مکاترونیک

این درس به تحلیل و طراحی ماشین های گوناگون و سازه های بارور می پردازد. برای تحلیل و طراحی یک سازه مشخص نیازمند محاسبه تنش ها و تغییر شکل های ایجاد شده در آن هستیم که در درس مقاومت مصالح این موارد پوشش داده می شود.

درس استاتیک یکی از دروس پایه ای رشته مکانیک و سایر رشته های مرتبط هست. پایه و اساس این درس قوانین نیوتن است که به ما کمک می کند مسائل را با استفاده از ابزارهایی که در این درس آشنا خواهیم شد، تحلیل کنیم. اجسام مورد بررسی در استاتیک صلب و بدون حرکت در نظر گرفته می شود. از مهمترین مباحث این درس، بحث تعادل می باشد که ما در اصل اول مورد بررسی قرار خواهیم داد که قوی ترین ابزار ما برای تحلیل سازه ها می باشد. ***کیفیت جلسه هفدهم پایین است***

قبل از صحبت در مورد کنترل خطی، ابتدا باید درک قابل قبولی از مفهوم کنترل به دست آوریم. در جامعه پیشرفته و صنعتی امروزی وجود سیستم‌های کنترلی اتوماتیک نیازی ضروری در زندگی روزمره ماست. مهندسان کنترل، به طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترلی می‌پردازند. سیستم تحت کنترل می‌تواند یک وسیله خانگی، مانند ماشین لباس‌شویی یا آبگرم کن و یا یک موشک پیشرفته هدایت‌شونده باشد. درواقع یک سیستم کنترل، وظیفه کنترل یک فرآیند یا پروژه را بر عهده دارد. هرکدام از سیستم‌­های کنترل روش‌های گوناگونی برای اعمال یک فرآیند دارند. به‌عنوان‌ مثال این سیستم‌ها می‌توانند از روش مکانیکی، الکترونیکی یا الکترومکانیکی برای کنترل فرآیند استفاده کنند که هرکدام از این روش‌ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و درجاهای مختلف و برای کنترل فرآیندهای متفاوت به کار می‌روند. یک سیستم کنترل سیستمی است که رفتار سایر دستگاه‌ها را در یک کارخانه یا مکانی شبیه به آن کنترل می‌کند. این سیستم برای بازدهی بهتر سایر دستگاه‌ها، وظیفه تنظیم، هدایت و مدیریت آن‌ها را بر عهده دارد. به‌عبارت‌دیگر، سیستم کنترل سیستمی ساده است که دستگاه‌های دیگر را برای رسیدن به عملکردی مطلوب، محافظت می‌کند. انواع مختلفی از سیستم‌های کنترل وجود دارند که می‌توان آن‌ها را به ‌طورکلی به دو دسته سیستم‌های کنترل خطی و سیستم‌های کنترل غیرخطی طبقه‌بندی کرد. در درس کنترل خطی اصول تحلیل و طراحی سیستم‌های کنترل آموزش داده می‌شود. تئوری کنترل خطی بر روی سیستم‌های ساخته ‌شده از دستگاه‌هایی که از اصل برهم ‌نهی یا خاصیت جمع‌پذیری پیروی می‌کنند، اعمال می‌شود. این سیستم‌ها توسط معادلات دیفرانسیل خطی اداره می‌شوند. برای درک سیستم کنترل خطی، ابتدا باید اصل برهم ‌نهی را درک کنیم. اصل قضیه برهم ‌نهی شامل دو ویژگی مهم است که در زیر توضیح داده‌ شده است: خاصیت همگنی یا یکنواختی: به سیستمی همگن یا یکنواخت گفته می‌شود که اگر در آن مقدار ورودی را در مقدار ثابت A ضرب کنیم، خروجی نیز در همان مقدار ثابت یعنی A ضرب شود. خاصیت جمع‌پذیری: فرض کنید سیستمی به نام S داریم و برای اولین بار ورودی این سیستم را به‌صورت 1a می‌دهیم و خروجی را به‌صورت 1b می‌گیریم. برای بار دوم هم ورودی 2a را می‌دهیم و مطابق با آن، خروجی را به‌صورت 2b دریافت می‌کنیم. نمونه‌هایی از سیستم کنترل خطی یک شبکه کاملاً مقاومتی با منبع DC (جریان مستقیم) را در نظر بگیرید. این مدار از خاصیت همگنی و جمع‌پذیری برخوردار است. تمام اثرات نامطلوب این شبکه نادیده گرفته‌شده و با فرض عملکرد مطلوب هر عنصر در این شبکه، مشخصه ولتاژ و جریان خطی به دست می‌آید. این نمونه‌ای از یک سیستم کنترل خطی است. اگر هدف تعیین‌ شده برای یک مدیر کارخانه بهینه کردن سطح تولید کارخانه باشد، بر اساس عملکرد گذشته کارخانه و تولیداتی که در دسترس دارد، یک برنامه معین برای عملیات کارخانه برای رسیدن به هدف مشخص‌شده، تعیین می‌کند.  این برنامه به‌ صورت دستوراتی به سیستم تحت کنترل یعنی کارخانه و اجزای آن اعمال می‌گردد. موفقیت این روش به ‌دقت و صحت مدل و اطلاعات موجود در رابطه با عملکرد سیستم بستگی دارد و سیستم کنترل‌کننده فرض می‌کند که عوامل خارجی اثر چندانی بر عملکرد سیستم ندارند، پس رفتار سیستم را بررسی نمی‌کند. آموزش سیستم‌های کنترل خطی یک سیستم کنترل خطی با مدل‌سازی، سیستم‌های دیگر را تنظیم و کنترل می‌کند. مدل‌سازی یک سیستم، با استفاده از بلوک دیاگرام انجام می‌شود. برای مدل‌سازی با استفاده از بلوک دیاگرام، ابتدا باید با اجزای این بلوک آشنا شویم. گره ورودی: گره‌ای که هیچ شاخه وارد شونده‌ای نداشته باشد. گره خروجی: گره‌ای که هیچ شاخه خارج شونده‌ای نداشته باشد. مسیر: مجموعه‌ای از شاخه‌های هم‌ جهت از گره مبدأ به گره مقصد است، به‌گونه‌ای کـه طی مسیر از هر گره یک ‌بار عبور می‌کند. مسیر پیشرو: هر مسیری از گره ورودی به گره خروجی را مسیر پیشرو می‌گویند. حلقه: مجموعه‌ای از شاخه‌های هم ‌جهت که از یک گره مبدأ شروع می‌شوند و در آخر به همان گره ختم می‌شوند، به‌طوری‌که در طی مسیر از هر گره حداکثر یک ‌بار عبور می‌کنند. به‌عبارت ‌دیگر می‌توان گفت حلقه، مسیری است که در آن گره مبدأ و مقصد بر هم منطبق می‌شوند. بهره مسیر: حاصل بهره‌مندی از شاخه‌های تشکیل‌دهنده هـر مسیر را بهره مسیر می‌گویند. بهره حلقه: حاصل‌ضرب بهره‌های شاخه‌های تشکیل‌دهنده هـر حلقه را بهره حلقه می‌گویند. حلقه‌های غیر مماس: حلقه‌های مماس حلقه‌هایی هستند که حداقل در یک گره مشترک باشند، ولی در حلقه‌های غیر مماس هیچ گره‌ مشترکی وجود ندارد. به‌طورکلی در تحلیل رفتار سیستم‌های کنترل خطی، دو دسته از مشخصات کنترلی مورد مطالعه قرار می‌گیرند: پاسخ ماندگار  پاسخ گذرا پاسخ ماندگار: این مشخصات، بیانگر آن است که پاسخ سیستم مورد مطالعه در صورت پایدار بودن، آیا توانایی دنبال کردن ورودی را دارد و یا اینکه در حالت دائمی، بین پاسخ سیستم و ورودی فرمان، خطای ماندگار و جود خواهد داشت یا خیر. به ‌این‌ترتیب درمی‌یابیم که شرط بررسی مشخصات ماندگار، پایداری سیستم است که اصلی‌ترین هدف کنترل به شمار می‌رود، به‌گونه‌ای که هر خواسته مطلوب کنترلی، پس از حصول اطمینان از پایداری، قابل‌دستیابی خواهد بود. پاسخ گذرا: این دسته از مشخصات به تغییرات پاسخ سیستم در طول زمان (از لحظه شروع) و نحوه میل آن به مقدار دائمی ارتباط دارد. تحلیل و طراحی سیستم‌های کنترل خطی، ازجمله مباحث پایه‌ای است که در رشته‌های مهندسی کنترل، مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی مکاترونیک و سایر زمینه‌های مرتبط، مطرح می‌شود و یکی از مؤلفه‌های مورد نیاز برای کار یک مهندس در محیط صنعتی است. در درس سیستم‌های کنترل خطی یا Linear control system به موضوع تحلیل سیستم‌های دینامیکی خطی و طراحی کنترل‌کننده برای این سیستم‌ها پرداخته می‌شود. روش‌هایی که در این درس مورد بررسی قرار می‌گیرند، روش‌های پایه‌ای و اساسی مهندسی کنترل هستند و پیش‌نیاز مهم سایر درس‌های رشته مهندسی کنترل محسوب می‌شوند.  بخش مهمی از کاربردهای صنعتی تئوری سیستم‌های کنترل، دقیقاً ریشه در مباحث درس سیستم‌های کنترل خطی دارد و از این نظر، فهم دقیق و کامل این روش‌ها، در برقراری ارتباط با سیستم‌های کنترل صنعتی، بیشترین نقش را دارد. امروزه آموزش کنترل خطی برای صنعت کشور بسیار اهمیت دارد. برای اینکه صنایع از بهره‌وری مطلوبی برخوردار باشند، لازم است که دانشجویان علاوه بر یادگیری تئوری این درس، آن را به‌صورت عملی نیز فرا بگیرند. برای این کار، دانشجویان می­توانند در کنار گذراندن مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد، به کارآموزی در یک کارخانه یا کارگاه صنعتی مشغول شوند.

