ما هي الهندسة الميكانيكية؟
من الناحية الفنية ، فإن الهندسة الميكانيكية هي تطبيق مبادئ وتقنيات حل المشكلات الهندسية من التصميم إلى التصنيع إلى السوق لأي شيء. يحلل المهندسون الميكانيكيون عملهم باستخدام مبادئ الحركة والطاقة والقوة - لضمان عمل التصميمات بأمان وكفاءة وموثوقية ، وكل ذلك بتكلفة تنافسية.
المهندسون الميكانيكيون يصنعون فرقًا. ذلك لأن وظائف الهندسة الميكانيكية تتمحور حول إنشاء تقنيات لتلبية الاحتياجات البشرية. عمليا كل منتج أو خدمة في الحياة الحديثة ربما تم لمسها بطريقة ما من قبل مهندس ميكانيكي لمساعدة البشرية.
يتضمن ذلك حل مشاكل اليوم وإيجاد حلول مستقبلية في مجالات الرعاية الصحية والطاقة والنقل والجوع في العالم واستكشاف الفضاء وتغير المناخ وغير ذلك.
كونك متأصلًا في العديد من التحديات والابتكارات في العديد من المجالات يعني أن تعليم الهندسة الميكانيكية متعدد الاستخدامات. لتلبية هذا الطلب الواسع ، قد يصمم المهندسون الميكانيكيون مكونًا أو آلة أو نظامًا أو عملية. هذا يتراوح من الماكرو إلى الجزئي ، من أكبر الأنظمة مثل السيارات والأقمار الصناعية إلى أصغر المكونات مثل أجهزة الاستشعار والمفاتيح. أي شيء يحتاج إلى تصنيع - في الواقع ، أي شيء به أجزاء متحركة - يحتاج إلى خبرة مهندس ميكانيكي.
ماذا يفعل المهندسون الميكانيكيون؟
تجمع الهندسة الميكانيكية بين الإبداع والمعرفة والأدوات التحليلية لإكمال المهمة الصعبة المتمثلة في تشكيل فكرة إلى واقع.
يحدث هذا التحول على المستوى الشخصي ، ويؤثر على حياة البشر على مستوى يمكننا الوصول إليه ولمسه مثل الأطراف الاصطناعية الآلية. يحدث ذلك على المستوى المحلي ، ويؤثر على الأشخاص في المساحات على مستوى المجتمع ، كما هو الحال مع الشبكات الصغيرة المترابطة الرشيقة. ويحدث ذلك على نطاقات أكبر ، كما هو الحال مع أنظمة الطاقة المتقدمة ، من خلال الهندسة التي تعمل على مستوى الدولة أو في جميع أنحاء العالم.
يتمتع المهندسون الميكانيكيون بمجموعة هائلة من الفرص ويعكس تعليمهم اتساع نطاق الموضوعات. يركز الطلاب على مجال واحد مع تعزيز مهارات التحليل وحل المشكلات التي تنطبق على أي حالة هندسية.
الصوتيات
الفضاء
أتمتة
السيارات
الأنظمة المستقلة
التكنولوجيا الحيوية
المركبات
التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)
أنظمة التحكم
الأمن الإلكتروني
تصميم
طاقة
بيئة العمل
صحة الإنسان
التصنيع والتصنيع الإضافي
علم الميكانيكا
تقنية النانو
تخطيط الإنتاج
علم الروبوتات
تحليل هيكلي
شكلت التكنولوجيا نفسها أيضًا كيفية عمل المهندسين الميكانيكيين ونمت مجموعة الأدوات بقوة كبيرة في العقود الأخيرة. الهندسة بمساعدة الكمبيوتر (CAE) هو مصطلح شامل يغطي كل شيء من تقنيات CAD النموذجية إلى التصنيع بمساعدة الكمبيوتر إلى الهندسة بمساعدة الكمبيوتر ، بما في ذلك تحليل العناصر المحدودة (FEA) وديناميات السوائل الحسابية (CFD). لقد وسعت هذه الأدوات وغيرها آفاق الهندسة الميكانيكية.
ما هي الوظائف الموجودة في الهندسة الميكانيكية؟
يعتمد المجتمع على الهندسة الميكانيكية. إن الحاجة إلى هذه الخبرة كبيرة في العديد من المجالات ، وعلى هذا النحو ، لا يوجد حد حقيقي للمهندس الميكانيكي الجديد. الوظائف مطلوبة دائمًا ، لا سيما في صناعات السيارات ، والفضاء ، والإلكترونيات ، والتكنولوجيا الحيوية ، والطاقة.
فيما يلي مجموعة من مجالات الهندسة الميكانيكية.
في الإحصائيات ، يركز البحث على كيفية انتقال القوى إلى الهيكل وعبره. بمجرد أن يبدأ النظام في الحركة ، ينظر المهندسون الميكانيكيون إلى الديناميكيات ، أو ما هي السرعات والتسارع والقوى الناتجة. ثم تقوم الكينماتيكا بفحص كيفية تصرف الآلية أثناء تحركها خلال نطاق حركتها.
يتعمق علم المواد في تحديد أفضل المواد للتطبيقات المختلفة. جزء من ذلك هو قوة المواد - اختبار أحمال الدعم والصلابة والهشاشة وغيرها من الخصائص - وهو أمر ضروري للعديد من مواد البناء والسيارات والمواد الطبية.
كيف يتم تحويل الطاقة إلى طاقة مفيدة هو جوهر الديناميكا الحرارية ، وكذلك تحديد الطاقة المفقودة في هذه العملية. نوع واحد محدد من الطاقة ، وهو نقل الحرارة ، أمر بالغ الأهمية في العديد من التطبيقات ويتطلب جمع وتحليل بيانات درجة الحرارة وتوزيعها.
ميكانيكا الموائع ، والتي لها أيضًا مجموعة متنوعة من التطبيقات ، تبحث في العديد من الخصائص بما في ذلك انخفاض الضغط من تدفق السوائل وقوى السحب الديناميكي الهوائي.
التصنيع خطوة مهمة في الهندسة الميكانيكية. في هذا المجال ، يبحث الباحثون عن أفضل العمليات لجعل التصنيع أكثر كفاءة. تركز الأساليب المعملية على تحسين كيفية قياس منتجات وعمليات الهندسة الحرارية والميكانيكية. وبالمثل ، يطور تصميم الماكينة عمليات على نطاق المعدات بينما تركز الهندسة الكهربائية على الدوائر. تنتج كل هذه المعدات اهتزازات ، وهي مجال آخر من مجالات الهندسة الميكانيكية ، حيث يدرس الباحثون كيفية التنبؤ بالاهتزازات والتحكم فيها.
يجعل علم الاقتصاد الهندسي التصاميم الميكانيكية ذات صلة وقابلة للاستخدام في العالم الحقيقي من خلال تقدير تكاليف التصنيع ودورة الحياة للمواد والتصاميم والمنتجات الهندسية الأخرى.
ما هي المهارات التي يحتاجها المهندسون الميكانيكيون؟
كم يكسب المهندسون الميكانيكيون؟
مثل المهن في العديد من المجالات الهندسية الأخرى ، يحصل المهندسون الميكانيكيون على رواتب جيدة. بالمقارنة مع المجالات الأخرى ، يكسب المهندسون الميكانيكيون أعلى بكثير من المتوسط في كل مرحلة من مراحل حياتهم المهنية. وفقًا لوزارة العمل الأمريكية ، يبلغ متوسط الراتب للمهندس الميكانيكي 89،800 دولارًا أمريكيًا ، مع اقتراب العشرة بالمائة من الدخل 131،350 دولارًا أمريكيًا.