مهندس | هر آنچه یک دانشجوی مهندسی لازم دارد دانلود رایگان : کتاب،جزوه،پروژه،مقاله و …
مهندسی مکانیک (به انگلیسی: Mechanical engineering) شاخهای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راهاندازی دستگاهها و ماشینها سروکار دارد. تهیه و ساخت دستگاههایی که انرژیهای مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هستهای و انرژی شیمیایی را به کار میگیرند نیز در حوزهٔ این شاخه از دانش است. این رشته یکی از قدیمی ترین و گسترده ترین رشته های مهندسی است.
مهندسی مکانیک نیازمند فهم مفاهیمی همانند مکانیک، سینماتیک، ترمودینامیک، دانش مواد، تحلیل سازه ها و الکتریسیته است .
مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستمهای مکانیکی و دستگاهها و فرایندهای گرمایی را طراحی کرده و میسازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاهها، فراوردهها و فرایندها را تولید میکنند؛ از آن جمله میتوان به موتورها و سیستمهای کنترل، نیروگاههای الکتریکی، دستگاههای پزشکی، چرخدندهها، فناوری لیزر، طراحی به کمک رایانه،مهندسی به کمک رایانه و تولید به کمک رایانه، خودکارسازی و رباتیک، دستگاههای تهویهٔ مطبوع و تجهیزات کارخانهها اشاره کرد.
مهندسی مکانیک ابتدا در طی انقلاب صنعتی در اروپا در قرن ۱۸ میلادی به عنوان یک شاخهٔ مجزا شناخته شد؛ با این وجود این شاخهٔ دانش در طی هزاران سال توسعه پیدا کرده است. دانش مهندسی مکانیک در قرن ۱۹ میلادی درنتیجهٔ پیشرفتهای فیزیک نشأت گرفت. این شاخه به طور پیوستهای تکامل یافته تا پیشرفتهای فناوری را بهکار گیرد و امروزه مهندسان مکانیک به دنبال گسترش دانش در رشتههایی چونمواد مرکب، مکاترونیک و نانوتکنولوژی هستند. مهندسی مکانیک به میزان زیادی، همپوشانیهایی با مهندسی هوافضا، مهندسی دریا، مهندسی خودرو، مهندسی راه آهن (ماشینهای ریلی)، مهندسی کشاورزی (ماشینهای کشاورزی)، مهندسی پزشکی (بیومکانیک)، مهندسی مکاترونیک و به میزان کمی با مهندسی رباتیک، مهندسی صنایع، مهندسی معدن، مهندسی متالورژی، مهندسی عمران،مهندسی برق، مهندسی هستهای، مهندسی شیمی و مهندسی نفت دارد.
زمینههای فعالیّت مهندسی مکانیک به طور جامعتر عبارتاند از:
در زمینهٔ طراحی:
- ماشینها و دستگاههایی که هر نوع محصولی را ساخت و تولید میکنند
- تجهیزات دوار مانند توربوماشینها (توربین ها، پمپ ها ، کمپرسور ها ، دمنده ها و …)
- موتورهای درونسوز، موتور جت و موتور موشک
- مخزنهای تحت فشار، رآکتورهای شیمیایی و رآکتورهای هستهای
- مبدلهای حرارتی (بویلر ها ، کندانسور ها ، اواپراتور ها و …)
- سامانههای لولهکشی
- وسیلههای نقلیه مانند خودرو، کامیون، اتوبوس، هواپیما، کشتی (شناور)، قطار و …
- تجهیزات حمل مواد مانند تسمهنقّاله ها، رباتها و …
- طراحی کنترلر برای سیستمهای دینامیکی
- طراحی سیستمهای اچویایسی، تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش در ساختمان ها
در زمینهٔ تحلیل:
- خستگی، خزش و شکست دستگاهها
- روش اجزاء محدود و دینامیک سیالات محاسباتی
- انتقال گرما، مکانیک سیالات
- ارتعاشات مکانیکی، آکوستیک
در زمینهٔ آزمایش:’
- آزمایش کیفیت، بهبود عملکرد و قابلیّت اطمینان فراوردهها، دستگاهها و فرایندها
- آزمونهای غیرمخرب
در زمینه فرایندهای 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
زمینههای نوین:
- فناوری نانو
- سیستمهای میکرو الکترومکانیکی و سیستمهای نانو الکترومکانیکی (حسگری و عملگری)
- سیستمهای دارو رسانی در ابعاد نانو
- سیستمهای میکرو و نانو سیالاتی
- نانو کامپوزیتها ، نانوکریستالها، نانولوله های کربنی
- نانو روباتها
- همکاری با مهندسان دیگر رشتهها (مانند مهندسی عمران، برق، شیمی و …) به منظور طراحی واحدهای تولیدکنندهٔ انواع گوناگون فراوردهها
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 سالهای آینده حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخشهای صنعتی زیر نقش عمدهای ایفا میکنند:
هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، فناوری نانو، رایانه و الکترونیک، ساختمانسازی، انواع فراوردههای 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 رشتههای دیگر بسیار مناسب است.