درس دینامیک از بنیادی ترین دروس رشته مهندسی مکانیک است که کاربردهای وسیع در اغلب رشته های مهندسی دارد. این درس که به شکل عمومی به موضوع حرکت می پردازد از دوبخش دینامیک ذرات و دینامیک اجسام صلب تشکیل شده است. در هر یک از دو بخش، سینماتیک که مشتمل بر مطالعه هندسه حرکت است و سینتیک که به بررسی رابطه پارامترهای هندسی حرکت با نیروها و گشتاورهای به وجود آورنده حرکت می پردازد، به تفصیل مورد مطالعه قرار می گیرد. در این درس دانشجویان با مفاهیمی چون سرعت، شتاب، نیرو، گشتاور، انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل، اندازه حرکت خطی و زوایه ای، ضربه خطی و زاویه ای، سرعت و شتاب نسبی، سرعت و شتاب زاویه ای، مرکز آنی دوران و ممان اینرسی جرمی آشنا می شوند و از این مفاهیم جهت تحلیل حرکت ذرات و اجسام صلب یاری می گیرند.

مطالعه رفتار نوسانی اجسام، اصول درس ارتعاشات را تشکیل میدهد. هر جسمی که دارای جرم و قابلیت الاستیسیته باشد می تواند ارتعاش کند و در برابر نیرو، حرارت و ... تغییر شکل می‌دهد و با کنار رفتن عامل ارتعاش به حالت اولیه باز می‌گردد. در این درس رفتار این اجسام مورد بررسی قرار می گیرد.

دینامیک   *** انتهای جلسه 4 فصل اول ناقص می باشد ***

اهداف کلی درس : مطالعه قانون بقاء انرژی در انتقال حرارت مطالعه مکانیزم انتقال حرارت هدایت و قوانین حاکم بر آن پیدا کردن توزیع دما در اجسام یک بعدی و دو بعدی و سه بعدی به روش های تحلیلی (معادله دما ) و عددی ( روش اختلاف محدود ) بررسی انتقال حرارت گذرا مطالعه مکانیزم انتقال حرارت جابجایی اجباری در داخل لوله ها ورودی سطوح مطالعه انتقال حرارت جابجایی آزاد مطالعه مبدل های حرارتی ***متأسفانه جلسات اول، دوم، چهاردهم و بیست‌و‌یکم این درس ضبط نشده است***

