درس ریاضیات گسسته بیشترین سهم را در پوشش مفاهیم مرتبط به رشته مهندسی مکانیک دارند؛ در در این رابطه باید گفت، مباحث حساب دیفرانسیل و انتگرال، هندسه، فیزیک و تا حدودی ادامه مواردی که ذکر شدند را به شکلی مشروحتر آوردهایم:
مباحث حساب دیفرانسیل و انتگرال (حد، مشتق و خصوصاً انتگرال) به عنوان ابزار اصلی در فهم دروسی مثل محاسبات عددی، استاتیک، دینامیک، مکانیک سیالات، ارتعاشات مکانیکی و … کاربرد دارند. هندسه نیز در بحث تجسم فضایی قطعات، خصوصاً در نقشه کشی صنعتی، آنالیز و حسابان بردارها و درس استاتیک نقش کلیدی ایفا میکند. مباحث ریاضیات گسسته در بخش الگوریتمنویسی و کدنویسی تا حدودی کاربرد دارند.
اما در این بین درس فیزیک (از فیزیک نور که در تحلیل تجربی تنش کاربرد دارد تا فیزیک نوین در صنایع نانو و هستهای) ستون اصلی دروس مهندسی مکانیک را تشکیل میدهد. هر یک از مباحث فیزیک خود به عنوان یک کتاب در مهندسی مکانیک مطالعه میشوند. به عنوان مثال:
بخش ترمودینامیک: ترمودینامیک
بخش گرما: انتقال حرارت
بخش فشار: مکانیک سیالات
بخش دینامیک و حرکت: دینامیک
بخش تعادل: استاتیک
بخش انرژی: روشهای انرژی
بخش حرکت نوسانی و امواج: ارتعاشات مکانیکی
بخش الکتریسته جاری: مبانی مهندسی برق
و …
گرایشهای رشته مهندسی مکانیک برای ادامه تحصیل چه هستند؟
گرایشهای مقطع کارشناسی رشته مهندسی مکانیک عبارتند از:
مکانیک در طراحی جامدات: طراحی انواع مکانیزمها و ماشین آلات صنعتی از نظر جامداتی، دینامیکی و ارتعاشاتی
مکانیک در حرارت و سیالات: طراحی انواع سیستمهای انتقال انرژی و جرم از نظر سیالاتی، ترمودینامکی و انتقال حرارتی
مکانیک در ساخت و تولید: ساخت و تولید انواع ماشین آلات صنعتی با بکار بردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریختهگری، جوشکاری، فرم دادن فلزات و غیره
تاسیسات حرارتی و برودتی: طراحی سیستمهای حرارتی، سردخانهای، تهویه مطبوع و غیره
مکانیک خودرو: طراحی، تعمیر و نگهداری انواع قطعات خودرو؛ مکانیک نیروگاه شامل طراحی و تعمیر و نگهداری انواع نیروگاهها
گرایشهای مقطع کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی مکانیک نیز عبارتند از:
گرایش طراحی کاربردی (ادامه گرایش طراحی جامدات)
گرایش تبدیل انرژی (ادامه گرایش حرارت و سیالات)
گرایش ساخت و تولید (ادامه گرایش ساخت و تولید)
گرایش مهندسی پزشکی–بیومکانیک: طراحی و ساخت تجهیزات و مواد لوازم پزشکی، ایمپلنتها، اورتزها و پروتزهای مناسب و سازگار با بدن موجود زنده
گرایش سیستم محرکه خودرو: طراحی بهینه موتور برای کاهش مصرف سوخت و بهبود پارامترهای عملکردی موتور نظیر توان و گشتاور
گرایش سیستمهای تعلیق ترمز و فرمان: طراحی کارآمد خودرو از جنبههای فرمان پذیری، قابلیت کنترل، پایداری و جذب ارتعاشات و نوسانات جاده
گرایش سازه بدنه خودرو: طراحی خودروهایی با عملکرد بهتر در تصادفات، کمترین مقاومت در مقابل جریان هوا و همچنین مواد بکار رفته در ساخت بدنه خودرو
سیستمهای انرژی و محیط زیست: طراحی سیستمهای بهینه مصرف سوخت بر اساس معیارهای اقتصادی
مهندسی هستهای: طراحی و استفاده از انرژی هستهای، شامل سه گرایش پرتوپزشکی، طراحی راکتور و چرخ سوخت
مهندسی دریا: شامل طراحی کشتی و سازههای دریایی (مثل اسکلهها و سکوهای نفتی متحرک)، سیستمهای موتور گیربکس، پایداری کشتی در مقابل امواج جانبی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی کشتی)
مکاترونیک: گرایش مکاترونیک (مهندسی مکانیک-الکترونیک) ترکیب سه رشته مهندسی مکانیک، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر است. در این رشته رسیدن به نگاهی یکپارچه برای سیستمهای متشکل از اجزای مکانیکی، الکترونیکی، کنترلی و نرمافزاری دنبال میشود. به عبارتی دیگر، ایجاد و استفاده از ارتباط داخلیِ میان رشتههای مهندسی مرتبط با اتوماسیون و خودکارسازی با هدف به خدمتگیری یک نمایه از کنترلِ پیشرفته در سیستمهای ترکیبی، اصلیترین رسالت مکاترونیک است که میتواند در نهایت باعث رسیدن به سیستمهای سادهتر، ارزانتر، راحتتر و انعطافپذیرتر شود