آلات صنایع (کشاورزی، نظامی، ماشین‌سازی، ابزارسازی، خودروسازی و…) توانایی به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری، جوشکاری، فرم دادن فلزات، طرح کارگاه یا کارخانه‌های تولیدی باشند. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایعی مانند ماشین‌سازی، ابزارسازی، خودروسازی، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشین‌آلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی مشغول به کار شوند. در این گرایش یادگیری کامل دروس مرتبط با ریاضی، فیزیک و مکانیک از اهمیت زیادی برخوردار است.
دروس تخصصی این رشته شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر، کار و برنامه‌ریزی با ماشینهای اتوماتیک و نصب تمام سرویسهای صنعتی و آموزش طراحی مکانیکی هستند. یکی از ویژگی‌های این گرایش رشته مهندسی مکانیک وجود واحدهای نسبتا بالایی عملی و آزمایشگاهی است. بنابراین سلامت جسمانی دانشجو برای انجام کارهای کارگاهی و همینطور وجود استعداد کارهای فنی از اهمیت زیادی برخودار است. این رشته دارای بازار کار خوبی در صنایع کشور است.
دروس تخصصی مجموعه ساخت و تولید:
قالب و پرس، ماشینهای کنترل عددی، اندازه‌گیری، تولید مخصوص، هیدرولیک و پنوماتیک
گرایش مهندسی دریا:
جالب است بدانید که این گرایش خاص مهندسی مکانیک یعنی گرایش مهندسی دریا فقط در دانشگاه صنعتی شریف ارائه می‌شود. در واقع مهندسی دریا (کشتی‌سازی) در دانشگاه‌های دیگر شامل دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه خلیج فارس و دانشگاه سیستان و بلوچستان به صورت یک رشته مستقل با سه گرایش مهندسی کشتی‌سازی، مهندسی کشتی و دریانوردی ارائه می‌گردد.
در گرایش دریا که در دانشگاه صنعتی شریف ارائه می‌شود مسائلی از قبیل طراحی بدنه، سیستمهای پیشرانه (موتور گیربکس)، استحکام بدنه، پایداری کشتی در مقابل امواج کناری جانبی کشتی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی کشتی) بررسی می‌گردد و تنها در رشته مهندسی کشتی‌سازی این موارد به صورت تخصصی در ارتباط با کشتی و سازه‌های دریایی مثل اسکله‌ها و سکوهای نفتی متحرک بررسی می‌شوند. در واقع می‌توان گفت که در این رشته تحصیلی کاربردهای دریایی مهندس مکانیکی مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.
جالب است بدانید که رشته مهندسی هوا و فضا نیز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک و در در دانشکده مکانیک ارائه می‌شود.
از دل گرایش های اصلی بیان شده، شاخه‌های دیگری نیز در برخی دانشگاه‌ها و مقاطع دیگر ایجاد می‌شود. می‌توان به خودرو، کنترل اتوماتیک و رباتیک، تاسیسات حرارتی و برودتی و مهندسی پزشکی اشاره کرد.
دروس اصلی مهندسی مکانیک
در درس استاتیک، موضوعات بر چگونگی انتقال نیروها در کل ساختار متمرکز است. هنگامی که یک سیستم در حال حرکت است، مهندسان مکانیک به پویایی یا اینکه چه سرعت‌ها ، شتاب‌ها و نیروهای ناشی از آن بازی می کنند، نگاه می‌کنند. سپس سینماتیک را بررسی می کند که مکانیزم هنگام حرکت در دامنه حرکت خود چگونه رفتار می کند.
علم مواد در تعیین بهترین مواد برای کاربردهای مختلف تحقیق می‌کند. بخشی از آن مقاومت مواد است، آزمایش بارهای پشتیبانی، سختی، شکنندگی و سایر خصوصیات که برای بسیاری از مصالح ساختمانی، اتومبیل و پزشکی ضروری است. اینکه چگونه انرژی به انرژی مفید و قابل استفاده‌ی دیگری تبدیل می‌شود قلب ترمودینامیک است و همچنین تعیین می‌کند چه انرژی در این فرآیند از بین می‌رود یا به وجود می‌آید. یک نوع خاص از انرژی، انتقال گرما، در بسیاری از طراحی‌ها و فرآیندها بسیار مهم است و نیاز به جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها و توزیع دما دارد که در درسی تحت انواع انتقال حرارت بررسی می‌شود.
