[RB@Blog_Title]

وظایف شغلی ویرایش
مهندسان مکانیک دستگاه های مکانیکی و حرارتی ، از جمله ابزار ، موتور و ماشین آلات را تحقیق ، طراحی ، توسعه ، ساخت و آزمایش می کنند.

مهندسان مکانیک به طور معمول موارد زیر را انجام می دهند:

مشکلات را تجزیه و تحلیل کنید تا ببینید چگونه دستگاه های مکانیکی و حرارتی ممکن است به حل مشکل کمک کنند.
دستگاه های مکانیکی و حرارتی را با استفاده از تجزیه و تحلیل و طراحی به کمک کامپیوتر طراحی یا دوباره طراحی کنید.
نمونه های اولیه دستگاه هایی را که طراحی می کنند تولید و آزمایش کنید.
نتایج آزمون را تجزیه و تحلیل کرده و در صورت لزوم طرح را تغییر دهید.
بر روند ساخت دستگاه نظارت کنید.
مهندسان مکانیک بسیاری از محصولات از دستگاه های پزشکی گرفته تا باتری های جدید را طراحی و نظارت می کنند. آنها همچنین ماشین های تولید نیرو مانند ژنراتورهای الکتریکی ، موتورهای احتراق داخلی و توربین های بخار و گاز و همچنین ماشین آلات مصرف برق مانند سیستم های برودتی و تهویه هوا را طراحی می کنند.

مانند مهندسان دیگر ، مهندسان مکانیک از رایانه برای کمک به ایجاد و تجزیه و تحلیل طرح ها ، اجرای شبیه سازی ها و آزمایش نحوه کارکرد ماشین استفاده می کنند.

مجوز و مقررات ویرایش
مهندسان ممکن است توسط دولت ایالتی ، استانی یا ملی درخواست مجوز کنند. هدف از این فرایند اطمینان از این است که مهندسان از دانش فنی لازم ، تجربه در دنیای واقعی و دانش سیستم حقوقی محلی برای تمرین مهندسی در سطح حرفه ای برخوردار هستند. مهندس پس از تأیید صلاحیت ، عنوان مهندس حرفه ای (ایالات متحده ، کانادا ، ژاپن ، کره جنوبی ، بنگلادش و آفریقای جنوبی) ، مهندس مجاز (در انگلستان ، ایرلند ، هند و زیمبابوه) ، مهندس حرفه ای مجاز (در استرالیا) به او اعطا می شود. و نیوزیلند) یا مهندس اروپا (بیشتر اتحادیه اروپا).

در ایالات متحده ، برای تبدیل شدن به یک مهندس حرفه ای مجاز (PE) ، یک مهندس باید در آزمون جامع FE (مبانی مهندسی) قبول شود ، حداقل 4 سال به عنوان یک کارآموز مهندسی (EI) یا یک مهندس در حال آموزش (EIT) کار کند ، و امتحانات "اصول و تمرین" یا PE (مهندس تمرین یا مهندس حرفه ای) را قبول کنید. الزامات و مراحل این فرآیند توسط شورای ملی آزمونگران مهندسی و نقشه برداری (NCEES) ، متشکل از تابلوهای صدور پروانه مهندسی و نقشه برداری زمین که نمایندگی تمام ایالت ها و سرزمین های ایالات متحده را دارند ، بیان شده است.

در انگلستان ، فارغ التحصیلان فعلی نیاز به یک BEng به علاوه یک مدرک کارشناسی ارشد مناسب یا یک مدرک یکپارچه MEng ، حداقل 4 سال پس از فارغ التحصیلی در مورد توسعه صلاحیت شغلی و گزارش پروژه بررسی شده توسط همکار دارند تا از طریق مهندسی مکانیک مجاز (CEng ، MIMechE) موسسه مهندسان مکانیک. CEng MIMechE را می توان از طریق یک مسیر امتحانی که توسط م Instituteسسه شهر و اصناف لندن اداره می شود نیز بدست آورد. 