درس ترمودینامیک 2 سعی دارد تا پل ارتباط بین دانشگاه و صنعت را مستحکم تر کند. مهمترین هدف این درس، توسعه بینش و تقویت درک دانشجو در بکارگیری دانش و قوانین پایه ترمودینامیک 1 در حل مسایل کاربردی و پیچیده ترمودینامیک در سطوح مختلف مهندسی از جمله هوافضا می باشد. این درس سعی دارد تا به دانشجو بیاموزد چگونه قوانین پایه ترمودینامیک با اندکی تعمیم می تواند برای تحلیل فرایندهای ترمودینامیکی پیچیده مثل فرایندهای اختلاط گازهای آرمانی و با و یا بدون وجود واکنش شیمیایی و . . . بکار گرفته شوند. این دانش بویژه در تحلیل فرایندها در ماشین های واقعی (مثل انواع موتورهای هوافضایی و غیرهوافضایی) نقش بسزایی بازی می کند. ***متأسفانه جلسات اول و هشتم این درس ضبط نشده است***

این درس به تجزیه، تحلیل و کنترل سیستم ها ی خطی تغییرناپذیر با زمان اختصاص دارد. در بخش اول درس، نحوه مدلسازی سیستم های مختلف مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی و رفتار دینامیکی آنها هم در حوزه زمان و هم درحوزه فرکانس مطالعه می شود. در بخش دوم، روش های مختلف کنترل این سیستم ها و رسیدن به مشخصات خروجی مطلوب مورد بررسی قرار می گیرد. متاسفانه جلسات پنجم و بیستم این درس ضبط نشده‌اند.

در این درس با استفاده از آنالیز برداری به تجزیه و تحلیل حرکت دینامیکی و با استفاده از مفاهیم اولیه و اساسی حرکت مانند قوانین نیوتون به بررسی سینماتیک و سینتیک ذرات پرداخته می شود. درفصول اولیه حرکت ذرات بررسی می شود ودر فصول بعدی حرکت اجسام صلب مورد بررسی قرار می گیرد. پیش نیاز این درس ،درس استاتیک می باشد که به بررسی تعادل استاتیکی ذرات (شتاب و سرعت برابر صفر) می پردازد. منابع:برای دانشجویان مهندسی عمران منبع اصلی معمولا کتاب بیر جانسون بوده و کتاب مریام به عنوان منبع دوم معرفی می شود.

این درس یکی از کاربردی ترین و مفهومی ترین دروس مهندسی مکانیک است. سرفصل های درس عبارت است از: -اهرم بنديها و تحليل آن -بادامكها -چرخهاي طيار -چرخ دنده ها -توازن سيستمهاي دوار -توازن سيستمهاي رفت و برگشتي -اثرات ژيرسكوپي -نيروها و گشتاورها مراجع این درس: 1- Design of Machinary, R.L. Norton, Mc Graw Hill, 1992. 2- Theory of Machines and Mechanisms, J.E. Shigley, J.J. Uicker, Mc Graw Hill, 1995. 3-Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems, P.E. Nikravesh, Prentice Hall, 1988.

طراحی اجزا یکی از درس‌های مهم رشته مهندسی مکانیک بوده که از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. دوره آموزش طراحی اجزا ٢ با هدف آموزش این درس مهم تهیه و تدوین شده که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت. دوره آموزش طراحی اجزا  ٢  دوره آموزش طراحی اجزا ٢ با هدف آموزش درس طراحی اجزا به همت دانشگاه شریف و با زحمات استاد سعید سهراب پور تهیه شده است. این دوره آموزشی شامل ١٩ جلسه و ٢١ ساعت محتوای ویدیویی از کلاس درس است که دانشجویان می‌توانند از آن بهره ببرند. دوره آموزش طراحی اجزا  ٢ برای چه کسانی مناسب است؟ دوره آموزش طراحی اجزا ٢ برای رشته‌های مهندسی مکانیک با کلیه گرایش‌ها مناسب است، بااین‌حال برای سایر کسانی که به این مباحث علاقه دارند نیز می‌تواند مفید باشد. سرفصل‌های دوره آموزش طراحی اجزا  ٢ از سرفصل‌های مهم این درس می‌توان موارد ذیل را نام برد:۱- ياتاقان لغزشي Jaurnal bearings۲- ياتاقان غلتشي (Rolling Bearing – ball & Roller) ساچمه‌ای و غلتكي۳- دستگاه‌های انتقال قدرت خم‌پذیر يا خم شو۴- چرخ‌دنده‌ها۵- کلاچ‌ها و ترمزها و كوپلينگ (قفل محور)مراجع این درس :۱-Mechanical Engineering Design, Shigley & Michel, Mc Grawhill Book Co.New York.۲-Machinary Handbook, 25th Edition, Industrial Press Inc.

در این درس با مفاهیم و اصول حرکت سیال در کانالهای باز و رودخانه ها (هیدرولیک) آشنا شده و جریان دائمی (steady)و غیردائم (unsteady)دراین سیستم ها را مورد بررسی قرار می دهیم. سیر مطالب ارائه شده به شرح زیر است: 1- مروری بر مکانیک سیالات: مفاهيم، معادلات پيوستگي، مومنتم و انرژي 2- كاربرد معادله انرژي در هیدرولیک جریان دائمی: انرژي مخصوص، جريان از روي برآمدگي و از ميانcontraction ، جريان بحراني، انسداد جریان (choking)، كانال با مقاطع غير مستطيلي 3- كاربرد معادله مومنتم: پرش هيدروليكي، حركت surge در كانالها 4- مقاومت جريان، رابطه شزي و مانينگ 5- جريان يكنواخت(uniform flow)، جريان متغير تدريجي(gradually varied flow) ، حل عددی 6- جریان غیر دائمی در کانالها، حل معادلات سنت ونانت برای حالات خاص 7- روندیابی سیل در مخزن مراجع درس: 1. Sturm, T. W. (2010), Open Channel Hydraulics, 2 nd edition, McGraw-Hill. 2. Henderson, F. M. (1966), Open Channel Flow, Macmillan Pub. Co.

