معرفی گرایش ها و چارت دروس مهندسی مکانیک

4- گرایش مهندسی پزشکی ـ بیومکانیک
گرایش درسی بیومکانیک یکی از گرایشات خاص و تقریباً کم متقاضی مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد. نکته مهم این است که این گرایش در کشور ما نوپا می‌باشد، ولی در این مدت کوتاه پیشرفت چشم‌گیری در آن مشاهده شده است.
این گرایش یکی از گرایش‌های اپلای خیز برای تحصیل در مقطع دکترا در خارج از کشور می‌باشد.
دروسی که معمولاً در این گرایش ارائه می‌شوند، خود به چند دسته تقسیم می‌شوند:
1- دروس جبرانی (6 واحد) شامل: فیزیولوژی ـ آناتومی ـ آز فیزیولوژی و آناتومی ـ کارورزی (این دروس را فقط دانشجویانی که رشته دوره کارشناسی آن‌ها مهندسی پزشکی نبوده بایستی بگذرانند)
2- دروس تخصصی اجباری (12 واحد) شامل: مکانیک محیط پیوسته، روش اجزا محدود در بیومکانیک، مکانیک سیالات در سیستم‌های بیولوژیکی و رباتیک (سینماتیک، دینامیک) می‌باشد.
3- دروس تخصصی اختیاری 4 درس (12 واحد)
4- سمینار (2 واحد)
5- پایان‌نامه (6 واحد)
که مجموعاً 32 واحد درسی را تشکیل داده که بایستی در چهار ترم و در مدت دو سال گذرانده شوند.
بیومکانیک به استفاده از مکانیک کلاسیک در زمینه‌های پزشکی و بررسی حرکت تغییرات مواد جریان‌های درون بدن و طرح آن‌ها و انتقال مواد شیمیایی در محیط می‌پردازد.
پیشرفت در این شاخه به ساخت قلب مصنوعی، دریچه‌های قلب، مفاصل مصنوعی، درک بهتر از عملیات و کارکرد قلب، ریه، شریان‌ها، مویرگ‌ها، استخوان‌ها، غضروف‌ها، تاندون‌ها، دیسک‌های بین مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی ـ عضلانی بدن شده سات.
بازار کار این گرایش بیش‌تر در بیمارستان‌ها به منظور تعمیر و نگهداری تجهیزات بیمارستانی می‌باشد. که در شرکت‌های دانش‌بنیان به منظور طرح‌های مختلف ساخت اعضای بدن مصنوعی و تحقیق و توسعه در این زمینه است. فارغ‌التحصیلان هم‌چنین می‌توانند در مراکز تحقیقاتی از قبیل موسسه استاندارد، بنیاد مستضعفان و جانبازان، مرکز تحقیقات وزارت دفاع و سایر مراکز تحقیقاتی مشغول کار شوند. وزارت بهداشت، سازمان تامین اجتماعی، بیمارستان‌های دولتی و خصوصی … از سایر محل‌هایی هستند که مهندس پزشکی می‌تواند در آن‌جا مشغول شود.
زمینه اپلای در این گرایش نسبت به گرایشات دیگر ارشد مکانیک بیش‌تر فراهم است، آن هم به دلیل پیشرفت روزافزون این رشته در اروپا و آمریکا و پیش‌زمینه خوب دانشجویان مشغول به تحصیل در این رشته در این کشورها می‌باشد.
دانشگاه‌های کشور آمریکا، کانادا و آلمان بهترین‌ها در این گرایش هستند.
طول دوره دو سال است. برای دانشجوبانی که دارای بیش از 8 واحد دروس جبرانی باشند یک نیمسال افزوده خواهد شد. این دروس شامل فیزیولوژی آناتومی 1 و2 ، الکترونیک کاربردی و آزمایشگاه و آشنایی با تجهیزات پزشکی و کارآموزی هستند.
تعداد کل واحدهای دوره (به جز واحدهای جبرانی) حداقل 32 واحد بشرح زیر می‌باشد :
1- دروس عمومی اجباری : 6 واحد
2- دروس تخصصی اجباری : 6 واحد
3- دروس تخصصی اختیاری : 12 واحد
4- سمینار : 2 واحد
5- پروژه : 6 واحد