در بیشتر کشورهای پیشرفته ، کارهای مهندسی خاصی مانند طراحی پل ها ، نیروگاه های برق و کارخانه های شیمیایی باید توسط یک مهندس حرفه ای یا یک مهندس رسمی تأیید شود. "به عنوان مثال ، فقط یک مهندس مجاز می تواند نقشه ها و نقشه های مهندسی را برای تأیید ، یا کار مهندسی برای مشتریان دولتی و خصوصی تهیه ، امضا ، مهر و موم و ارائه دهد." [39] این نیاز را می توان به صورت دولتی نوشت. و قوانین استانی ، مانند استانهای کانادا ، به عنوان مثال قانون مهندسی انتاریو یا کبک. 

در کشورهای دیگر ، مانند استرالیا ، و انگلیس ، چنین قانونی وجود ندارد. با این حال ، عملاً همه نهادهای تصویب کننده یک کد اخلاقی مستقل از قانون را حفظ می کنند ، به این ترتیب آنها انتظار دارند که همه اعضا رعایت کنند یا خطر اخراج را داشته باشند. 

تحلیل ساختاری 
مقالات اصلی: تحلیل ساختاری و تحلیل شکست
خرابی ساختاری استاتیک زمانی اتفاق می افتد که بسته به معیار خرابی ، هنگام بارگیری (با استفاده از نیرو) جسمی که مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد ، شکسته یا از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می دهد. خرابی خستگی هنگامی اتفاق می افتد که جسمی پس از چند بار تکرار بارگیری و تخلیه از کار بیفتد. شکست خستگی به دلیل نقص در جسم رخ می دهد: به عنوان مثال یک ترک میکروسکوپی در سطح جسم ، با هر چرخه (انتشار) کمی رشد می کند تا جایی که ترک به اندازه کافی بزرگ شود تا باعث خرابی نهایی شود. 

خرابی به سادگی هنگام شکستن قطعه تعریف نمی شود ، اما به این صورت تعریف می شود که یک قطعه همانطور که در نظر گرفته شده کار نمی کند. بعضی از سیستم ها مانند قسمت های بالای سوراخ دار برخی کیسه های پلاستیکی برای شکستن طراحی شده اند. اگر این سیستم ها خراب نشوند ، ممکن است برای تعیین علت از تجزیه و تحلیل خرابی استفاده شود.

تجزیه و تحلیل سازه ای اغلب توسط مهندسان مکانیک پس از وقوع خرابی یا هنگام طراحی برای جلوگیری از خرابی استفاده می شود. مهندسان غالباً از اسناد و کتابهای آنلاین مانند آنچه توسط ASM [48] منتشر شده است برای کمک به آنها در تعیین نوع خرابی و علل احتمالی استفاده می کنند.

هنگامی که تئوری برای طراحی مکانیکی اعمال می شود ، آزمایش فیزیکی اغلب برای بررسی نتایج محاسبه شده انجام می شود. از تجزیه و تحلیل سازه ای می توان در یک دفتر هنگام طراحی قطعات ، در زمینه تجزیه و تحلیل قطعات خراب یا آزمایشگاه هایی که قطعات ممکن است تحت آزمایش کنترل خرابی قرار گیرند ، استفاده شود.

ترمودینامیک و علم ترمو ویرایش
مقاله اصلی: ترمودینامیک
ترمودینامیک علمی کاربردی است که در چندین شاخه مهندسی از جمله مهندسی مکانیک و شیمی مورد استفاده قرار می گیرد. در ساده ترین حالت ، ترمودینامیک مطالعه انرژی ، استفاده و تبدیل آن از طریق سیستم است. به طور معمول ، ترمودینامیک مهندسی مربوط به تغییر انرژی از یک شکل به شکل دیگر است. به عنوان نمونه ، موتورهای خودرو انرژی شیمیایی (آنتالپی) را از سوخت به گرما تبدیل می کنند و سپس به کار مکانیکی تبدیل می کنند که در نهایت چرخ ها را تبدیل می کند.

اصول ترمودینامیک توسط مهندسان مکانیک در زمینه انتقال حرارت ، مایعات ترموئی و تبدیل انرژی استفاده می شود. مهندسان مکانیک برای طراحی موتورها و نیروگاه ها ، سیستم های گرمایشی ، تهویه ای و تهویه مطبوع (HVAC) ، مبدل های حرارتی ، غرق کننده های حرارتی ، رادیاتورها ، یخچال ، عایق و سایر موارد ، از علم حرارت استفاده می کنند.