درس «کنترل اتوماتیک» در نیم‌سال دوم سال تحصیلی 96-95 با کمک آقای سید علی میرمحمدصادقی، در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل ضبط شده‌است.   کنترل اتوماتیک یا کنترل خطی یکی از دروس پراهمیت در رشته­‌های مهندسی مکانیک، مهندسی برق، هوافضا و مهندسی شیمی است. اغلب سیستم­‌های پیشرفته مهندسی نظیر هواپیما، خودرو، ربات، نیروگاه، پالایشگاه، لوازم خانگی هوشمند و ... برای عملکرد خود نیازمند سیستم­‌های کنترلی‌­اند. این مطلب باعث شده‌است که فضای مناسبی برای پژوهش و اشتغال در حوزه‌ی کنترل برای مهندسان فراهم گردد. درس حاضر به بررسی عملکرد سیستم‌­های دینامیکی و روش‌­های کنترل آن می‌پردازد. هدف از ارائه این درس آموزش روش مدل‌مبنا در طراحی کنترل‌های کلاسیک برای سیستم‌های خطی است. در یک دیدگاه کلان، درس ارائه شده را می­‌توان به دو بخش تحلیل سیستم و طراحی کنترلر بخش­‌بندی نمود. از آنجاکه ذات روش‌های طراحی کنترلر کلاسیک ریشه در فضای فرکانسی دارد، لذا سهم ریاضیات در آموزش کنترل و طراحی آن غیرقابل‌انکار است؛ این امر آموزش کاربردگرای کنترل را با چالش مواجه می­‌نماید. برای فائق آمدن به این چالش، تلاش شده‌است تا در گام‌های ابتدایی با رویکردی فیزیکی، تحلیلی و مفهومی به کنترل و کاربردهای آن اشاره شود. تجربه تدریس به این روش نشان‌ داده‌است که دانشجویان دوره کارشناسی مهندسی، در صورت اطمینان از کاربردی بودن این دانش، علاقه مضاعفی به یادگیری و پذیرش ریاضیات مرتبط با آن نشان‌ خواهند‌داد. ازآنجاکه از یک‌سو مفهوم سیگنال و سیستم - بخصوص برای دانشجویان مقطع کارشناسی مهندسی مکانیک - تا قبل از اخذ این درس کم‌تر مورد توجه قرار گرفته‌است و از سوی دیگر شناخت کافی دانشجو نسبت به سیستم و موارد مرتبط با آن مهم‌ترین اصل در یادگیری کنترل است، در جلسات ابتدایی تلاش شده‌است تا دانشجویان با مفاهیم اساسی سیستم نظیر ورودی، خروجی، اغتشاش، دینامیک سیستم و رفتار سیستم آشنا شوند. در ادامه تلاش می­‌شود لزوم استفاده از کنترلر در سیستم‌­ها برای دانشجویان تبیین گردد و مواردی نظیر دینامیک سیستم، پایداری و خطای حالت ماندگار در اذهان ایشان نقش بندد و در ادامه مدل­‌سازی سیستم­‌ها مدنظر قرار گرفته‌است. ازآنجاکه تبدیل لاپلاس از مهم‌ترین بنیان­‌های ریاضی برای آموختن «کنترل اتوماتیک» است، لذا در ابتدا مفاهیم آن مورد تأکید قرار می­‌گیرد و بر اساس مفهوم تابع تبدیل و مشخصه­‌های آن در فضای لاپلاس به‌عنوان روش مد‌‌ل‌سازی پذیرفته‌شده در کنترل به دانشجویان آموزش داده شده‌است. در ادامه روش­‌های مدل­‌سازی امپدانسی برای سیستم­‌های مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی تشریح‌ شده‌است. در بخش بعد دانشجویان با مشخصه­‌های رفتاری مدل سیستم­‌ها آشنا می­‌شوند. آن‌ها می‌آموزند چگونه مشخصه­‌های تابع تبدیل را به مشخصه‌های زمانی و رفتاری سیستم­‌های فیزیکی ارتباط دهند. در بخش بعد روش بلوک دیاگرام به‌عنوان یک روش قدرتمند در نمایش سیستم‌­های دینامیکی مورد بحث قرار می­‌گیرد. دانشجویان قادر خواهند بود بلوک دیاگرام سیستم‌­های پیچیده را به یک تابع تبدیل معادل، بدل نمایند. در ادامه‌ی بخش تحلیل سیستم‌ها دانشجویان با مفاهیم پایداری و خطای حالت ماندگار در سیستم‌­ها آشنا می­‌شوند. آن‌ها می­‌توانند پایداری سیستم و نیز خطای حالت ماندگار که دو مفهوم اصلی در مشخصه­‌های سیستم­‌های کنترلی است را به توابع تبدیل سیستم ارتباط دهند. تا این مرحله از درس، دانشجو قادر است، سیستم واقعی را به یک مدل ریاضی تبدیل نماید و مشخصه­‌های کنترلی نظیر پارامترهای رفتاری سیستم، پایداری و خطای حالت ماندگار را از طریق مدل بیابد. در بخش دوم درس، به دانشجو آموزش داده می­‌شود تا با استفاده از مدل­‌سیستم و آموخته­‌های پیشین، نسبت به طراحی کنترلر مناسب برای سیستم اقدام نماید. در حقیقت این بخش را می­‌توان دستکاری در سیستم حلقه‌­باز به‌منظور دستیابی به مشخصه­‌های سیستم حلقه‌بسته دانست. در درس کنترل اتوماتیک دو روش طراحی شامل مکان هندسی ریشه و روش­‌های فرکانسی به دانشجویان آموزش داده‌می­‌شود. در هر روش کنترلی ابتدا مفاهیم اساسی روش و سپس کاربرد آن در طراحی کنترلر مناسب برای دسترسی به شاخص‌­های عملکردی سیستم حلقه­‌بسته به دانشجویان آموخته‌می­‌شود. دانشجویان خواهند‌آموخت چگونه مشخصه­‌های سیستم حلقه‌بسته را - در صورت امکان - با تنظیم بهره استاتیکی حلقه‌باز و در صورت لزوم با اعمال یک جبران‌گر دینامیکی در مسیر حلقه‌باز به مشخصه­‌های مطلوب نزدیک نمایند. امیدواریم دوره آموزشی حاضر در ارتقاء تسلط دانشجویان مهندسی مکانیک، برق، هوافضا و شیمی به مفاهیم جذاب و کاربردی کنترل اتوماتیک و نهایتاً ایجاد انگیزه در ایشان به‌منظور ادامه تحصیل یا اشتغال در این بخش از مهندسی، مؤثر واقع گردد.   دروس ریاضی مهندسی، دینامیک و ارتعاشات مکانیکی از پیش‌نیازهای درس کنترل اتوماتیک هستند.