مکانیک سیالات که کاربردهای متنوعی نیز دارد، بسیاری از خصوصیات از جمله افت فشار از جریان سیال و نیروهای کشش آیرودینامیکی را بررسی می‌کند. ساخت گام مهمی در مهندسی مکانیک است. در این زمینه، محققان بهترین فرآیندها را برای کارآیی بیشتر تولید بررسی می‌کنند. روش‌های آزمایشگاهی بر بهبود چگونگی اندازه گیری محصولات و فرآیندهای مهندسی حرارتی و مکانیکی متمرکز است.
به همین ترتیب، طراحی ماشین فرآیندهای مقیاس تجهیزات را توسعه می‌دهد در حالی که مهندسی برق بر مدارها متمرکز است. تمام این تجهیزات ارتعاشات را تولید می‌کنند. رشته دیگری از مهندسی مکانیک، که در آن محققان نحوه پیش بینی و کنترل ارتعاشات را مطالعه می‌کنند. اقتصاد مهندسی با برآورد هزینه‌های ساخت و چرخه عمر مواد، طرح‌ها و سایر محصولات مهندسی شده طراحی های مکانیکی را در دنیای واقعی مرتبط و قابل استفاده می‌کند.
گرایشهای کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک در دانشگاه های ایران به پنج گرایش اصلی که در راستای گرایشهای کارشناسی مهندسی مکانیک است و چندین زیرگرایش تقسیم می‌شود که شامل موارد زیر است:
- مهندسی مکانیک- گرایش ساخت و تولید
- مهندسی مکانیک- گرایش طراحی کاربردی
- مهندسی مکانیک- گرایش تبدیل انرژی
- مهندسی مکانیک- گرایش سیستم محرکه خودرو
- مهندسی مکانیک- گرایش طراحی سیستم های دینامیکی خودرو
- مهندسی مکانیک- گرایش 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
آینده شغلی گرایشهای خاص مهندسی مکانیک
می‌توان گفت که یک فارغ‌التحصیل مهندسی مکانیک در همه جای دنیا مانند یک بوم سفید است که دانش کافی برای فعالیت در زمینه‌های مختلف را دارد و در هر زمینه‌ای که مشغول به کار شود در آن زمینه متخصص خواهد شد. به طور مثال یک فارغ تحصیل مهندسی مکانیک می‌تواند در طراحی و ساخت ماشینهای ابزار، تحلیل و طراحی خودرو و حتی در تدوین و تولید برنامه‌های کامپیوتری مشغول به فعالیت شود. در واقع یکی از جذابیت‌های این رشته نیز زمینه انتخاب بسیار گسترده کاری برای فارغ‌التحصیلان مهندسی مکانیک است.
اما در رشته‌هایی مانند مهندسی دریا یا مهندسی هوا و فضا به دلیل ارئه مباحث تخصصی‌تر، فرصت‌های شغلی بسیار محدودتر است. البته باید بدانید که در صورت بهره گیری مناسب از آموزش مهندسی مکانیک، فارغ‌التحصیلان این دسته از گرایشهای مهندسی مکانیک نیز شانس مناسبی برای استخدام را خواهند داشت به طور مثال فارغ تحصیلان گرایش مهندسی دریا می‌توانند برای کار در کارخانه‌های کشتی‌سازی کشور مثل کارخانه کشتی‌سازی اروندان در خلیج فارس یا کارخانه کشتی‌سازی نکا در شمال و کارخانه کشتی‌سازی صدرا در بوشهر برنامه ریزی کنند. همچنین می‌توانند وظیفه ساخت سکوهای شناور در سازمان بنادر و کشتی‌رانی را بر عهده بگیرند.
مهندسان مکانیک چه کاری انجام می دهند؟
ترکیبی از خلاقیت، دانش و ابزارهای تحلیلی برای تکمیل کار دشوار تبدیل یک ایده به واقعیت است.