طراحی و پیش نویس ویرایش

یک مدل CAD از یک مهر و موم مکانیکی دوتایی
مقالات اصلی: رسم فنی و CNC
پیش نویس یا ترسیم فنی روشی است که مهندسان مکانیک با طراحی محصولات و ایجاد دستورالعمل برای ساخت قطعات. نقشه فنی می تواند یک مدل کامپیوتری یا شماتیک دستی باشد که تمام ابعاد لازم برای ساخت یک قطعه را نشان می دهد ، همچنین یادداشت های مونتاژ ، لیستی از مواد مورد نیاز و سایر اطلاعات مربوطه.  یک مهندس مکانیک یا کارگر ماهر ایالات متحده که نقشه های فنی ایجاد می کند ، ممکن است به عنوان طراح یا طراح شناخته شود. پیش نویس در طول تاریخ یک فرایند دو بعدی بوده است ، اما برنامه های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) اکنون به طراح اجازه می دهند تا در سه بعد خلق کند.

دستورالعمل های ساخت قطعه باید به ماشین آلات لازم ، بصورت دستی ، از طریق دستورالعمل های برنامه ریزی شده ، یا از طریق استفاده از ساخت رایانه ای (CAM) یا برنامه ترکیبی CAD / CAM ارائه شود. در صورت تمایل ، یک مهندس همچنین می تواند با استفاده از نقشه های فنی به صورت دستی قطعه ای را تولید کند. با این حال ، با ظهور ساخت رایانه ای با کنترل عددی (CNC) ، اکنون قطعات می توانند بدون نیاز به ورودی ثابت تکنسین ساخته شوند. قطعات ساخته شده دستی به طور کلی شامل پوشش های اسپری ، اتمام سطح و سایر فرآیندهایی است که از نظر اقتصادی یا عملی توسط ماشین انجام نمی شود.

از پیش نویس تقریباً در هر زیرشاخه مهندسی مکانیک و بسیاری از شاخه های دیگر مهندسی و معماری استفاده می شود. مدل های سه بعدی ایجاد شده با استفاده از نرم افزار CAD همچنین معمولاً در تحلیل عناصر محدود (FEA) و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده می شوند

زیرشاخه ها
رشته مهندسی مکانیک را می توان مجموعه ای از بسیاری از رشته های علوم مهندسی مکانیک دانست. چندین مورد از این رشته های فرعی که به طور معمول در سطح کارشناسی تدریس می شوند ، در زیر ذکر شده است ، با یک توضیح مختصر و رایج ترین کاربرد هر یک. برخی از این زیرشاخه ها منحصر به مهندسی مکانیک است و برخی دیگر ترکیبی از مهندسی مکانیک و یک یا چند رشته دیگر است. بیشتر کارهایی که مهندس مکانیک انجام می دهد از مهارت ها و تکنیک های بسیاری از این زیرشاخه ها و همچنین زیرشاخه های تخصصی استفاده می کند. رشته های فرعی تخصصی ، همانطور که در این مقاله استفاده می شود ، بیشتر از تحقیقات در مقطع کارشناسی ، موضوع تحصیلات تکمیلی یا آموزش ضمن کار است. چندین زیرشاخه تخصصی در این بخش مورد بحث قرار گرفته است.

مکانیک ویرایش

دایره مohهر ، ابزاری معمول برای بررسی تنش ها در یک عنصر مکانیکی
مقاله اصلی: مکانیک
مکانیک ، به معنای کلی آن ، بررسی نیروها و تأثیر آنها بر ماده است. به طور معمول ، مکانیک مهندسی برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی شتاب و تغییر شکل (هم الاستیک و هم پلاستیک) اجسام تحت نیروهای شناخته شده (بار نیز نامیده می شود) یا تنش ها استفاده می شود. زیرشاخه های مکانیک شامل