آموزش رایگان دینامیک ماشین: دینامیک ماشین مجموعه‌ای از مطالعات و تجزیه و تحلیل‌ها درباره‌ی حرکت نسبی اجزای ماشین است که تغییر مکان، سرعت و شتاب را در برمی‌گیرد. در این علم توازن سیستم‌های دوار، توازن سیستم‌های رفت و برگشتی، نیروها و گشتاورها، چرخ‌دنده‌ها و ... مورد بررسی قرار می‌گیرند. آموزش رایگان دینامیک ماشین از جمله دروس مهندسی مکانیک با گرایش جامدات است و جز پرکاربردترین درس در این رشته به‌حساب می‌آید؛ این درس به جهت آشنایی دانشجویان با حل روابط بین سیستم‌‍‎‌‍‌ها و مکانیزم‌های ماشین‌ها برای تحلیل رفتارهای قطعات در انواع تجهیزات و توانایی آن‌ها در بهینه‌سازی و طراحی مجدد، ارائه می‌شود. هدف اصلی در این درس تحلیل سیستماتیکی و دینامیکی یک مکانیزم است که قبل از آن باید درجه آزادی مکانیزم مشخص شود؛ مفهوم درجه آزادی تعیین حداقل مختصات‌های تعمیم‌یافته سیستم است به‌گونه‌ای که در هر لحظه بتوان توصیف کاملی از پیکربندی سیستم را در دست داشت. روابط مورداستفاده در این درس گروبلر است که با استفاده از روش‌های مختلفی مانند برداری، ترسیمی، اعداد مختلط و... به کار گرفته می‌شود. در مکانیزم‌هایی که اجزا در تماس مستقیم با یکدیگر هستند، تحلیل سیستماتیک با استفاده از روابط مربوط به دو نقطه منطبق بر هم پیچیدگی‌های خاصی دارد؛ به همین دلیل در این حالت مکانیزم معادل با پیچیدگی کمتر برای حل مسئله پیشنهاد می‌شود. در تحلیل دینامیکی تعیین نیروها و گشتاورها موردنظر هستند، اگر دینامیک به دودسته دینامیک معکوس و دینامیک مستقیم تقسیم‌بندی شوند، در درس دینامیک ماشین دینامیک معکوس موردمطالعه قرار می‌گیرد. در این مطالعه شتاب خطی و زاویه‌های اجزای سیستم معلوم بوده و هدف از تحلیل تعیین نیروها و گشتاورها می‌باشد. در تحلیل دینامیکی نیز از روش‌هایی مانند ترسیمی، ماتریسی و اعداد مختلط استفاده می‌شود. در این تحلیل در بحث توازن حذف کامل نیروهای دینامیکی و گشتاورها، کاهش این نیروها و گشتاورهای در سیستم‌های رفت و برگشتی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرد. در این تحلیل دانشجویان یاد می‌گیرند که نیروها و گشتاورهای اینرسی موجب بروز ارتعاشاتی ناخواسته در سیستم می‌شوند و همچنین نحوه بالانس موتورهای خطی چند سیلندر و موتورهای v شکل آموزش داده می‌شود. از جمله مفاهیم مهمی که در این درس ارائه می‌شود مباحث مربوط به تعیین مرکز جرم و ممان اینرسی است که علاوه‌برآن مجموعه‌های معادل دینامیکی، شعاع ژیراسیون و مرکز ضربه نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این درس تحلیل نیرو چرخ‌دنده‌ها از مباحث اصلی می‌باشد، اما تحلیل سینماتیکی چرخ‌دنده‌های ساده و اپی‌سیکلیک نیز در سرفصل‌های آموزشی این دوره قرار دارد.