گرایشهای مهندسی مکانیک در دانشگاههای ایران
- گرایشهای عمومی
- مکانیک – طراحی جامدات (فعالیت در طراحی ماشین آلات صنعتی، خطوط تولید کارخانجات، طراحی سیستمهای انتقال نیرو و…)
- مکانیک – حرارت و سیالات (فعالیت در زمینهٔ طراحی موتورهای احتراق داخلی، موتورهای جت، بررسیهای آیرودینامیکی، هوافضا، طراحی سیستمهای هیدرولیکی و پنوماتیکی، نیروگاههای حرارتی ، گازی و آبی ، پالایشگاههای نفت و گاز ، پتروشیمی و تاسیسات مکانیکی ساختمان و…)
- مکانیک – ساخت و تولید (فعالیت در کارگاههای قالب سازی، ابزارسازی، ماشین ابزار و ساخت و تولید ماشین الات صنعتی و…)
-
- چارت رشته مهندسی مکانیک در سال 90 طبق مصوبه دانشگاه آزاد اسلامی 36/196689 در تاریخ 7/6/1390 و قبل از آن طی دستورمصوب شورایعالی برنامه ریزی مورخ 26/2/1388 جدید شده و دچار تغییراتی جدی چون :
-
1.حذف گرایش از مدرک این رشته ، 2. اضافه شدن چند درس جدید ، 3. اضافه شدن 11 سبد از گرایش های اختیاری جدید این رشته که تمام گرایش های قبلی را در بر میگیرد ،4. اضافه شدن بخشی با نام دروس تخصصی اجباری ، 5. تغییر تعداد واحد های دروس کارآموزی و … شده است . این تغییرات در جهت تخصصی شدن این رشته انجام شده اند. و محمّدرضا تاجیک با گذراندن تمام 144 واحد از چارت جدید طبق دستور العمل چارت مصوبه 36/196689 در سال1392 اولین فارغ التحصیل این رشته در کشور به حساب می آید.
- گرایشهای خاص
- مکانیک – هوافضا
- مکانیک – دریا
- مکانیک – خودرو
- مکانیک – ماشینهای ریلی
- مکانیک – تأسیسات
- مکانیک – نیروگاه
- مکانیک – بیومکانیک
- مکانیک – مکاترونیک
- مکانیک – سیستمهای انرژی
مباحث اساسی در مهندسی مکانیک
مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از:
- ایستاییشناسی (استاتیک)
- پویاییشناسی (دینامیک)
- مکانیک مواد (مقاومت مصالح)
- طراحی اجزاء ماشین
- ترمودینامیک
- مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)
- انتقال گرما (انتقال حرارت)
- ارتعاشات مکانیکی
- دینامیک ماشین
- کنترل اتوماتیک (کنترل خودکار)
مهمترین نرمافزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک
- MSC Adams (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- Working Model 2D (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- SimWise 4D (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- CosmosMotion (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- Visual Nastran (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)
- LS-DYNA (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،…)
- Ansys Autodyn (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،…)
- MSC Dytran (نرمافزار شبيه سازی پديده های دینامیکی پيچيده مانند ضربه، انفجار،…)
- MSC Actran (نرمافزار شبيه سازی پديده های آکوستیکی)
- MSC Sinda (نرمافزار حل مسائل حرارتی پیشرفته به روش اجزاء محدود FEM)
- FEHT (نرمافزار حل مسائل حرارتی پیشرفته به روش اجزاء محدود FEM)
- Ansys (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- Abaqus (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- Comsol Multiphysics (FEMLAB) (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- MSC Nastran (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- MSC Patran (نرمافزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرمافزار Nastran)
- Autodesk Simulation Mechanical (Algor) (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- Adina (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- CosmosWorks (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- MSC Marc (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- Nisa (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- ++CSM (نرمافزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEM)
- ++CAA (نرمافزار شبيه سازی پديده های آیروآکوستیکی)
- Fluent (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Gambit (نرمافزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرمافزار Fluent)
- +Star-ccm (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- ++FLO (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- ++CFD (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- OpenFoam (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- fidap (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Ansys CFX (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Autodesk Simulation CFD (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- CosmosFlowWorks (نرمافزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)
- Matlab (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Mathcad (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Maple (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Mathematica (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Scilab (نرمافزار محاسبات ریاضی و مهندسی)
