مهندسی مکانیک

مكانيك علم حركت است. رفتار هر ماده (جامد يا سيال) در حال حركت موضوع علم مكانيك است و مهندسي مكانيك نيز بيشتر به جنبه‌هاي كاربردي اين حركت توجه مي‌كند. جالب توجه اينكه شعار اكثر محافل علمي مهندسي مكانيك در دنيا اين است: " هر چه حركت مي‌كند به يك مهندس مكانيك نياز دارد (Whatever moves need a mechanical engineer) بنابراين از نظر كاربردي شايد مهندسي مكانيك گسترده ترين شاخه مهندسي باشد.

از خودرو ( بدنه و موتور يا سبك و سنگين)، هواپيما‌ (سازه، موتور، ديناميك پرواز و آيروديناميك)،‌ كشتي، زير دريايي، سفينه فضايي، موشك و ماهواره گرفته تا نيروگاه، تاسيسات، انرژي( فسيلي، اتمي، خورشيدي، باد) همچنين كنترل، ماشين ابزار و توليد و رباتيك موضوعات و صنايعي هستند كه نيازمند مهندسي مكانيك مي‌باشند. چرخ صنعت اگر در حال چرخش و حركت است مديون مهندسي مكانيك مي‌باشد. سمبل، نماد و آرم اين شاخه مهندسي نيز دو چرخدنده در حال حركت است كه تداعي كننده پويايي صنعت مي باشد.

 در تحقيقي كه اينجانب در سال 1380 در خصوص مهندسين شاغل در صنايع كشور انجام دادم، بخوبي گستردگي حضور مهندسين مكانيك در صنعت ايران مشخص گرديد. به عنوان مثال 60% كل مهندسين شاغل در صنايع خودرو، كه از صنايع پيشرو مي باشد، مهندس مكانيك هستند و خوشبختانه نيمي از اين تعداد از فارغ التحصيلان جديد دانشگاه مي‌باشند. درهرحال چنانچه مشهود است مهندسي مكانيك از لحاظ بازار كار و نيازهاي صنعتي جامعه داراي موقعيت بسيار ممتازي است.

 همانگونه كه گفته مكانيك علم حركت است. دانش آموزان در سالهاي آخر دبيرستان با يك نوع حركت مكانيكي كه حركت جسم صلب (ديناميك) باشد آشنايي كلي پيدا مي‌كنند. اما در مواد حركت ديگري نيز وجود دارد. به عنوان مثال اگر دو انتهاي يك ميله فلزي (مثل آلومينيوم) را بكشيم ازدياد طول پيدا مي‌كند و به عبارتي فاصله بين ذرات آن نسبت به يكديگر تغيير مي‌كنند لذا چنانچه ناظري روي يك ذره (مادي) از اين ميله قرار گيرد حركت ذره مجاور را نسبت به خود ملاحظه مي‌كند اين نيز يك نوع حركت است كه به " تغيير شكل معروف مي‌باشد. همانطور كه ديناميك قوانين حاكم بر حركت اجسام صلب را بيان مي‌كند علوم مكانيكي ديگر قوانين حاكم بر تغيير شكل اجسام را دنبال مي‌نمايند، لذا در اين شاخه مهندسي با رفتار مواد مختلف شامل فلزاتي نظير فولاد، آلومينيوم و سوپر آلياژها و مواد هوشمند، پليمرها و مواد مورد مصرف در صنايع الكترونيك آشنا مي شويد.

همچنين در اين شاخه مهندسي با اصول حاكم بر رفتار سيالات در شرايط مختلف نيز آشنا مي‌شويد. در حال حاضر علوم حرارتي نيز جايگاه ويژه‌اي در مهندسي مكانيك يافته‌اند. امروز مباحثي مانند ترموديناميك (كه اصول آن داراي شمول عام مي‌باشد) و انتقال حرارت ( جابجايي، همرفت و تشعشع) از اركان اساسي مهندسي مكانيك مي‌باشند. بدين ترتيب گستردگي و جامعيت علمي مهندسي مكانيك مشاهده مي‌شود. اين شاخه مهندسي در زمينه‌هاي متعدد تلاقي با ساير رشته‌هاي مهندسي دارد. شاخه مكانيك جامدات با گرايش سازه رشته مهندسي عمران، شاخه ساخت و توليد علي‌الخصوص در مباحث توليد با رشته مهندسي صنايع، شاخه حرارت و تا حدي سيالات با مهندسي شيمي،‌ شاخه سيالات (در مبحث هيدروديناميك) با گرايش آب و عمران و شاخه علم مواد و شناخت فلزات صنعتي و عمليات‌ توليد با مهندسي مواد و متالورژي نزديك مي‌باشد.