5 و 6 و 7- گرایش خودرو
طراحی سرفصل‌های آموزشی در مهندسی خودرو به گونه‌ای صورت گرفته تا دانشجویان با مراحل مختلف طراحی، ساخت و آزمایش‌های استاندارد مهندسی خودروها و در نهایت تبدیل ایده به محصول واقعی آشنا شوند. دانشجویان این رشته با کسب آمادگی حین مطالعه دروس در راستای تحقیقات ابتدا درسی به نام سمینار را می‌گذرانند و متعاقباً پایان‌نامه خود را اخذ می‌نمایند. در سمینار دانشجویان با راهنمایی استاد راهنما و با مجوز دانشکده می‌توانند به بررسی انواع تکنولوژی‌های روز دنیا بپردازند. در مرحله انجام پایان‌نامه، عموماً دانشجویان با کمک استاد راهنمای خود با ارتباطی که با بخش‌های مختلف شرکت‌های خودروسازی بزرگ کشور برقرار می‌کنند، پروژه‌های کاربردی تعریف می‌کنند و اگر کار تحقیقاتی آن در حیطه کامپیوتری باشد، در دانشکده به کار تحقیق ادامه می‌دهند و اگر کار آزمایشگاهی موردنیاز باشد در آزمایشگاه‌های دانشکده و یا یکی از زیرمجموعه‌های شرکت‌های خودروسازی تحقیقات زیر نظر استاد راهنما ادامه می‌یابد. دانشجویان عملاً تحت این فرآیند، هر چه بیش‌تر با صنعت خودرو از نزدیک آشنا می‌شوند.
رشته مهندسی خودرو دارای سه گرایش مختلف قوای محرکه، سیستم‌های دینامیکی و سازه بدنه خودرو می‌باشد که در ادامه به معرفی هر یک از این رشته‌ها به صورت جداگانه پرداخته شده است:
1ـ قوای محرکه خودرو (سیستم محرکه خودرو):
امروزه قوای محرکه خودرو به لحاظ نحوه تامین انرژی و طراحی بهینه توجه طراحان زیادی را به خود جلب نموده است. هم‌اکنون قوای محرکه خودروها، غالبا موتورهای درون‌سوز از نوع اشتعال جرقه‌ای و یا اشتعال فشاری هستند. این موتورها دارای انواع مختلفی است که می‌توان از دیدگاه‌های متفاوتی آن‌ها را دسته‌بندی نمود. موتورهای دوزمانه و چهار زمانه، موتورهای کاربراتوری و انژکتوری، پاشش مستقیم (درون سیلندر) و یا غیرمستقیم (درون منیفولد)، بنزینی، گازوئیلی، گازسوز، دوگانه‌سوز، الکلی، تنفس طبیعی، سوپرشارژ (پرخورانی) و توربوشارژ، از انواع موتورها هستند که بر مبنای احتراق داخلی عمل می‌نماید. البته مبحث انواع سوخت‌های جایگزین، همچون سوخت‌های زیستی، هیدروژن و دیگر مواد پاک و همچنین انرژی‌های الکتریکی در قالب خودروهای برقی یا هیبریدی و یا انرژی خورشیدی از دیگر موضوعات در مبحث قوای محرکه است.
2ـ گرایش سازه بدنه خودرو:
بدنه ایمن‌تر، زیباتر و سبک‌تر، عامل موفقیت خودروسازها در قرن بیست‌ویکم خواهد بود. امروزه طراحان کارخانجات بزرگ توانسته‌اند با استفاده از مواد پیشرفته مهندسی طرح‌هایی را در بدنه خودرو ارائه نمایند که تاکنون نظیرش دیده نشده بود و بعضا در رویاها و تخیل یافت می‌شد. برای طرحی و ساخت چنین خودروهایی، نیاز به دانش کامل در زمینه مواد، مقاومت آن‌ها، مکانیزم‌ها، طراحی و محاسبات مهندسی و هم‌چنین فرآیندهای تولید می‌باشد. ایمنی بدنه تنها با محاسبات دقیق مهندسی دست‌یافتنی خواهد بود. در این راستا طراحی سازه خودرو بر اساس جذب انرژی بهینه در برخورد و تصادف اهمیت ویژه‌ای دارد.
3ـ گرایش طراحی سیستم‌های دینامیکی خودرو:
راحتی سفر به معنای کاهش ضربات ناشی از ناهمواری‌های سطح جاده به سرنشینان یکی از مهم‌ترین پارامترها در طراحی خودروی مناسب به شمار می‌رود. هم‌چنین فرمان‌پذیری خودرو در جاده، علی‌الخصوص درپیچ‌های تند موضوع دیگری است که باید به آن توجه داشت. از طرف دیگر یکی از ملزومات خودروی ایمن داشتن سیستم ترمز کاملاً مطمئن است. این موضوعات سرفصل مباحثی هستند که به تفصیل در گرایش سیستم‌های تعلیق، ترمز و فرمان مورد بررسی قرار می‌گیرند. برای این منظور، دانشجویان با تکنولوژی‌های مختلف روز دنیا در زمینه تعلیق، ترمز و فرمان آشنا شده سپس مبانی طراحی آن را آموزش دیده، ضمن شناخت دقیق‌تر سیستم‌های تعلیق و فرمان، با روش‌های شبیه‌سازی و حل عددی معادلات دینامیکی خودرو آشنا می‌شوند.