این تغییر و تحول می‌تواند در مقیاس شخصی و روزمره اتفاق بیافتد و زندگی انسان‌ها را در سطحی تحت تأثیر قرار دهد که بتوانیم آن‌ها را ببینیم و لمس کنیم. این تغییر و تحول می‌تواند در مقیاس محلی رخ دهد و افراد در فضاهای سطح جامعه را تحت تأثیر قرار دهد، مانند شبکه‌های کوچک متصل به هم چابک. همچنین این تغییر و تحلو می‌تواند در مقیاس‌های بزرگتری، مانند سیستم های قدرت پیشرفته، از طریق مهندسی که در سراسر کشور یا در سراسر جهان کار می کنند نیز رخ دهد و در سطح جهانی اثر گذار باشد.
مهندسان مکانیک از یک فرصت عظیم برخوردار هستند و تحصیلات آن‌ها نمایانگر این وسعت دروس است. دانشجویان رشته مکانیک در حالی که مهارت‌های تحلیلی و حل مسئله قابل استفاده در هر موقعیت مهندسی را تقویت می‌کنند، روی یک منطقه تمرکز می‌کنند تا تخصص فنی خود در این حوزه و سایر حوزه‌های مختلف را افزایش دهند.
رشته مهندسی مکانیک شامل موارد زیر است:
آکوستیک
هوافضا
اتوماسیون
خودرو
سیستم های خودمختار
بیوتکنولوژی
کامپوزیت ها
طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)
سیستمهای کنترل
امنیت سایبری
طرح
انرژی
ارگونومی
سلامتی انسان
ساخت و تولید افزودنی
مکانیک
فناوری نانو
طرح تولید
رباتیک
تحلیل ساختاری
یکی از اجزای شکل دهنده‌ی کار مهندسان مکانیک، فناوری و مجموعه ابزارهایی است که در دهه های اخیر کاملاً قدرتمند شده است. مهندسی به کمک رایانه (CAE) اصطلاحی چتری است که شامل همه چیز، از تکنیک های معمولی CAD تا ساخت به کمک کامپیوتر تا مهندسی با کمک رایانه، شامل تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. این ابزارها و سایر ابزارها افق مهندسی مکانیک را بیشتر گسترش داده اند.
چه مشاغلی در مهندسی مکانیک وجود دارد؟
با توجه به سرفصل های رشته مهندسی مکانیک، جامعه به مهندسی مکانیک نیازهای بسیار زیادی دارد. نیاز به این تخصص در بسیاری از زمینه‌ها بسیار زیاد است، و به همین ترتیب محدودیتی واقعی برای مهندس مکانیک تازه فارغ التحصیل شده از دانشگاه وجود ندارد. همیشه موقعیت‌های شغلی برای مهندسی مکانیک وجود دارد، به ویژه در صنایع خودرو، هوا فضا، الکترونیک، بیوتکنولوژی و انرژی.
مهندسان مکانیک به چه مهارت‌هایی نیاز دارند؟
می‌توان گفت اصلی ترین مورد در موفقیت آموزش مهندسی مکانیک ، علاقه به ریاضیات است. لئونارد اولر ریاضی‌دان بزرگ سوئیسی برای توضیح ارتباط تنگاتنگ ریاضیات با مکانیک گفته است که مکانیک بهشت ریاضیات است.
ریاضیات در مهندسی مکانیک بخصوص در گرایش حرارت و سیالات از اهمیت زیادی برخوردار است. علاوه بر این همانطور که گفتیم مهندسی مکانیک در واقع بخشی کاربردی از علم فیزیک محسوب می‌شود.
بنابراین تسلط به قوانین فیزیکی به خصوص در گرایش طراحی جامدات از اهمیت زیادی برخوردار است. علاوه بر علاقه و دانش کافی در ریاضی و فیزیک، دانشجویان این رشته باید دارای هوش، استعداد و قدرت تجسم خوبی نیز باشند.