 علوم جديد نيز جايگاه ويژه‌اي در مهندسي مكانيك يافته‌اند. كامپيوتر و كاربرد آن امروز به عنوان جزلاينفك مهندسي مكانيك است. دانشجويان اين رشته مهندسي در ترمهاي اول تحصيلي با اصول برنامه‌نويسي و محاسبات عددي آشنا مي‌شوند. در سال دوم كاربرد برنامه‌نويسي را در حل مسائل ساده مهندسي پيگيري مي‌كنند. اكثر دانشكده‌هاي مهندسي مكانيك نيز فوق‌برنامه‌هاي ويژه خود را در آموزش و كاربرد نرم‌افزارهاي مختلف دارا مي‌باشند. (CAD) طراحي به كمك كامپيوتر كه شامل نـقـشـه‌كشـي Autocad به كمك كامپيوتر، تجزيه و تحليل به كمك كامپيوتر و در نهايت ساخت به كمك كامپيوتر CAM مي‌شود از برنامه‌هاي متاخر اين رشته مهندسي است.

 شبيه سازي كامپيوتري در كنار تعدادي از دروس مهندسي مكانيك به عنوان يك ابزار مفيد در تحليل پروسه‌هاي صنعتي و مهندسي به دانشجويان اين رشته آموخته و ايشان طي انجام پروژه‌هايي با آن آشنا مي‌شوند.

 افزون بر كامپيوتر، علوم جديدي مانند مكاترونيك (آميخته‌اي از مكانيك، كنترل، الكترونيك و كامپيوتر مي‌باشد)، كامپوزيت (علم ساختن مواد جديد تركيبي با مقاومت دلخواه)، مكانيك گسيختگي (علم ارزيابي و تخمين عمر قطعات مكانيكي) و روش اجزا محدود ( كه روشي نوين در حل مسائل مهندسي است) نيز قابل ذكر مي باشند. يكي از شاخه‌هاي روبه پيشرفت در تحقيقات مـهندسي مكانيك مطالعه بر روي (semi – conductors) نيمه هادي هاست. شناسايي رفتار پلي سيليكان(polysilicon) و مطالعه انواع حسگر‌ها، actuators ، سوئيچ‌ها از بعد مكانيكي امروز نقش بسيار مهمي در صنايع الكترونيك يافته است.

طراحي كه آميخته‌اي از هنر و فن مي‌باشد خميرمايه اصلي مهندسي مكانيك است. دروس‌متعدد طراحي اعم از طراحي اجزا ماشين ( مانند محور، چرخ دنده، ترمز، كلاچ، ياتاقان، تسمه، اتصالات)، طراحي‌رباتها، طراحي سيستم‌هاي ‌تهويه مطبوع و تأسيسات، طراحي قالب و قيدوبند، طراحي مدارهاي كنترلي و هيدروليكي، طراحي سيكلهاي حرارتي) از آن جمله مي باشند. معمولاً دانشجويان يا در قالب گروه‌هاي علمي و يا پروژه‌هاي درسي يا دروس كارگاهي به ساخت بعضي از اين موارد نيز مي‌پردازند. بنابراين عنصر خلاقيت نيز در اين شاخه مهندسي بسيارمورد توجه و حمايت مي‌باشد و يك مهندس مكانيك علاوه بر دانش اندوخته در دوران تحصيل از توانايي و ذوق ذاتي خود نيز بسيار بهره‌مند مي‌شود.

 در اين شاخه مهندسي دروس عملي فراواني وجود دارد و سعي مي شود آموزش اين رشته همراه با تجربه كردن باشد. دروس متعدد كارگاهي، آزمايشگاهي و پروژه‌هاي متعدد درسي و فارغ التحصيلي به همراه دوره‌هاي كارآموزي در صنايع ( دو تابستان در طول دوره تحصيلي) به دانشجويان اين رشته اعتماد به نفس لازم جهت ورود به صنعت را مي‌دهد.

 برنامه آموزشي اين شاخه مهندسي در دانشگاه‌هاي ايران هم‌جهت و همسو با بهترين مراكز آموزشي در دنيا مي‌باشد. تعداد دروس، كتب مرجع و شيوه‌ها و كيفيت تدريس اين شاخه در دانشگاه‌هاي ايران با بهترين دانشگاه‌هاي دنيا برابري مي كند لذا دانشجويان اين رشته همطراز دانشجويان ساير كشورها مي باشند.

در مقطع كارشناسي سه گرايش طراحي جامدات، سيالات و ساخت ‌و توليد وجود دارد. دو گرايش اول تنها در 6 الي 7 عنوان درسي متفاوت مي‌باشند، گرايش سوم نيز با رويكردي متفاوت بيشتر به جنبه‌هاي عملي و صنعتي مهندسي مكانيك مي‌پردازد. اين دوره با تربيت كارشناسان مجرب در زمينه‌هاي مختلف توليدي داراي كاربرد فراوان در كليه كارخانه‌ها و كارگاه‌هايي است كه به توليد زمينه‌هاي مختلف توليدي داراي كاربرد فراوان در كليه كارخانه‌ها و كارگاه‌هايي است كه به توليد محصولات مختلف اشتغال دارند.