- Catia (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- NX (Unigraphics) (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- Creo (Pro/Engineer) (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD/CAM/CAE)
- SolidWorks (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD)
- Autodesk inventor (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD)
- Autodesk Mechanical Desktop (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت سهبعدی 3D CAD)
- Microstation (نرمافزار طراحی قطعات بهصورت دو بعدی 2D CAD)
- Autodesk Autocad (نرمافزار طراحی بهصورت دو بعدی 2D CAD)
- Autodesk Autocad Mechanical (نرمافزار طراحی مکانیکی قطعات)
- Autodesk Autocad MEP (نرمافزار ترسیم نقشه تاسیسات ساختمان)
- Autodesk Autocad P&ID (نرمافزار ترسیم نقشه پایپینگ و ابزاردقیق)
- Autodesk Autocad Plant (نرمافزار طراحی پلنت)
- PDMS (نرمافزار طراحی پلنت)
- PDS (نرمافزار طراحی پلنت)
- CaePipe (نرمافزار طراحی پایپینگ)
- AutoPipe (نرمافزار طراحی پایپینگ)
- AutoPlant (نرمافزار طراحی پلنت و پایپینگ)
- EES (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)
- CATT2 (نرمافزار جداول ترمودینامیکی)
- Thermo-Calc (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)
- Thermoflow (نرمافزار طراحی و شبیه سازی نیروگاههای حرارتی)
- Carrier HAP (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع از شركت كرير آمريكا)
- CADVent (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع)
- MagiCAD (نرمافزار طراحي سيستم هاي تهويه مطبوع)
- Aspen B-Jac (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen HTFS (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen HX-Net (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- Aspen EDR (نرمافزار طراحی مبدلهای حرارتی)
- CFTurbo (نرمافزار طراحی توربوماشین)
- Numeca FINE/Turbo (نرمافزار طراحی توربوماشین)
- Autodesk Alias Automotive (نرمافزار طراحی بدنه خودرو)
- GT Suite (نرمافزار طراحی موتور خودرو)
- Engine Analyzer Pro (نرمافزار طراحی موتور خودرو)
- CarSim (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل دینامیکی حرکت خودرو)
- ADVISOR (نرمافزار شبیه سازی و تحلیل دینامیکی حرکت خودرو)
- RcCAD-AirCAD-SpaceCAD-XFLR5 (نرمافزارهای طراحی هواپیما)
- Autoship-NavCAD-Shipconstructor-Tribon (نرمافزارهای طراحی کشتی)
- Robotics studio-Webots (نرمافزارهای طراحی ربات)
- Automation Studio-Festo Fluidsim (نرمافزارهای طراحی مدار های هیدرولیک و پنوماتیک)
- PowerShape (نرمافزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرمافزار PowerMill)
- PowerMill (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- MasterCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- SurfCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- EdgeCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- SolidCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ArtCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- Esprit (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ShopMill (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- ShopTurn (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- TopCAM (نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)
- TopSolid (نرمافزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرمافزار TopCAM)
- Autodesk Simulation Moldflow (نرمافزار شبیه سازی فرایند قالبهای تزریق پلاستیک)
- Deform (نرمافزار آنالیز شکلدهی)
- Autoform (نرمافزار آنالیز شکلدهی)
- Qform (نرمافزار شبیه سازی آهنگری)
- Procast (نرمافزار شبیه سازی ریختهگری)
- Autocast (نرمافزار شبیه سازی ریختهگری)
- WeldPlanner (نرمافزار شبیه سازی جوشکاری)
- WeldCAD (نرمافزار شبیه سازی جوشکاری)
- COADE CADWorx (نرمافزار طراحی پلنت)
- COADE CAESAR II (نرمافزار تحلیل تنش پایپینگ)
- COADE PV Elite (نرمافزار طراحی مخازن تحت فشار)
- COADE TANK (نرمافزار طراحی مخازن ذخیره)
- Piping systems fluid flow (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Pipenet (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Pipeflow (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Pipesys (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Pipesim (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Pipephase (نرمافزار تحلیل جریان پایپینگ)
- Epanet (نرمافزار طراحی لوله کشی منطقه ای و شهری)
- flow master (نرمافزار تحلیل جریان کانال)
- MSK Channel (نرمافزار تحلیل جریان کانال)
- Flow 3D (نرمافزار تحلیل جریان کانال)
- HEC-RAS (نرمافزار تحلیل جریان کانال)
- Primavera (نرمافزار مدیریت و کنترل پروژه)
- MS Project (نرمافزار مدیریت و کنترل پروژه)
- Minitab (نرمافزار کنترل کیفیت آماری)