دانشجویان رشته مهندسی مکانیک می‌توانند با توجه علایق خود در زمینه‌های بسیار متنوعی مشغول به مطالعه و کار شوند. بنابراین می‌توان گفت که رشته مهندسی مکانیک حتی برای دانشجویان علاقمند به کارهای تئوریک نیز رشته ایی قابل توجه است.
آن‌ها می‌توانند از فعالیت در بخشهای نظری و تئوری این رشته لذت ببرند. البته این رشته جذاب برای دانشجویان خلاق و علاقه‌مند به طراحی و ساخت وسایل و دستگاه های مختلف نیز بسیار جذاب است. البته به طور کلی می‌توان گفت که گرایشهای مختلف مهندسی مکانیک ترکیبی از از کار تئوریک و عملی است. بنابراین دانشجویان این رشته باید دارای آمادگی لازم نظر جسمی و روانی برای کار در محیط های پرجمعیت و کارخانجات دور از شهر باشند.
ماهیت مهندسی حل مسئله است. با وجود این هسته‌ی اصلی، مهندسی مکانیک به خلاقیت کاربردی، دستیابی به درک کار مربوط به آن، همراه با مهارت های قوی بین فردی مانند شبکه، رهبری و مدیریت تعارضات نیز نیاز دارد. ایجاد یک محصول تنها بخشی از معادله است. دانستن نحوه کار با مردم، ایده ها، داده ها و اقتصاد کاملا مهندس مکانیک می سازد.
مهندسان مکانیک چه وظایفی را انجام می‌دهند؟
مشاغل در مهندسی مکانیک وظایف مختلفی را می‌طلبد. وظایفی از جمله موارد زیر را مهندسان مکانیک برعهده دارند:
طراحی مفهومی
تحلیل و بررسی
ارائه و گزارش نویسی
کار گروهی چند رشته‌ای
مهندسی همزمان
مدیریت پروژه
نمونه سازی اولیه
آزمایش کردن
اندازه گیری‌ها
تفسیر اطلاعات
طراحی توسعه
پژوهش
تجزیه و تحلیل (FEA و CFD)
کار با تامین کنندگان
مشاوره
نرم افزارهای مهندسی مکانیک
نرم افزارهای مهندسی مکانیک که مهندسان مکانیک با آن فعالیت‌های مرتبط با حوزه‌ی خود را انجام می‌دهند بسیار گسترده و متنوع است اما در ادامه تعدادی از نرم افزارهای مهم بیان می‌شود. برای یادگیری این نرم افزارهای می‌توانید از دوره‌های مکتب‌خونه استفاده کنید.
1-نرم افزارCATIA
کتیا یک نرم‌افزار طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و ساخت به کمک رایانه است که توسط شرکت داسو سیستمز تولید شده‌است. مدل سازی قطعات ساده تا پیچیده از ماوس گرفته تا بدنه خودرو و هواپیما و همچنین شرکت‌های هواپیماسازی همچون بوئینگ و شرکت‌های خودروسازی همچون فورد و نیسان نیز از نرم‌افزار به طور گسترده‌ای استفاده می‌کنند.
2-نرم افزار SolidWorks
سالیدورکس یک نرم‌افزار مهندسی طراحی به کمک رایانه است در حال حاضر نرم‌افزار سالید ورکس توسط ۱٫۳ میلیون مهندس در بیش از ۱۳۰٬۰۰۰ شرکت در سراسر جهان در حال استفاده‌است. آموزش سالیدورکس یکی از پرطرفدارترین آموزش‌های مربوط به مهندسی مکانیک به حساب می‌آید.
3-نرم افزار COMSOL Multiphysics
نرم‌افزار کامسول مولتی‌فیزیکس یک مجموعه کامل شبیه سازی است که می‌تواند معادلات دیفرانسیل سیستمهای غیر خطی را توسط مشتق‌های جزئی به روش اجزاء محدود (FEM) در فضاهای یک، دو و سه بعدی حل نماید. این نرم‌افزار می‌تواند در حضور چالش‌هایی نظیر میدان‌های الکترومغناطیسی، کشش، دینامیک سیالات و دینامیک گاز به خوبی راهگشا باشد.
