جمعه 4 خرداد 1397 | به روز شده: 42 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 - 15:42:45 | کد مطلب: 403441 چاپ
آشنايي با رشته‌ي مهندسي مكانيك

پرنده‌های پیتزایی!

کودک و نوجوان > فرهنگی - اجتماعی - معرفی رشته‌های دانشگاهی > سید‌سروش طباطبایی‌پور:
ماجرا از دو سال پیش کلید خورد. وقتی قرار شد تابستان، در مغازه‌ی عمواسماعیل کار کنم.

يعني پدرم حسابي گير داده بود كه علاوه بر شركت در كلاس‌هاي درسي تابستاني مدرسه، روزهاي زوج، سر كار هم  بروم؛ چون بايد دستم كمي هم در جيب خودم باشد.

البته خودم هم از اين پيشنهاد راضي بودم؛ به‌خصوص وقتي عمواسماعيل قبول كرد در رستوران او كار كنم. آخر، كار در مغازه‌ي عمو، هم فال بود و هم تماشا! هم كار مي‌كردي و درآمد داشتي و هم سر ظهر، يك پيتزاپپروني تند مي‌زدي به بدن و صفا!

اما ماجرا به همين‌جا ختم نشد. عمو، تحصيل‌كرده‌ي دانشگاه بود و هر روز براي رونق كارش، طرح يا ايده‌اي نو رو مي‌كرد. اصلاً يكي از هيجان‌هاي مشتري‌هاي رستوران عمو، اين بود كه هر ماه با طرح جديدي روبه‌رو مي‌شدند؛ از انتخاب مواد اوليه‌‌ي پيتزا و طبخ آن به‌دست مشتري گرفته تا صندلي‌هاي چپكي و ميز‌هاي كج‌و‌كوله و موسيقي‌هاي عجيب!

اما ماجرايي كه مرا هم حسابي درگير خودش كرد، طرح ارسال رايگان پيتزا با استفاده از پهپاد يا به‌ اختصار «پ.ب.پ» بود!

رستوران عمو، در منطقه‌ي شلوغي بود و يكي از ضعف‌هاي رستوران، اين بود كه وقتي پيتزا با پيك موتوري به دست مشتري مي‌رسيد، سرد شده و از دهن افتاده بود.

عمو از همان روزهاي اول طرح، مرا هم درگير پروژه‌ي پهپاد كرده بود. اگر طرحش مي‌گرفت كه كولاك بود. چند دقيقه بعد از سفارش غذا، توي خانه‌ات، روي مبل لم‌داده‌اي كه يكهو زنگ تلفن به صدا درمي‌آيد و تو را به پشت‌بام فرا مي‌خواند. تو هم بدو‌بدو بالاي پشت‌بام مي‌روي و از دستان مبارك جناب پهپاد عزيز، پيتزاي داغ داغ تحويل مي‌گيري و...

اما طرح به اين سادگي‌ها هم نبود. حداقل چهار نفر با تخصص‌هاي مختلف، درگير پروژه‌ي ساخت پهپاد پيتزا‌رسان بودند. يك مهندس مكانيك كه در واقع مدير پروژه هم بود، به نام عمو اسماعيل! يك مهندس هوافضا به‌نام دوست عمواسماعيل، يك مهندس برق به‌نام برادر عمواسماعيل (يا همان پدر بنده) و يك ناظر كيفي و مدير امور راهبردي و هماهنگي امور مختلف امنيتي و انتقال داده‌هاي مهندسين به يك‌ديگر، كه فقط در روزهاي زوج فصل تابستان به پروژه اضافه مي‌شد، به‌نام برادرزاده‌ي عمو اسماعيل!

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

  • ايده‌هاي واقعي!

عمو، در طول انجام پروژه، خيلي از رشته‌اش تعريف مي‌كرد. او معتقد بود همان‌طور كه ورزش دو‌ميداني، مادر همه‌ي ورزش‌هاست؛ رشته‌ي مكانيك هم مادر همه‌ي رشته‌هاي مهندسي است. يك تعريف ساده هم از رشته‌اش داشت:

مهندس مكانيك

ايده ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ محصول

يعني در صنعت، مهندس مكانيك كسي است كه مي‌تواند ايده را به محصول تبديل كند. در طول پروژه‌ي پ.ب.پ هم اين مسئله خيلي به چشم مي آمد؛ يعني تا ايده‌اي در ساخت پهپاد به ذهنش مي‌رسيد، به‌ سرعت آن را روي كاغذ مي‌آورد و عملياتي مي‌كرد.