استاتیک ، مطالعه اجسام غیر متحرک تحت بارهای شناخته شده ، نحوه تأثیر نیروها بر اجسام ایستا
پویایی مطالعه چگونگی تأثیر نیروها بر اجسام متحرک. دینامیک شامل حرکت شناسی (در مورد حرکت ، سرعت و شتاب) و سینتیک (در مورد نیروها و شتابهای ناشی از آن) است.
مکانیک مواد ، مطالعه نحوه تغییر شکل مواد مختلف تحت تنش های مختلف
مکانیک سیالات ، مطالعه نحوه واکنش مایعات به نیروها 
Kinematics ، مطالعه حرکت بدن (اجسام) و سیستم ها (گروه های اجسام) است ، در حالی که نیروهای ایجاد کننده حرکت را نادیده می گیرد. از سینماتیک اغلب در طراحی و تحلیل مکانیزم ها استفاده می شود.
مکانیک پیوسته ، روشی برای استفاده از مکانیک که فرض می کند اشیا continuous مداوم هستند (و نه مجزا)
مهندسان مکانیک معمولاً از مراحل مکانیکی در مراحل طراحی یا تحلیل مهندسی استفاده می کنند. اگر پروژه مهندسی طراحی یک وسیله نقلیه باشد ، ممکن است از استاتیک برای طراحی قاب خودرو استفاده شود تا ارزیابی شود که تنش ها در چه مواردی شدیدتر است. ممکن است در هنگام طراحی موتور خودرو ، از دینامیک برای ارزیابی نیروهای موجود در پیستون و بادامک به عنوان چرخه موتور استفاده شود. برای انتخاب مواد مناسب برای قاب و موتور ممکن است از مکانیک مواد استفاده شود. مکانیک سیالات ممکن است برای طراحی سیستم تهویه خودرو (به HVAC مراجعه کنید) ، یا برای طراحی سیستم مکش موتور استفاده شود.

مکاترونیک و رباتیک 
 
آموزش FMS با یادگیری ربات SCORBOT-ER 4u ، میز کار CNC Mill و CNC Lathe
مقالات اصلی: مکاترونیک و رباتیک
مکاترونیک ترکیبی از مکانیک و الکترونیک است. این یک شاخه بین رشته ای از مهندسی مکانیک ، مهندسی برق و مهندسی نرم افزار است که مربوط به یکپارچه سازی مهندسی برق و مکانیک برای ایجاد سیستم های ترکیبی است. به این ترتیب می توان ماشین ها را از طریق استفاده از موتورهای الکتریکی ، مکانیسم های سروو و سایر سیستم های الکتریکی همراه با نرم افزارهای خاص خودکار کرد. نمونه متداول سیستم مکاترونیک ، درایو CD-ROM است. سیستم های مکانیکی درایو را باز و بسته می کنند ، CD را می چرخانند و لیزر را حرکت می دهند ، در حالی که یک سیستم نوری داده های CD را می خواند و آنها را به بیت تبدیل می کند. نرم افزار مجتمع فرآیند را کنترل کرده و محتویات CD را به کامپیوتر منتقل می کند.

رباتیک کاربرد مکاترونیک برای ایجاد ربات هایی است که اغلب در صنعت برای انجام کارهای خطرناک ، ناخوشایند یا تکراری استفاده می شوند. این روبات ها ممکن است به هر شکل و اندازه ای باشند ، اما همه از قبل برنامه ریزی شده اند و از نظر جسمی با جهان تعامل دارند. برای ایجاد یک ربات ، یک مهندس به طور معمول از حرکت شناسی (برای تعیین دامنه حرکت ربات) و مکانیک (برای تعیین تنش های درون ربات) استفاده می کند.

از ربات ها در مهندسی صنایع بسیار استفاده می شود. آنها به مشاغل اجازه می دهند تا در کار خود صرفه جویی کنند ، وظایفی را انجام می دهند که برای انجام آنها از نظر اقتصادی برای انسان بسیار خطرناک یا دقیق است و کیفیت بهتر را تضمین می کنند. بسیاری از شرکت ها از خطوط مونتاژ ربات استفاده می کنند ، به ویژه در صنایع خودروسازی و برخی از کارخانه ها آنقدر ربات سازی شده اند که می توانند توسط خودشان اداره شوند. در خارج از کارخانه ، ربات ها در زمینه دفع بمب ، اکتشافات فضایی و بسیاری از زمینه ها استفاده شده اند. همچنین ربات ها برای کاربردهای مختلف مسکونی ، از برنامه های تفریحی گرفته تا برنامه های داخلی ، به فروش می رسند.