 برخي تكنولوژي‌ها كه در اين رشته آموزش داده مي‌شوند عبارتند از : ماشين‌هاي ابزار، ماشين‌هاي كنترل عددي، ماشين‌ها و روش‌هاي مخصوص توليد، ريخته‌گري ماشين‌هاي بنياني، قالب‌سازي (آهنگري، پرس) و جوشكاري، با توجه به قرارداشتن واحدهايي از دروس رشته‌هاي مواد در اين دوره، فارغ التحصيلان در خصوص انتخاب و خواص مواد نيز توانايي لازم را بدست مي‌آورند.

 استفاده از كامپيوتر در توليد از ديگر مباحثي است كه در دروس مختلف گرايش ساخت و توليد به آن پرداخته مي‌شود و با توجه به كاربرد فراوان، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.

 زمينه اشتغال فارغ‌التحصيلان اين دوره بسيار فراوان است به طوري كه آنان در كليه كارخانه‌ها و شركت‌هاي توليدي در صنعت فولاد، خودرو، راه‌آهن، صنايع هوايي، صنايع نظامي، واحدهاي توليدي مختلف و صنايع وابسته به آنها، به كار گرفته مي‌شوند.

 در اين دوره كارگاه‌ها و آزمايشگاه‌هاي زيادي جهت كاربردي كردن آموزش پيش بيني شده است و لذا داوطلبان ورود به اين رشته لازم است آمادگي و علاقه لازم را براي انجام اين امور داشته باشند.[1] در دوره هاي تحصيلات تكميلي عملاً تخصص ويژه فراهم مي‌شود و در دانشگاه‌هاي ايران امكان ادامه تحصيل در اين دوره‌ها بسيار مهياتر از كارشناسي است ( از لحاظ پذيرش در امتحانات كنكور)، گرچه بازار كار نيز براي كارشناسان مهندسي مكانيك بسيار فراهم مي‌باشد.

 در هر حال اميدوارم دانش‌آموزان با انتخاب اين رشته به جامعه پويا و پرتلاش مهندسين مكانيك ايران به پيوندند.

 تاسيسات حرارتي و برودتي:

 در راستاي گرايش سيالات، جاي خالي تاسيسات حرارتي و برودتي با توجه به نياز صنعت كشور و كاربردي بودن رشته در زمينه‌هاي مختلف، باعث احياء مجدد اين رشته توسط واحد اراك دانشگاه علم و صنعت ايران گرديد.

با توجه به صنعتي بودن شهر اراك و وجود پالايشگاه پتروشيمي و صنايع مختلف مرتبط با آن، بستر مناسبي براي پيشرفت مي‌تواند وجود داشته باشد.

 دانشجوياني مي‌توانند در اين رشته موفق باشند كه علاقمند به كارهاي فني و علمي تاسيسات بوده، همين طور ذهني خلاق براي تجزيه و تحليل دروس تخصصي داشته باشند. مهارت در دروس رياضي و فيزيك علي‌الخصوص مباحث ترموديناميكي پايه‌اي براي گذراندن واحدهاي تخصصي پيش نياز مي‌باشد.

 به دليل اينكه در اين گرايش از مهندسي مكانيك، دروس عملي و كاربردي فراواني وجود دارد و سعي مي‌شود آموزش اين رشته همراه با تجربه‌كردن باشد (دروس متعدد كارگاهي، آزمايشگاهي و پروژه‌هاي مختلف و فارغ‌التحصيلي به همراه دوره‌هاي كارآموزي در صنايع در تابستان و در طول دوره تحصيلي)، دانشجويان اين رشته از اعتماد به نفس لازم جهت ورود به صنعت برخوردار مي‌باشند. در همين راستا زمينه‌هاي اشتغال در اين گرايش عبارتند از: نيروگاه، پتروشيمي، صنايع نفت و گاز، تاسيسات عمراني، كارخانجات صنعتي و شركت‌هاي طراحي و مهندسي صنايع برودتي و تهويه مطبوع و غيره.

 نظر به اينكه برنامه آموزشي اين شاخه مهندسي در دانشگاه‌هاي ايران هم‌جهت و هم‌سو با مهم‌ترين مراكز آموزشي در دنيا مي‌باشد، تعداد دروس، كتب مرجع، شيوه‌ها و كيفيت تدريس اين شاخه در دانشگاه‌هاي ايران با بهترين دانشگاه‌هاي دنيا برابري مي‌كند. لذا دانشجويان اين رشته هم طراز دانشجويان ساير كشورها مي‌باشند .