حتي افكار عمو، كمي با فكرهاي پدر من كه مهندسي برق خوانده، متفاوت بود. انگار ذهن عمو، بيش‌تر عيني بود و به فيزيك و بخش‌هاي حركتي پهپاد  گرايش داشت، اما ذهن بابا، بيش‌تر انتزاعي بود و محاسبه‌هاي رياضي پروژه را به‌عهده مي‌گرفت.

در طول پروژه‌ي پ.ب.پ، كشف ديگري هم كردم. عمو به چند ابزار و چند مهارت مهم مسلط شده بود كه قبل از تحصيل، آن‌‌ها را در او نديده بودم

ابزارهايي كه عمو به آن‌ها مسلط شده بود     ـــــــــــــــــــــــــــــ       قوانين حاكم بر حركت، انرژي، نيرو، قوانين فيزيك و...

مهارت‌هايي كه عمو به آن‌ها مسلط شده بود  ــــــــــــــــــــــــــــــ   توانايي حل مسئله، طراحي، ساخت قطعات، نرم‌افزارها و...

 

  • دنيايي پر از حساب و كتاب!

ساخت پهپاد در ابتدا، خيلي ساده به‌نظر مي‌رسيد، اما وقتي عمواسماعيل ماجرا را برايم شكافت، به عمق ماجرا پي بردم.

بدنه، موتورها، ملخ، مدار كنترل، باتري و... قطعاتي بودند كه براي انجام پروژه‌ي پ.ب.پ لازم بود. عمو با تخصصي كه داشت، در بيش‌تر بخش‌ها درگير بود. البته بخش‌هايي مثل طراحي مدار كنترل پهپاد را به پدرم سپرده بود.

عمو حتي بخش‌هايي را كه بسيار كم‌اهميت به‌نظر مي‌رسيد هم، بررسي، مدل‌سازي و حساب‌و‌كتاب مي‌كرد. مثلاً كلي زمان گذاشت تا بتواند مقاومت بدنه‌ي پهپاد را بررسي كند. مواد به‌كار رفته در بدنه، مقاومت بدنه در برابر نيروي چند عدد پيتزا، مقاومت آن در برابر جريان باد و... همه قابل محاسبه و اندازه‌گيري بودند.

مثلاً  فهميدم عمواسماعيل در درسي به‌نام «علم مواد» كه نيم‌سال سوم آن را گذرانده، به‌موضوعاتي مثل «آرايش اتمي و ساختار بلوري در جامدات»، «خواص مكانيكي فلزات»، «محاسبه‌ي تغيير شكل فلزات»، «مواد پليمري» و... مسلط شده است.

بعد از كلي محاسبه، عمو به اين نتيجه رسيد كه بدنه‌ي پهپاد را بايد از نوعي «فيبر كربن» بسازد.

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

  • صفر و يك‌هاي مكانيكي!

به اين دليل كه آزمون و خطا در محيط واقعي صنعت، پرهزينه و گاهي غيرممكن است، نرم‌افزارهايي توليد شده‌اند كه محيط واقعي را به‌شكلي مجازي شبيه‌سازي مي‌كنند تا مهندسان مكانيك بتوانند پيش از توليد، از عملكرد مطلوب و بهينه‌ي محصولشان در شرايط واقعي اطمينان حاصل كنند.

به‌همين دليل، يك مهندس مكانيك موفق، كسي است كه به سه گروه از نرم‌افزارهاي تخصصي مسلط باشد.

گروه اول: نرم‌افزارهاي گروه CAD (طراحي قطعات به‌صورت سه‌بعدي) مانند SolidWorks  و Catia

گروه دوم: نرم‌افزارهاي گروه CAE (مهندسي به كمك كامپيوتر يا نرم‌افزارهاي تحليل تنش و شبيه‌سازي پديده‌هاي ديناميكي) مانند Ansys و Abaqus

گروه سوم: نرم‌افزارهاي گروه CAM (ساخت به كمك كامپيوتر) مانند PowerMill  و  MasterCam

كل ماجراي توليد پهپاد، در هر سه‌گروه از اين نرم‌افزارها پياده شده بود.

 

  • شاخ‌و‌برگ‌ها!

گرايش عمو‌اسماعيل در دانشگاه، طراحي جامدات بود. يك‌بار درباره‌ي همين موضوع با هم بحث كرديم. او گفت: «در دوره‌ي كارشناسي، اين رشته، سه گرايش اصلي دارد كه اكثر درس‌هايشان با هم مشترك است؛ اما در سال آخر  تحصيل، درس‌هايي را مي‌خوانند كه كمي به علاقه‌مندي‌هايشان نزديك‌تر باشد:

طراحي جامدات:

براي طراحي سيستم مكانيكي تشكيل‌شده از تعدادي قطعات، بايد تمامي نيروهاي وارد‌شده به آن  قطعه‌ها محاسبه و در طراحي و توليد، به آن‌ها توجه شود. اين توانايي را دانشجويان شاخه‌ي طراحي جامدات به‌دست مي‌آورند.

