مکانیک چیست؟

 از نظر فنی، مهندسی مکانیک کاربرد اصول و تکنیک های حل مسئله مهندسی از طراحی تا ساخت تا بازار برای هر شی است. مهندسان مکانیک کار خود را با استفاده از اصول حرکت، انرژی و نیرو تجزیه و تحلیل می‌کنند - اطمینان حاصل می‌کنند که طرح‌ها به طور ایمن، کارآمد و قابل اعتماد و همه با هزینه رقابتی کار می‌کنند.

مهندسان مکانیک تفاوت ایجاد می کنند. این به این دلیل است که مشاغل مهندسی مکانیک بر ایجاد فناوری هایی برای رفع نیازهای انسان متمرکز است. تقریباً هر محصول یا خدماتی در زندگی مدرن احتمالاً به نوعی توسط یک مهندس مکانیک برای کمک به بشریت لمس شده است.

این شامل حل مشکلات امروز و ایجاد راه حل های آینده در مراقبت های بهداشتی، انرژی، حمل و نقل، گرسنگی جهان، اکتشاف فضا، تغییرات آب و هوا و غیره است.

عجین شدن در بسیاری از چالش ها و نوآوری ها در بسیاری از زمینه ها به این معنی است که آموزش مهندسی مکانیک همه کاره است. برای پاسخگویی به این تقاضای گسترده، مهندسان مکانیک ممکن است یک جزء، یک ماشین، یک سیستم یا یک فرآیند را طراحی کنند. این از ماکرو تا میکرو، از بزرگ‌ترین سیستم‌ها مانند ماشین‌ها و ماهواره‌ها تا کوچک‌ترین اجزا مانند سنسورها و سوئیچ‌ها را شامل می‌شود. هر چیزی که نیاز به ساخت دارد - در واقع، هر چیزی که دارای قطعات متحرک باشد - به تخصص یک مهندس مکانیک نیاز دارد.

مهندسان مکانیک چه کار می کنند؟

مهندسی مکانیک خلاقیت، دانش و ابزارهای تحلیلی را برای تکمیل کار دشوار شکل دادن یک ایده به واقعیت ترکیب می کند.

این دگرگونی در مقیاس شخصی اتفاق می‌افتد و بر زندگی انسان‌ها در سطحی تأثیر می‌گذارد که می‌توانیم مانند پروتزهای روباتیک دست دراز کنیم و لمس کنیم. این در مقیاس محلی اتفاق می افتد و بر افراد در فضاهای سطح جامعه تأثیر می گذارد، مانند ریزشبکه های به هم پیوسته چابک. و در مقیاس های بزرگتر، مانند سیستم های قدرت پیشرفته، از طریق مهندسی که در سراسر کشور یا در سراسر جهان عمل می کند، اتفاق می افتد.

مهندسان مکانیک طیف وسیعی از فرصت ها را دارند و تحصیلات و تجربیات آنها منعکس کننده این وسعت موضوعات است. دانش‌آموزان بر روی یک حوزه تمرکز می‌کنند و در عین حال مهارت‌های تحلیلی و حل مسئله را که برای هر موقعیت مهندسی قابل اجرا است، تقویت می‌کنند. مهندسان مکانیک روی طیف وسیعی از پروژه‌ها کار می‌کنند، از طراحی موتورها، نیروگاه‌ها و ربات‌ها گرفته تا توسعه سیستم‌های گرمایش و سرمایش، فرآیندهای تولید و حتی فناوری نانو.

خود فناوری همچنین نحوه کار مهندسان مکانیک را شکل داده است و مجموعه ابزارها در دهه های اخیر بسیار قدرتمند شده اند. مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) یک اصطلاح جامع است که همه چیز را از تکنیک‌های معمولی CAD گرفته تا ساخت به کمک کامپیوتر گرفته تا مهندسی به کمک کامپیوتر، شامل تجزیه و تحلیل اجزا محدود (FEA) و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) را پوشش می‌دهد. این ابزار و ابزارهای دیگر افق مهندسی مکانیک را بیشتر گسترش داده اند.ر

چه مشاغلی در مهندسی مکانیک وجود دارد؟

جامعه به مهندسی مکانیک وابسته است. نیاز به این تخصص در بسیاری از زمینه ها بسیار زیاد است و به این ترتیب، هیچ محدودیتی برای مهندس مکانیک تازه کار وجود ندارد. مشاغل همیشه مورد تقاضا هستند، به ویژه در صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک، بیوتکنولوژی و انرژی.

انواع شغل های مهدس مکانیک:

مهندسان مکانیک نقش های حیاتی در صنعت هوافضا ایفا می کنند و در جنبه های مختلف طراحی، توسعه و نگهداری هواپیما و فضاپیما نقش دارند.

در استاتیک، تحقیقات بر چگونگی انتقال نیروها به سازه و سرتاسر آن تمرکز دارد. هنگامی که یک سیستم در حال حرکت است، مهندسان مکانیک به دینامیک یا سرعت ها، شتاب ها و نیروهای ناشی از آن توجه می کنند. سینماتیک سپس چگونگی رفتار یک مکانیسم را در حین حرکت در دامنه حرکت خود بررسی می کند.

