کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک و بیومکانیک

مهندسی مکانیک را شاید بتوان جامع ترین رشته مهندسی از دیدگاه تنوع موضوعات تحت پوشش به شمار آورد. زیرا رشته مهندسی مکانیک دربرگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تبدیل حرکت و انجام کار ، تولید و ساخت قطعات و ماشین آلات و به کارگیری مواد گوناگون در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم­های مکانیکی ، حرارتی و سیالاتی و پزشکی مرتبط می­باشد. به عبارت دیگر محاسبات فنی ، مدل سازی و شبیه سازی ، طراحی و تهیه نقشه­ها ، تدوین روش ساخت، تولید و آزمایش تمامی ماشین آلات و تأسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر توانایی­های مهندسان مکانیک انجام می­گیرد.

رشته مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد از گرایش های مختف و متنوعی برخوردار است که هر یک زمینه های تخصصی خود را دارند.

• گرایش ساخت و تولید:

 یک قطعه باید به چه روشی ساخته شود تا دارای تولیدی سریع و ارزان و همچنین کیفیت مناسب و وقت و کارایی مطلوب باشد؟ پاسخ به این سوال مهم بر عهده مهندسان گرایش ساخت و تولید است. گرایش ساخت و تولید به زمینه های کاربردی مهندسی مکانیک می پردازد و مهندس این گرایش در زمینه شکل دادن فلزات، طراحی و قالب ها و ساخت قطعه های گوناگون فعالیت می کند.

• گرایش طراحی کاربردی:

گرایش طراحی کاربردی به بررسی انواع نیروها، حرکتها و تأثیر آنها بر اجزاء مختلف ماشین می­پردازد. در واقع مهندس طراحی جامدات با توجه به نیازهای جامعه، دستگاهها و ماشین­های مختلف را طراحی می­کند. هر ماشین از دو قسمت متحرک و ثابت تشکیل شده است . حال بررسی این مطلب که حرکت مورد نیاز ماشین از چه راهی تأمین شده و چگونه از منبع تولید به جایگاه مورد استفاده انتقال پیدا کند و بالاخره چگونه از این حرکت استفاده گردد تا بیشترین بازدهی را داشته باشد، در حیطه وظایف مهندسی طراحی جامدات است.همچنین ابداع و پیش بینی دستگاه تنظیم ماشین آلات نیز از مسایل مطرح در این گرایش می­باشد.
در واقع مهندس طراح جامدات باید تمامی نیروها و گشتاورهایی را که به هر عضو ماشین وارد می­شود بررسی کرده و بهترین حالت قطعه مورد نظر را برای تمامی آن نیروها و گشتاورها و همچنین برای داشتن بهترین کارایی به دست آورده و کارایی مناسب آن قطعه را در زمان طولانی تضمین کند.طراحی سیستم، طراحی ماشین های تراش، فرز، چاپ و قسمت­های تعلیق ، سیستم­های انتقال قدرت و دینامیک یک خودرو ، توسط مهندسان این گرایش طراحی می­شود . همچنین یک هواپیما قسمتهای مربوط به فرود ، پرواز، کنترل پرواز به نحوی مربوط به طراحی جامدات می­گردد.

• گرایش تبدیل انرژی:

گرایش تبدیل انرژی به مسایل مربوط به حرارت و سیالات می­پردازد . به عبارت دیگر در این رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حرکت سیال مطالعه شده و اثر عبور سیال بر محیط محل عبور مانند نیروهایی که در اثر عبور خود در محل ایجاد می­کند و یا طول­های ناشی از اثر افزایش و یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه ، بررسی می­شود. این گرایش به تحلیل حرارت و سیالات می پردازد و وظیفه­اش تحلیل و طراحی سیستم­ها از دیدگاه حرارتی و سیالاتی است . برای مثال در طراحی یک موتور احتراق داخلی، مسائل مربوط به تبدیل حرارت و انرژی ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه داشتن موتور توسط یک مهندس مکانیک تبدیل انرژی بررسی می شود. همچنین مسایل مربوط به تأسیسات ساختمان و راکتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحی نیروگاههای مختلف، طراحی توربو ماشین­ها ( ماشین­های دوار) مثل توربین­های بخار، توربین­های گاز به گرایش سیالات مربوط می­شود. دانشجویان این گرایش در زمینه تهویه مطبوع، دستگاههای آب و فاضلاب و گرم کننده ساختمان­ها و به طور کلی مباحث « تأسیساتی » نیز مطالعه می­کنند. در ضمن در این رشته مباحث مربوط به طراحی نیروگاهها، موتورهای احتراق داخلی و طراحی انواع موتورهای درون سوز اتومیبل­ها مطالعه می­گردد.

• گرایش مکاترونیک:

مکاترونیک تفکری جدید در طراحی و تولید محصولات صنعتی با ترکیبی توامان از مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، سیستم های کنترل و فناوری اطلاعات است. مکاترونیک به مهندسان این توان را می­دهد تا با یکپارچه­ سازی حوزه­ های تخصصی یاد شده، از اولین مراحل طراحی و تولید ، به خلق محصولاتی با کیفیت بهتر ، قابلیت اعتماد بالاتر ، هزینه کمتر و در زمان کوتاه تر بیاندیشند.

• گرایش مهندسی پزشکی بیومکانیک:

این رشته ترکیبی از رشته های مهندسی و پزشکی است و به بهبود کیفیت سلامت انسان و مراقبت های بهداشتی کمک می کند. این علم نه تنها شامل ساختار عضلاتی، حرکتی و استخوان ها است بلکه شامل چگونگی عملکرد گردش خون، کلیه ها و سایر اعضاء بدن انسان ها، حیوانات و حتی سلول های گیاهان هم می شود. این علم تعاملی بین مکانیک و سیستم های بیولوژیکی برای در نظر گرفتن موقعیت حرکتی اعضایی مانند زانو، شانه، پا، دست و … است. دانشجویان گرایش بیو مکانیک در دوران تحصیل خود با مباحثی مانند چگونگی ساخت اندام های مصنوعی، دستگاه های تقویت دست و انگشتان دست، ویلچر و دیگر دستگاه های توانبخشی نیز آشنا می شوند و در حوزه های جامداتی مثل ستون فقرات، سیالاتی مثل گردش خون، بیومکانیک راه رفتن، رباتیک، ارتز و پروتز، بیومکانیک بافت، رباتیک، مهندسی ورزش و … می توانند فعالیت داشته باشند.

از دیگر گرایش های مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد عبارتند از:

• سیستم های دینامکی خودرو
• طراح سازه و بدنه خودرو
• قوای محرکه خودرو
• سیستم های انرژی
• مهندسی دریا
• مهندسی ورزش