تحلیل ساختاری ویرایش
مقالات اصلی: تحلیل ساختاری و تحلیل شکست
تحلیل سازه شاخه ای از مهندسی مکانیک (و همچنین مهندسی عمران) است که به بررسی دلیل و چگونگی خرابی اشیا objects و رفع اشیا and و عملکرد آنها اختصاص یافته است. خرابی های ساختاری در دو حالت کلی رخ می دهد: خرابی استاتیک و خرابی. خرابی ساختاری استاتیک هنگامی رخ می دهد که هنگام بارگیری (داشتن یک برنامه نیرو)

مدرک مهندسی مکانیک در دانشگاه های مختلف در سراسر جهان ارائه می شود. برنامه های مهندسی مکانیک بسته به مکان و دانشگاه به طور معمول چهار تا پنج سال تحصیل می کنند و منجر به لیسانس مهندسی (کارشناسی ارشد یا BE) ، لیسانس علوم (کارشناسی یا کارشناسی) ، کارشناسی مهندسی علوم ( B.Sc.Eng.) ، لیسانس فناوری (B.Tech.) ، لیسانس مهندسی مکانیک (BME) یا لیسانس علوم کاربردی (BASc.) ، در مهندسی مکانیک یا با تأکید. در اسپانیا ، پرتغال و بیشتر آمریکای جنوبی ، جایی که هیچ یک از B.S و نه B.Tech. برنامه ها به تصویب رسیده اند ، نام رسمی این مدرک "مهندس مکانیک" است و دوره کار بر اساس پنج یا شش سال آموزش است. در ایتالیا دوره کار مبتنی بر پنج سال تحصیل و آموزش است ، اما برای احراز صلاحیت مهندس باید در پایان دوره امتحان دولتی را بگذرانید. در یونان ، دوره های آموزشی براساس یک برنامه درسی پنج ساله و نیاز به پایان نامه "دیپلم" است که پس از اتمام "دیپلم" به جای کارشناسی اعطا می شود. 

در ایالات متحده ، بیشتر برنامه های مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی توسط شورای اعتباربخشی مهندسی و فناوری (ABET) معتبر شناخته می شوند تا شرایط و استانداردهای مشابه دوره را در بین دانشگاه ها تضمین کنند. وب سایت ABET از 11 مارس 2014 302 برنامه مهندسی مکانیک معتبر را فهرست کرده است.  برنامه های مهندسی مکانیک در کانادا توسط شورای اعتباربخشی مهندسی کانادا (CEAB) معتبر شناخته می شوند ، و اکثر کشورهای دیگر که مدرک مهندسی ارائه می دهند دارای جوامع معتبر مشابه هستند.

در استرالیا ، مدرک مهندسی مکانیک به عنوان لیسانس مهندسی (مکانیک) یا نامگذاری مشابه اعطا می شود ، اگرچه تعداد تخصص های روزافزون وجود دارد. رسیدن به این مدرک چهار سال مطالعه تمام وقت طول می کشد. مهندسان استرالیا برای اطمینان از کیفیت در مقاطع مهندسی ، مدارک مهندسی اعطا شده توسط دانشگاه های استرالیا را مطابق با توافق نامه جهانی واشنگتن معتبر می دانند. قبل از اعطای مدرک ، دانشجو باید حداقل 3 ماه سابقه کار در یک شرکت مهندسی را بگذراند. سیستم های مشابه در آفریقای جنوبی نیز وجود دارند و توسط شورای مهندسی آفریقای جنوبی (ECSA) نظارت می شوند.

در هند ، برای مهندس شدن ، باید مدرک مهندسی مانند B.Tech یا BE ، دیپلم مهندسی یا با گذراندن دوره ای در تجارت مهندسی مانند نصب از م Instituteسسه آموزش صنعتی (ITI) برای دریافت داشته باشید. یک "گواهی تجارت ITI" و همچنین آزمون تجارت جهانی هند (AITT) با تجارت مهندسی که توسط شورای ملی آموزش حرفه ای (NCVT) انجام می شود و توسط آن "گواهی تجارت ملی" اعطا می شود. از یک سیستم مشابه در نپال استفاده می شود. 