دینامیک شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است که به مطالعه‌ی حرکت اجسام تحت اثر نیروها و گشتاورهای اعمالی به آن اجسام می‌پردازد. به‌طورکلی این درس شامل دو قسمت سینماتیک و سینتیک می‌شود، در قسمت سینماتیک تنها هندسه و توپولوژی حرکت مورد بررسی قرار می‌گیرد؛ بدون آنکه صحبتی از عوامل به‌وجودآورنده حرکت شود. حال‌آنکه در سینتیک علت‌های به‌وجودآورنده حرکت که همان نیروها و گشتاورهای اعمالی به سیستم است، موردتوجه قرار می‌گیرند. اصول این درس بر پایه قوانینی است که توسط نیوتن ارائه شده است. این قوانین عبارت‌اند از: قانون اول نیوتن: اگر برآیند نیروهای خارجی وارد بر یک ذره مادی برابر صفر باشد، آن ذره اگر در حال سکون باشد، همچنان ساکن باقی می‌ماند و اگر در حال حرکت باشد، با همان سرعت اولیه به حرکت خود در امتداد یک خط مستقیم ادامه می‌دهد. قانون دوم نیوتن: مطابق این قانون برآیند نیروهای خارجی وارد بر یک ذره مادی برابر با نرخ تغییرات مومنتوم خطی آن ذره مادی است. قانون سوم نیوتن: مطابق این قانون نیروهای عمل و عکس‌العملی که دو جسم به یکدیگر وارد می‌کنند، با یکدیگر مساوی و در امتداد خط واصل میان آن دو جسم، ولی خلاف جهت یکدیگر می‌باشند. اگرچه قانون دوم نیوتن یک قانون تجربی است که هیچ‌گونه اثبات ریاضی پشت آن نیست، اما تمامی قوانینی که پس از آن توسعه یافته‌اند، مبتنی بر این قانون هستند. به طور مثال با ضرب کردن دو طرف قانون دوم نیوتن در dt و انتگرال گرفتن از معادله حاصله رابطه ضربه و مومنتوم خطی حاصل می‌گردد و با ضرب کردن دو طرف قانون دوم نیوتن در dr و انتگرال‌گیری از معادله حاصله قانون کار و انرژی استخراج می‌گردد. در آموزش رایگان دینامیک چه مطالبی بررسی می گردد؟ فصل اول این درس با تعریف مفاهیمی اساسی همچون فضا، زمان، جرم، ذره مادی، جسم صلب، کمیت برداری، کمیت اسکالر، قوانین نیوتن، سیستم آحاد، گرانش و ... آغاز می‌شود. فصل دوم به سینماتیک ذرات مادی اختصاص یافته است. در آنجا می‌بینیم که برای توصیف حرکت منحنی‌الخط یک ذره مادی در صفحه، می‌توان از دستگاه‌های مختصات متفاوتی همچون دستگاه مختصات کارتزین، دستگاه مختصات عمودی - مماسی و دستگاه مختصات قطبی بهره برد. همچنین برای توصیف حرکت منحنی‌الخط یک ذره مادی در فضا از دستگاه‌های مختصات دکارتی، دستگاه مختصات استوانه‌ای و دستگاه مختصات کروی استفاده می‌شود. پس از تعیین موقعیت آن ذره مادی توسط یکی از دستگاه‌های فوق‌الذکر، به ترتیب با یک‌بار و دوبار مشتق‌گیری از بردار موقعیت، بردار سرعت و شتاب آن ذره مادی تعیین می‌گردد. از دیگر مسائلی که در این فصل مورد بررسی قرار می‌گیرد، نمایش برداری در دستگاه‌های ثابت و متحرک و حرکت مقید ذرات است. در فصل سوم سینتیک ذرات توسط سه روش مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ابتدای این فصل با استفاده مستقیم از قانون دوم نیوتن به مطالعه حرکت ذرات مادی تحت اثر نیروهای اعمالی به آنها خواهیم پرداخت. سپس با استفاده از دو اصل بسیار مهم در دینامیک یعنی قانون کار و انرژی و روش ضربه - مومنتوم به تحلیل دینامیکی ذرات مادی می‌پردازیم. در بحث مربوط به اصل کار و انرژی با مفاهیمی چون انرژی جنبشی و پتانسیل آشنا می‌شویم. اصل بقای انرژی مکانیکی، اصل پایستگی مومنتوم خطی و پایستگی مومنتوم زاویه‌ای از مواردی است که تحت شرایطی خاص برقرار است و موجب سادگی تحلیل دینامیکی ذرات مادی می‌شود. این فصل با برخورد مرکزی مستقیم و برخورد مرکزی مایل دو ذره مادی ادامه می‌یابد. در پایان این فصل، کاربرد اصل دالامبر در تحلیل حرکت ذرات در دستگاه‌های شتاب‌دار ارائه می‌گردد. در فصل چهارم سینتیک یک سیستم از ذرات مادی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ابتدا مفهوم مرکز جرم برای این سیستم از ذرات ارائه می‌گردد. سپس قانون دوم نیوتن، اصل کار و انرژی، رابطه ضربه - مومنتوم خطی و رابطه ضربه - مومنتوم زاویه‌ای برای یک سیستم از ذرات توسعه می‌یابد. از دیگر مواردی که در این فصل معرفی می‌گردد، تعریف مومنتوم زاویه‌ای حول یک نقطه ثابت، حول مرکز جرم و حول یک نقطه دلخواه شتاب‌دار است که هر یک از این تعاریف به یک معادله گشتاوری منجر می‌شود. لازم به ذکر است، درک مفاهیم این فصل کمک شایانی به توسعه روابطی می‌کند که در فصل ششم ارائه می‌گردد. در فصل پنجم سینماتیک اجسام صلب در صفحه مورد مطالعه قرار می‌گیرد. حرکت یک جسم صلب در صفحه به سه دسته تقسیم‌بندی می‌گردد: 1- حرکت انتقالی محض (خود این حرکت به دو دسته حرکت انتقالی مستقیم‌الخط و حرکت انتقالی منحنی‌الخط تقسیم‌بندی می‌گردد) 2- دوران حول یک محور ثابت 3- حرکت کلی در صفحه مباحث این فصل با تحلیل حرکت مطلق و تحلیل حرکت نسبی ادامه می‌یابد، اما مهم‌ترین بخش این فصل، بخش پایانی آن است که به حرکت نسبت به محورهای دورانی اختصاص یافته است که منجر به پیدایش مؤلفه شتاب کوریولیس در معادلات شتاب می‌شود. در پایان در فصل ششم سینتیک اجسام صلب صفحه‌ای مورد تحلیل قرار می‌گیرد. در ابتدا معادلات حرکت دینامیکی در کلی‌ترین شکل خود ارائه می‌گردد. سپس این معادلات برای سه حالتی که برای حرکت یک جسم صلب می‌تواند رخ دهد (حرکت انتقالی محض، حرکت دورانی محض، و حرکت عمومی) ساده می‌گردد. در این فصل نیز همانند فصل سوم با استفاده از قوانین کار و انرژی، و ضربه - مومنتوم، طیف دیگری از مسائل در این حوزه تحلیل می‌گردد. ***این دوره درحال تکمیل است***

در درس آموزش رایگان روش‌های تولید تلاش شده است که همه فناوری مورداستفاده در صنعت در دسته‌بندی‌های مناسب کنار یکدیگر گردآوری و ارائه شوند. لازم به تأکید است که با‌توجه‌به گستره این درس جزئیات این فناوری‌ها موردبحث قرار نمی‌گیرد. عملاً هر فصل ارائه شده خود به‌تنهایی می‌تواند در قالب یک درس یا حتی بیشتر از یک درس مستقل ارائه شده و جزئیات بیشتر مورد کنکاش قرار گیرد. به‌عنوان‌مثال فصل نخست درس روش‌های تولید با عنوان "فرایند‌های مبتنی بر انجماد" که در چند جلسه ارائه می‌شود خود گزیده‌ای مختصر از پنج درس ریخته‌گری، انجماد، جوشکاری، روش‌های تولید پلیمرها و سرامیک‌ها است. علاقه‌مندان بعد از گذراندن این درس می‌توانند مرجع یافتن پاسخ‌های دقیق‌تر به سؤالات خود را در دروس تفصیلی‌تر جستجو نمایند. در این درس سرفصل‌های متنوع از جمله فرایندهای ریخته‌گری (پیوسته و قطعه‌ریزی) و تکنولوژی جوشکاری، فناوری‌های ساخت قطعات پلیمری و سرامیکی، فرایندهای شکل‌دهی از جمله نورد، فورج، اکستروژن و کشش سیم، فرایندهای شکل‌دهی ورق (قالب و پرس)، فرایندهای ماشین‌کاری مانند تراشکاری، سوراخ‌کاری، فرزکاری و سنگ‌زنی و در نهایت فناوری‌های مرتبط با متالورژی پودر گردآوری و ارائه شده است. در این درس به دانشجویان آموخته می‌شود که برای ساخت قطعات مختلف، فناوری‌های مختلف قابل‌استفاده است. در چنین شرایطی طراح فرایند تولید با‌توجه‌به خواص موردنظر، امکانات موجود و هزینه‌های تولید بهترین فناوری را انتخاب می‌کند. دانشجویی که این درس را با موفقیت سپری نماید می‌تواند فناوری‌های بکار رفته برای ساخت قطعات مختلف را از روی شکل هندسی، مشخصات، جنس، خواص و عملکرد تعیین نموده و برای ساخت قطعات جدید باتوجه‌به این ویژگی‌ها فناوری مناسب را پیشنهاد دهد. براین‌اساس آشنایی و تسلط بر خواص مواد برای علاقه‌مندان به این درس ضروری بوده و عملاً درس علم مواد پیش‌نیاز این درس است. آموزش رایگان روش‌های تولید مناسب چه کسانی است؟ این درس بسیار مهم به‌گونه‌ای طراحی شده است که همه دانشجویان مهندسی با فناوری‌های بکار رفته در ساخت و تولید قطعات صنعتی آشنا شوند تا در آینده شغلی بتوانند در صورت نیاز مسیری صحیح برای مراجعه عمیق‌تر داشته باشند. این درس برای دانشجویان رشته‌های مکانیک، صنایع، معدن، مهندسی شیمی، مهندسی برق، مهندسی پلیمر و مهندسی نساجی توصیه می‌شود. دانشجویان مهندسی مواد هم می‌توانند از این درس به‌عنوان مرجع تکرار و مرور سریع و فشرده دروس خود بهره‌برداری نمایند. امیدوارم تلاش من در تهیه درس روش‌های تولید بتواند کمکی هرچند اندک در افزایش کیفیت آموزش دانشجویان عزیز داشته و در نهایت منجر به پیشرفت روزافزون ملت ایران و آبادانی میهن عزیزمان شود. کلاس‌های ارائه شده در این مجموعه در ترم دوم سال تحصیلی 1399-1400 برای دانشجویان رشته مهندسی مکانیک دانشگاه تهران ضبط و آماده‌سازی شده است. ***این دوره درحال تکمیل است***