8- گرایش مکاترونیک
گرایش مکاترونیک یکی از گرایش‌های هشت‌گانه مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد. در کارنامه‌های صادر شده توسط سازمان سنجش رتبه ردیف هشتم، رتبه گرایش مکاترونیک می‌باشد.
این گرایش از لحاظ درجه سختی و آسانی در ردیف گرایشات سخت قرار می‌گیرد و این موضوع چند دلیل عمده دارد. مهم‌ترین آن این است که مکاترونیک تلفیقی از سه رشته مهندسی مکانیک، برق و کامپیوتر می‌باشد. این مورد برای دانشجویان مکانیک که دروس دو رشته دیگر را در دوره کارشناسی نگذرانده‌اند کمی مشکل است، که البته با کمی تلاش بیش‌تر قابل حل است. مورد دیگر این است که تمایل دروس مکاترونیک به سمت دروس کنترلی می‌باشد که بیش‌تر مکانیکی‌ها با آن مشکل دارند. خبر خوب البته این است که مکاترونیک گرایشی بسیار کاربردی است و برای اپلای نیز بسیار گزینه خوبی می‌تواند باشد.
هدف مکاترونیک این است که به سیستم‌های ساده‌تر، ارزان‌تر، راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر دست یابیم. در نگاه دیگر فارغ‌التحصیلان گرایش مکاترونیک با دید جامعی که از علوم مهندسی (الکترونیک ـ مکانیک ـ کامپیوتر) دارند می‌توانند بر اجرای طرح‌های مهندسی، نظارت داشته و برای آن‌ها برنامه‌ریزی نمایند.
کاربرد مکاترونیک در صنایع خودروسازی استفاده از موتورهای کنترل الکترونیکی به جای کنترل کننده سنتی آن یعنی کاربراتور، باعث بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت و آلودگی شده است. هم‌چنین سیستم ترمزهای ضدقفل، سیستم تهویه هوای اتوماتیک، فرمان‌های با کمک الکتریکی ـ هیدرولیکی، خودروهای الکتریکی ـ ترکیبی و … از دیگر کاربردهای مکاترونیک در صنایع خودروسازی هستند. در زمینه محصولات صنعتی با مصارف خانگی، می‌توان به ماشین‌های لباسشویی و یا خشک‌کن جدید اشاره کرد که عملکرد آن‌هابا استفاده از کنترل هوشمند به منظور مصرف بهینه انرژی، صرفه‌جویی در مصرف آب و هم‌چنین افزایش کیفیت تاثیر فراوانی داشته است. در محصولات صنعتی با کاربرد اداری، می‌توان به چاپگرها و اسکنرهای لیزری، دستگاه‌های کپی دیجیتال و یا دیسک درایوهای جدید اشاره کرد. هم‌چنین از دیگر محصولات مکاترونیکی، دوربین‌های خودتنظیم، ماشین‌های ابزار کامپیوتری و روبوت‌های صنعتی هستند که تاثیر فراوانی در کاهش هزینه و زمان تولید بهبود کیفیت محصولات تولیدی گذاشته‌اند. یکی دیگر از کاربردهای جدید مکاترونیک، پرینترهای سه بعدی می‌باشند که انقلابی عظیم در تولید محصولات صنعتی در صنایع مختلف ایجاد کرده است.
دروسی که معمولاً در این گرایش ارائه می‌شوند، خود به چند دسته تقسیم می‌شوند:
1ـ دروس جبرانی (9 الی 16 واحد) که از جدول زیر انتخاب می‌شوند.

4ـ دروس تخصصی اختیاری 2 درس (6 واحد) که از بین دروس جدول زیر، دو درس بایستی انتخاب شوند.

5ـ سینار (2 واحد)
6ـ پایان‌نامه (6 واحد)
که مجموعاً 32 واحد درسی را تشکیل داده که بایستی در چهار ترم و در مدت دو سال گذرانده شوند.