4-نرم افزار FLUENT
نرم‌افزار فلوئنت یک نرم‌افزار مهندسی به کمک رایانه در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل کردن جریان سیال و انتقال حرارت در هندسه‌های پیچیده می‌باشد. این نرم‌افزار امکان تغییر شبکه، به صورت کامل و تحلیل جریان با شبکه‌های غیرساخت‌یافته برای هندسه‌های پیچیده را فراهم می‌سازد.
5-نرم افزار ABAQUS
نرم‌افزار آباکوس از جمله نرم‌افزاری‌های قدرتمند مهندسی به کمک رایانه در زمینه تحلیل به روش اجزاء محدود (FEM) در بازار است. این نرم‌افزار محصول شرکت فرانسوی داسو سیستمز می‌باشد.آباکوس قابلیت حل مسایل از یک تحلیل خطی ساده تا پیچیده ترین مدلسازی غیر خطی را دارا می‌باشد.
6-نرم افزار MATLAB
متلب یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژهٔ MATrix (ماتریس) و LABoratory (آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه‌است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند.
آینده مهندسی مکانیک
پیشرفت در مواد و ابزارهای تحلیلی مرزهای جدیدی را برای مهندسان مکانیک گشوده است. فناوری نانو، بیوتکنولوژی، کامپوزیت‌ها، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مهندسی صوتی همه جعبه ابزار مهندسی مکانیک را گسترش داده اند.
فناوری نانو امکان مهندسی مواد را در کمترین مقیاس فراهم می‌کند. با توانایی طراحی و ساخت تا سطح ابتدایی، امکانات برای اشیا بسیار زیاد می‌شود.
کامپوزیت‌ها منطقه دیگری است که در آن دستکاری مواد امکان تولید جدید را فراهم می‌کند. با ترکیب مواد با ویژگی‌های مختلف به روش‌های ابتکاری، می‌توان از بهترین مواد استفاده کرد و راه حل‌های جدیدی یافت. CFD به مهندسان مکانیک این فرصت را می‌دهد تا جریان‌های سیال پیچیده را با الگوریتم‌های مورد بررسی قرار دهند. این امکان را برای مدل سازی موقعیت‌هایی که قبلاً غیرممکن بودند فراهم می‌کند. مهندسی صوتی ارتعاش و صدا را بررسی می‌کند، فرصتی را برای کاهش نویز در دستگاه ها و افزایش کارایی در همه چیز، از بیوتکنولوژی گرفته تا معماری فراهم می‌کند.
بازارکار مهندسی مکانیک
آینده شغلی، بازارکار، درآمد رشته مهندسی مکانیک
می‌توان گفت که فارغ تحصیلان گرایشهای مختلف رشته مکانیک در حال حاضر به راحتی می‌توانند برای آینده شغلی خود برنامه ریزی کنند و در واحد مختلف تولیدی مشغول به فعالیت شوند. از جمله دلایل اصلی رشد چشمگیر بازارکار مهندسان مکانیک در ایران می‌توان به توسعه سخت‌افزاری و مهندسی، گرایش به سمت تولید داخل و ساختن تکنولوژی تولید تجهیزات و وسایل مورد نیاز در داخل کشور به خصوص به دلیل محدودیت‌های ارزی و کاهش درآمدهای نفتی اشاره کرد.
در حال حاضر زمینه‌های متعددی برای کار و فعالیت یک مهندس مکانیک وجود دارد. از جمله مهم‌ترین زمینه‌های فعالیتی یک مهندس مکانیک می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد.
طراحی و ساخت اجزا مختلف ماشین‌آلات و قطعات آن‌ها، شامل ماشین‌آلات تولیدی تمام صنایع، تجهیزات پزشکی و لوازم خانگی
طراحی و ساخت تجهیزات مکانیکی نیروگاه های اتمی، فسیلی، بادی، خورشیدی و آبی.
طراحی و ساخت تجهیزات و سیستمهای تصفیه و انتقال آب، سیستمهای کنترلی و مکانیکی پالایشگاه‌ها و البته کارخانه‌های شیمیایی.