هدف این درس تربیت یک مهندس مستقل (independent engineer) می باشد. در این درس دانشجویان با موثرترین راه برای ساخت یک محصول از ابتدا (مطالعه کارهای پیشین از جمله مقالات، ثبت اختراعات و گزارشهای شرکت ها) تا محاسبه هزینه ها، روشهای مختلف تولید، مشکلات تولید، خرید داخلی، خرید از خارج، و ... آشنا می شوند. دانشجویان می آموزند که چگونه به یک مساله علمی نزدیک شوند، سوال های مناسب را در ذهن خود بوجود آورند، بطور بهینه از پژوهش های پیشین استفاده کنند و دستاوردهای خود را بصورت یک محصول ارایه دهند. همچنین دانشجویان با نوشتن پروپوزال های علمی و صنعتی آشنا می شوند.

 پروژه طراحی موتور DC با کنترل داخلی جریان و خارجی سرعت یکی از پروژه‌های درس کنترل دور موتورهای الکتریکی می‌باشد. می‌دانیم که امروزه موتورهای DC یکی از پرکاربردترین موتورها در صنعت می‌باشند که در این پروژه نحوه طراحی آن‌ها در سیمولینک متلب و همچنین نحوه کنترل سرعت این نوع موتورها را مورد بررسی قرار می‌دهیم؛ بنابراین لازم است که ابتدا توضیحاتی راجع به این نوع موتورها داشته باشیم: تعریف موتور: یک موتور الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. بیشتر موتورهای الکتریکی از تقابل میدان‌های مغناطیسی و هادی‌های حامل جریان برای تولید نیروی گرداننده استفاده می‌کنند. موتورها و ژنراتورها شباهت‌های زیادی دارند و بسیاری از گونه‌های موتور الکتریکی را می‌توان به‌عنوان ژنراتور هم به کار برد، یا برعکس. موتورهای الکتریکی نیز به دو دسته اصلی جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) تقسیم می‌شوند. اغلب موتورهای الکتریکی بر اساس اصول الکترومغناطیس به حرکت درمی‌آیند، اما موتورهای دیگری وجود دارند که بر اساس دیگر پدیده‌های الکترومکانیکی مانند نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند. اصل اساسی در موتورهای الکترومغناطیس این است که به سیم‌های حامل جریان الکتریکی در داخل میدان مغناطیسی نیروی مکانیکی اعمال می‌شود. این نیرو در قانون نیروی لورنتز تشریح شده‌است. موتور DC در سال 1873 میلادی اختراع شد. این نوع موتورها دارای آرمیچری روی روتور به شکل آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ دوار به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در آرمیچر در هر سیکل دو بار بر عکس می‌کند تا قطب‌های آهنربای الکتریکی، آهنربای دائمی واقع در استاتور را جذب و دفع کند. در واقع کموتاتور آهنربای الکتریکی آرمیچر را با عبور قطب‌های آهنربای الکتریکی آرمیچر از جلوی قطب‌های آهنربای دائمی استاتور معکوس می‌کند. در طول این جابه‌جایی پلاریته تکانه روتور در یک جهت ثابت می‌ماند و روتور به چرخش خود ادامه خواهد داد. البته می‌توان آهنربای دائم در محیط بیرونی یک موتور DC را با آهنربای الکتریکی تعویض کرد. اما هدف ما در این آموزش طراحی موتور DC در سیمولینک متلب و طراحی کنترل‌های داخلی جریان و خارجی سرعت برای این نوع موتورها می‌باشد. در این فیلم آموزشی مدل‌سازی و شبیه‌سازی موتور DC با کنترل داخلی جریان و خارجی سرعت در سیمولینک را به شما دوستان عزیز آموزش می‌دهیم. مدل دینامیکی سیستم الکترومکانیکی موتور DC به‌صورت کامل مدل‌سازی، شبیه‌سازی و تحلیل شده‌است. اما همان‌طور که گفته شد موتور DC یک سیستم الکترومکانیکی می‌باشد یعنی از دو قسمت الکتریکی مدار RL و مکانیک سیستم دورانی تشکیل شده است. در این آموزش نیز همه مراحل این شبیه‌سازی به‌صورت گام‌به‌گام انجام شده است.   پیش‌نیازها: 1- درس کنترل دور موتورهای الکتریکی 2-  درس ماشین‌های الکتریکی 1 3- درس کنترل خطی 4-  آشنایی با سیمولینک متلب دانلود فایل‌های پیوست

متأسفانه جلسات اول و پنجم ضبط نشده‌است.