علم مواد به دنبال تعیین بهترین مواد برای کاربردهای مختلف است. بخشی از آن استحکام مواد است - آزمایش بارهای پشتیبانی، سفتی، شکنندگی و سایر خواص - که برای بسیاری از مصالح ساختمانی، خودرو و پزشکی ضروری است.

اینکه چگونه انرژی به نیروی مفید تبدیل می شود، قلب ترمودینامیک است و همچنین تعیین اینکه چه انرژی در این فرآیند از دست می رود. یک نوع خاص از انرژی، انتقال حرارت، در بسیاری از کاربردها حیاتی است و نیاز به جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها و توزیع های دما دارد.

مکانیک سیالات، که کاربردهای مختلفی نیز دارد، به خواص بسیاری از جمله افت فشار ناشی از جریان سیال و نیروهای پسا آیرودینامیکی نگاه می کند.

تولید گام مهمی در مهندسی مکانیک است. در این زمینه، محققان بهترین فرآیندها را برای کارآمدتر ساختن تولید بررسی می‌کنند. روش‌های آزمایشگاهی بر بهبود نحوه اندازه‌گیری محصولات و فرآیندهای مهندسی حرارتی و مکانیکی تمرکز دارند. به همین ترتیب، طراحی ماشین فرآیندهای مقیاس تجهیزات را توسعه می دهد در حالی که مهندسی برق بر مدارها تمرکز دارد. همه این تجهیزات ارتعاشات را تولید می کنند، رشته دیگری از مهندسی مکانیک، که در آن محققان نحوه پیش بینی و کنترل ارتعاشات را مطالعه می کنند.

اقتصاد مهندسی با تخمین هزینه های ساخت و چرخه عمر مواد، طرح ها و سایر محصولات مهندسی شده، طرح های مکانیکی را مرتبط و قابل استفاده در دنیای واقعی می کند.

مهندسان مکانیک به چه مهارت هایی نیاز دارند؟

ماهیت مهندسی حل مسئله است. مهندسی مکانیک با داشتن این در هسته خود، به خلاقیت کاربردی - درک دستی از کار درگیر - به همراه مهارت‌های بین فردی قوی مانند شبکه‌سازی، رهبری و مدیریت تعارض نیاز دارد. ایجاد یک محصول تنها بخشی از معادله است. دانستن نحوه کار با افراد، ایده ها، داده ها و اقتصاد به طور کامل یک مهندس مکانیک را می سازد.

دانش فنی: پایه قوی در فیزیک، ریاضیات و مکانیک بسیار مهم است. درک اصولی مانند ترمودینامیک، مکانیک سیالات، علم مواد و تجزیه و تحلیل سازه، ستون فقرات مهندسی مکانیک را تشکیل می دهد.

حل مسئله: مهندسان مکانیک اغلب با مسائل پیچیده ای مواجه می شوند که نیازمند تفکر تحلیلی و راه حل های خلاقانه است. توانایی شکستن مشکلات و ایجاد راه حل های نوآورانه بسیار ارزشمند است.

طراحی و CAD: مهارت در نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برای ایجاد، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی طرح ها ضروری است. دانش نرم افزارهایی مانند SolidWorks، AutoCAD یا برنامه های مشابه ارزشمند است.

تفکر انتقادی: ارزیابی ریسک‌ها، ارزیابی گزینه‌های مختلف طراحی، و تصمیم‌گیری بر اساس داده‌ها و تجزیه و تحلیل، مهارت‌های حیاتی برای مهندسان مکانیک است.

ارتباطات: توانایی انتقال اطلاعات فنی به وضوح، چه در گزارش های مکتوب، ارائه، یا بحث با اعضای تیم یا مشتریان، برای موفقیت در این زمینه حیاتی است.

مدیریت پروژه: مدیریت پروژه ها، از جمله بودجه بندی، برنامه ریزی، و هماهنگی با تیم ها، تامین کنندگان و مشتریان، اغلب بخشی از نقش مهندس مکانیک است.

کاربرد عملی: مهارت‌های عملی در ساخت نمونه‌های اولیه، انجام آزمایش‌ها و آزمایش طرح‌ها ارزشمند هستند. داشتن درک خوب از فرآیندها و تکنیک های تولید مفید است.

یادگیری/بهبود مستمر: با توجه به پیشرفت های سریع در فناوری و تکنیک ها، تمایل به یادگیری و انطباق با ابزارهای جدید، روش ها و روندهای صنعت برای ماندن در رقابت بسیار مهم است.

کار تیمی: مهندسان مکانیک اغلب در تیم های چند رشته ای کار می کنند. توانایی همکاری موثر با متخصصان با زمینه های مختلف ضروری است

استانداردهای اخلاقی: رعایت استانداردهای اخلاقی و درک تأثیر گسترده تر راه حل های مهندسی بر جامعه و محیط زیست برای مهندسان مکانیک مدرن اهمیت فزاینده ای دارد.

ایجاد تعادل بین تخصص فنی، توانایی های حل مسئله و مهارت های نرم، کلید تبدیل شدن به یک مهندس مکانیک موفق است.