طراحی و ساخت تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمانها و اماکن، سیستمهای حمل و نقل، بالابرها و آسانسورها.
ساخت ماشین‌آلات تغلیظ و بازیافت مواد مثل کارخانجات قند، سیمان، کاغذسازی، نمک، نساجی و کنسانتره.
طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل دریایی، زمینی و هوایی.
ساخت تجهیزات دفاعی مانند تانک، اژدر، راکت و پلهای متحرک
ساخت روبات‌ها، سامانه‌های تولید و بازوهای مکانیکی.
همچنین یک مهندس مکانیک می‌تواند تحت عنوان کارشناس و مشاور فنی در شرکت‌های سرمایه‌گذاری، بیمه، بانک‌ها و شرکت‌های بازرسی استخدام شوند. علاوه بر این مهندسان مکانیک در زمینه‌هایی نظیر در تحلیل و طراحی خودرو، در طراحی و ساخت ماشینهای ابزار و حتی در تدوین و تولید برنامه‌های کامپیوتری نیز مشغول به فعالیت هستند.
در انتها باید یادآوری کرد که رشته‌ی مهندسی مکانیک نیازمند تسلط خوب شما بر دروس فیزیک و ریاضی‌ست. اگر در این دروس ضعیف هستید حتما به فکر چاره باشید یا به فکر تغییر تصمیم خودتان برای حضور در این رشته! عدم تسلط کافی بر این دروس اولین عامل برای تولد خطاهای مهندسی و فاجعه‌های بعد از آن است.
وضعیت نیاز کشور رشته مهندسی مکانیک
می‌توان گفت که رشته مهندسی مکانیک، دانش لازم برای زندگی را در اختیار دانشجویان قرار می‌دهد. بنابراین در تمام مجتمع‌های تولید و کارگاه‌های صنعتی نیاز به فارغ‌التحصیلان این رشته ملموس است. با توجه به سیاست‌های کلی چند سال اخیر کشور نیز نیاز به مهندسان مکانیک به صورت روز افزون برای به حرک در آوردن چرخ صنعت کشور احساس می‌شود.
چرا مهندسی مکانیک محبوبیت گذشته را ندارد؟
در سال‌های گذشته رشته مهندسی مکانیک یکی از بهترین رشته‌های مورد علاقه داوطلبان کنکور سراسری بود و مثل زمان حال همزمان با رشته پزشکی محبوبیت خاص خود را داشت. اما برای اینکه متوجه شویم که چه اتفاقی افتاد که این رشته دیگر مثل قبل مشتاق نداشت، باید تا انتهای مواردی که برای شما ذکر میکنیم با ما همراهی کنید:
مورد اول:
صنعتی که در حال حاضر در کشورمان ایران داریم صنعت پویایی نیست و نبود توجه دولت و حکومت به صنعت ایران باعث شده است که این حوزه پیشرفت قابل قبولی نداشته باشد. اما پیش از اینکه بخواهیم انتقادی داشته باشیم باید سوال‌هایی که وجود دارد را نیز پاسخ دهیم:
همانطور که در زمان بیماری نیاز به پزشک داریم در زمان افت صنعت کشور، مگر به مهندس و تکنیسن جهت درمان صنعت نیاز نیست؟
آیا تفاوتی در بین بودجه‌ای که برای صنعت کشور تصویب می‌شود با بودجه درمان سالانه وجود دارد؟؟
مورد دوم:
گفته می‌شود که تعداد فارغ التحصیلان زیاده شده است و بازار اشباع گردیده است. این جمله در واقع به این معنا است که بازار به سوی فضای رقابتی شدن پیش رفته است و در صورتی که این اتفاق به وجود بیاید راندمان و کیفیت کار بالا خواهد رفت و البته قیمت نیز کاهش پیدا می‌کند ولی در عمل آیا به همین شکل است ؟
مورد سوم:
بیشتر مهندسان مکانیک دارای ضعف‌های دانشی می‌باشند و این ضعف‌ها بخاطر سیستم آموزشی نامناسب است که باعث می‌شود انتخابات اشتباهی در این زمینه شکل بگیرد.