دینامیک روتور یک شاخه تخصصی از مکانیک کاربردی مربوط به رفتار و تشخیص ساختار چرخشی است. معمولا برای تجزیه و تحلیل رفتار ساختارها از موتورهای جت و توربین بخار به موتورهای خودکار و ذخیره سازی دیسک کامپیوتر استفاده می شود.در مراحل اولیه، دینامیک روتور مربوط به یک یا چند ساختار مکانیکی (روتور) است که توسط یاتاقان ها پشتیبانی می شود و تحت تاثیر پدیده های داخلی قرار می گیرند که در اطراف محور یکسانی چرخ می زند. ساختار حمایت کننده استاتور نامیده می شود.

مهندسی مکانیک از رشته‌های بسیار محبوب دانش‌آموزان ریاضی فیزیک است. مباحث کلی در این رشته، مربوط به بررسی حرکت اجسام تحت تأثیر نیروهای مختلف هستند. به عبارت بهتر می‌توان گفت که رشته مهندسی مکانیک، جنبه عملی همه آن چیزی است که در علم فیزیک خوانده‌اید. در این رشته قوانین و اصول علم فیزیک به شما کمک می‌کند تا بتوانید دستگاه‌هایی را طراحی کنید که زندگی را برای افراد ساده‌تر می‌کنند. در این مقاله می‌خواهیم همه آنچه را باید درباره این رشته بدانید با شما در میان بگذاریم. چه مباحثی در رشته مهندسی مکانیک مطرح می‌شود؟ مهندسی مکانیک دنیای بسیار گسترده‌ای است که در آن همه اصول فیزیکی در کنار شرایط عملی و اقتصادی بررسی می‌شوند. فارغ‌التحصیلان این رشته یاد می‌گیرند که چطور یک قطعه مکانیکی را طراحی کرده و بسازند. همچنین با شیوه‌هایی برای بهینه‌سازی عملکرد آن نیز آشنا خواهند شد. در کنار این‌ها خواهند فهمید که چگونه می‌توان مصرف انرژی را بهینه کرد و انرژی‌ها در طی کار قطعات مکانیکی چطور به هم تبدیل می‌شوند. مهندسان مکانیک با استفاده از دانش خود می‌توانند از مواد مختلف برای تولید قطعات استفاده کرده و مقاومت آن‌ها را بالا ببرند. گرایش‌های رشته مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی، رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش اصلی است که تنها در چند واحد تخصصی در ترم‌های شش و بالاتر، با هم تفاوت دارند. این گرایش‌ها عبارت‌اند از: 1- طراحی جامدات در گرایش طراحی جامدات، یک مهندس مکانیک خواهد آموخت که بارگذاری‌های خارجی چگونه می‌توانند بر روی رفتار مواد جامد تأثیر بگذارند. به‌این‌ترتیب می‌توان تغییر شکل این مواد را بررسی کرده و به خواص آن‌ها پی برد. به‌دست‌آوردن این دانش می‌تواند مهندسان مکانیک را برای کار در آزمایشگاه‌های تشخیص کیفیت مواد جامد آماده کرده و به آن‌ها برای طراحی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات با مقاومت موردنظر کمک کند. 2- حرارت و سیالات در گرایش حرارت و سیالات سیستم‌هایی بررسی می‌شوند که بر اساس تبدیل انرژی یا انتقال حرارت کار می‌کنند. به‌این‌ترتیب فارغ‌التحصیلان این گرایش می‌توانند سیستم‌های مختلفی را برای صنایع خودروسازی، غذایی یا حرارتی طراحی کرده و یا عملکرد سیستم‌های موجود را بهبود ببخشند. 3- ساخت و تولید گرایش ساخت و تولید به دو زیرمجموعه قالب‌سازی و ماشین‌ابزار تقسیم می‌شود. در این گرایش افراد با روش‌های طراحی و ساخت ابزارهای مختلف در زمینه جوشکاری و ریخته‌گری آشنا می‌شوند. همچنین اصول طراحی و ساخت ماشین‌آلات پیشرفته مانند ماشین‌های کشاورزی، خودروها، هواپیماها و ماشین‌های نظامی را یاد خواهند گرفت. به‌طورکلی هدف اصلی در گرایش ساخت و تولید، تربیت افرادی باروحیه خلاقانه برای طراحی سیستم‌های پیچیده‌ای است که در هماهنگی با هم بتوانند زندگی افراد را آسان‌تر کنند. بازار کار رشته مهندسی مکانیک یکی از اصلی‌ترین نکات برای پیداکردن کار خوب در رشته مهندسی مکانیک، آشنایی با نرم‌افزارهای موجود در این رشته و تسلط بر آن‌ها است. به‌این‌ترتیب دیگر نیازی نیست که برای کسب درآمد از طریق این رشته، خود را محدود به آزمون‌های استخدامی یا شرایط سخت‌کاری در شرکت‌های خصوصی کنید. بلکه می‌توانید به‌صورت مستقل برای خود کار کرده و یا حتی شرکت خودتان را تأسیس کنید. پس باید از ابتدای ورود به این رشته، مهارت‌های عملی و نرم‌افزاری خود را بهبود ببخشید. در کنار این‌ها شرکت‌ها، کارخانه‌ها و سازمان‌های مختلفی هستند که برای استخدام یک مهندس مکانیک کاربلد، تقاضا می‌دهند. مهندسان مکانیک می‌توانند در شرکت‌های مربوط به تولید و طراحی لوازم‌خانگی، صنعتی و پزشکی مشغول به کار شوند. همچنین فرصت کار در پالایشگاه، نیروگاه، تصفیه‌خانه‌ها، صنایع دفاعی، هواپیماسازی، کشتی‌سازی و خودروسازی برای آن‌ها فراهم شده است. مهندسان مکانیک به دلیل توانایی زیادی که در طراحی قطعات مختلف دارند می‌توانند به‌عنوان طراح در کارخانه‌های مختلف مشغول به کار شوند. همچنین می‌توانند ربات‌هایی را بسازند که به افزایش بازده تولید کمک می‌کند. این مهندسان می‌توانند در ساخت انواع بالابر، آسانسور و سیستم‌های حمل‌ونقل مفید واقع شده و راهکارهایی را برای استفاده بهینه از انرژی‌های تجدیدپذیر ارائه بدهند.