برخی از مهندسان مکانیک به تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مانند کارشناسی ارشد مهندسی ، کارشناسی ارشد فناوری ، کارشناسی ارشد علوم ، کارشناسی ارشد مدیریت مهندسی (M.Eng.Mgt. یا MEM) ، دکترای فلسفه مهندسی ادامه می دهند یا دکترای تخصصی) یا مدرک مهندسی. مدرک کارشناسی ارشد و مهندسی ممکن است شامل تحقیق باشد یا نباشد. دکتر فلسفه شامل یک م researchلفه تحقیقاتی قابل توجه است و اغلب به عنوان نقطه ورود به دانشگاه شناخته می شود.  مدرک مهندس در چند موسسه در سطح متوسط ​​بین دوره کارشناسی ارشد و دکترا وجود دارد

مهندسان عمران معمولاً دارای مدرک دانشگاهی مهندسی عمران هستند. طول تحصیل سه تا پنج سال است و مدرک تکمیل شده به عنوان لیسانس فناوری یا لیسانس مهندسی تعیین می شود. این برنامه درسی معمولاً شامل کلاسهای فیزیک ، ریاضیات ، مدیریت پروژه ، طراحی و مباحث خاص در مهندسی عمران است. پس از گذراندن دوره های مقدماتی در اکثر زیرشاخه های مهندسی عمران ، آنها به سمت تخصص در یک یا چند زیرشاخه در سطح پیشرفته حرکت می کنند. در حالی که یک مدرک کارشناسی (BEng / BSc) به طور معمول دانشجویان موفق را با صلاحیت معتبر صنعت فراهم می کند ، برخی از موسسات دانشگاهی درجه های تحصیلات تکمیلی (MEng / MSc) را ارائه می دهند ، که به دانشجویان اجازه می دهد در زمینه مورد علاقه خاص خود تخصص بیشتری کسب کنند. 

در اکثر کشورها ، مدرک کارشناسی مهندسی اولین قدم به سمت صدور گواهینامه حرفه ای است و یک نهاد حرفه ای برنامه مدرک را تأیید می کند. پس از اتمام برنامه مدرک گواهی شده ، مهندس باید قبل از تأیید صلاحیت ، طیف وسیعی از شرایط از جمله تجربه کاری و شرایط امتحان را برآورده کند. مهندس پس از تأیید صلاحیت ، به عنوان یک مهندس حرفه ای (در ایالات متحده ، کانادا و آفریقای جنوبی) ، یک مهندس منصور (در اکثر کشورهای مشترک المنافع) ، یک مهندس حرفه ای منصوب (در استرالیا و نیوزیلند) یا یک مهندس اروپایی منصوب می شود ( در بیشتر کشورهای اتحادیه اروپا). موافقت نامه های بین المللی بین نهادهای حرفه ای مربوطه وجود دارد که به مهندسان اجازه می دهد در مرزهای ملی تمرین کنند.

مزایای صدور گواهینامه بسته به مکان متفاوت است. به عنوان مثال ، در ایالات متحده و کانادا ، "فقط یک مهندس حرفه ای مجاز می تواند نقشه های مهندسی و نقشه ها را برای تأیید ، یا مهندسی مهر و موم شده برای مشتریان دولتی و خصوصی تهیه ، امضا و مهر و موم کند و به یک مرجع عمومی ارائه دهد." این الزام طبق قوانین استانی مانند قانون مهندسان در کبک اجرا می شود.  چنین قانونی در سایر کشورها از جمله انگلستان تصویب نشده است. در استرالیا ، مجوزهای دولتی مهندسین محدود به ایالت کوئینزلند است. تقریباً همه نهادهای تأیید کننده کد اخلاقی را رعایت می کنند که همه اعضا باید از آن پیروی کنند. 

مهندسان باید در روابط قراردادی خود با طرف های دیگر از قانون قرارداد تبعیت کنند. در مواردی که کار مهندس شکست بخورد ، ممکن است مشمول قانون جرم سهل انگاری و در موارد شدید ، جرائم کیفری شوند. کار یک مهندس همچنین باید با قوانین و مقررات بی شماری دیگر مانند کد ساختمان و قوانین زیست محیطی مطابقت داشته باشد.