حرارت و سيالات:

سيال، به‌معني حالتي غير از حالت جامد ماده است و دانشجويان اين شاخه، براي طراحي و محاسبه‌ي اجزاي سيستم‌هايي تربيت مي‌شوند كه اساس كارشان، تبديل انرژي، حرارت و... است. سيستم‌هايي شبيه نيروگاه‌هاي آبي و حرارتي، موتورهاي احتراقي، ذوب فلزات، تأسيسات ساختمان‌ها و...

ساخت و توليد:

براي توليد سريع، ارزان و با كيفيت، بايد از چه روش‌هايي استفاده كرد؟ جواب اين سؤال را دانشجويان اين شاخه مي‌يابند. هم‌چنين در اين شاخه، دانشجويان به جوشكاري، فرم‌دادن فلزات، قالب‌سازي و... مسلط مي‌شوند.

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

  • ترين‌ها!

رشته‌ي مهندسي مكانيك، البته در قرن هجدهم ميلادي و پس از انقلاب صنعتي در اروپا، به‌عنوان رشته‌ا‌‌ي مستقل شناخته شد؛ اما به‌خاطر گستردگي اين رشته در صنعت، افراد سرشناس فراواني را از گذشته‌هاي دور مي‌توان نام‌برد كه تخصصشان، رشته‌ي مهندسي مكانيك بوده است؛ بزرگاني چون ارشميدس (سازنده‌ي قرقره، منجنيق و...)، لئوناردو داوينچي (طراح اوليه‌ي ماشين‌هاي پرنده و...) نيوتن (پايه‌گذار قوانين و علم مكانيك امروزي) و...

حتي نام بسياري از محصولاتي را كه امروزه از آن‌ها استفاده مي‌كنيم، هم‌نام با اسم مخترعانشان است كه خود، مهندس مكانيك بوده‌اند.

مثلاً کارل بنز (1844-1929) مخترع موتورهاي ديزلي و بنيان‌گذار كارخانه‌ي بنز، فرديناند پورشه (1875-1951) بنيان‌گذار شركت خودروسازي پرشه، لوئي رنو (1877-1944) مؤسس خودروسازي رنو، ساموئل کلت (1814-1862)سازنده‌ي اسلحه‌ي كلت و...

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

طرح اوليه‌ي يك هلي‌كوپتر منتسب به لئوناردو داوينچي

 

  • لِگوبازي!

چند روز پيش، تولدم بود. عمواسماعيل برايم هديه‌ا‌‌ي عجيب‌و‌غريب خريد: لگو! همان قطعات مكعبي‌شكل كه روي هم سوارشان مي‌كنيم و با آن‌ها شكل‌هاي گوناگون مي‌سازيم.

كمي جا خوردم. احساس كردم هديه‌اش كودكانه است. اما همان‌شب، هديه‌اش را باز كردم و تا ساعت‌ها با هم بازي كرديم. شايد باورتان نشود، اما من با همان لگوهايم، توانستم ماكت پهپادي را بسازم كه مي‌توانست يك برش از پيتزاي پپروني را از آشپزخانه تا اتاق من بياورد!

 

  • بازار كار در رشته‌ي مهندسي مكانيك

1. كارخانه‌هاي توليد خودرو يا قطعات آن

2. طراحي و ساخت ماشين‌آلات صنعتي و  قطعات آن‌ها

3. پالايشگاه‌ها و صنايع پتروشيمي

4. نيروگاه‌هاي حرارتي، خورشيدي، آبي و...

5. فناوري نانو

6. طراحي و ساخت ربات‌ها و بازوهاي مكانيكي

7. ساخت تجهيزات دفاعي و...

8. طراحي و ساخت وسايل حمل‌و‌نقل زميني، هوايي و دريايي

9. كارخانه‌هاي توليد فولاد، آهن و...

 

قدم ‌به‌ قدم تا رسيدن به مهندسي مكانيك!

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

گرايش‌هاي اين رشته بعد از كارشناسي عبارتند از: جامدات، ديناميك-كنترل-ارتعاشات، سيالات (تبديل انرژي) و ساخت و توليد

 

دوچرخه شماره ۹۲۱

 

  • سپاس

از آقاي «اسماعيل شريفي» كارشناس رشته‌ي مهندسي مكانيك (گرايش طراحي جامدات) و كارشناس ارشد هوافضا تشكر مي‌كنيم كه ما را در تهيه‌ي اين مطلب صميمانه ياري كردند.