Một động cơ xe hơi được tô màu
Kỹ thuật cơ khí là một ngành Khoa học kỹ thuật, ứng dụng các nguyên lý vật lý, kỹ thuật và khoa học vật liệu để thiết kế, phân tích, chế tạo và bảo dưỡng các loại máy móc và hệ thống cơ khí. Nó là một lĩnh vực kỹ thuật liên quan đến Thiết kế, Chế tạo và Vận hành máy móc. Kỹ thuật Cơ khí là ngành lâu đời nhất, rộng lớn nhất của Kỹ thuật.
Lĩnh vực kĩ thuật cơ khí cần sự am hiểu về những nghành cốt lõi gồm có cơ học, động lực học, nhiệt động lực học, khoa học vật tư, nghiên cứu và phân tích cấu trúc và nguồn năng lượng. Ngoài những nghành cốt lõi trên, kĩ thuật cơ khí còn sử dụng những công cụ như phong cách thiết kế với sự trợ giúp của máy tính ( CAD ), và quản lí vòng đời loại sản phẩm để phong cách thiết kế và nghiên cứu và phân tích nhà máy sản xuất sản xuất, thiết bị công nghiệp và máy móc, mạng lưới hệ thống nhiệt và làm lạnh, mạng lưới hệ thống giao thông vận tải, máy bay, tàu thủy, robot, thiết bị y học, vũ khí và những cái khác .
Kĩ thuật cơ khí nổi lên sau cuộc cách mạng công nghiệp ở châu Âu ở thế kỉ 18; tuy nhiên, sự phát triển của nó đã bắt đầu từ vài ngàn năm trước khắp thế giới. Những tiến bộ trong lĩnh vực vật lí trong thế kỉ 19 kéo theo sự sự phát triển của khoa học kĩ thuật cơ khí. Lĩnh vực này vẫn đang nỗ lực để kết hợp các tiến bộ; ngày nay, kĩ thuật cơ khí theo đuổi các tiến bộ trong các lĩnh vực như composite, cơ điện tử và công nghệ nano. Nó cũng bao gồm kĩ thuật hàng không vũ trụ, kĩ thuật luyện kim, kĩ thuật xây dựng, kĩ thuật điện, kĩ thuật chế tạo, kĩ thuật hóa học, kĩ thuật công nghiệp và các lĩnh vực kĩ thuật khác với những mức độ khác nhau. Nó cũng làm việc trong các lĩnh vực kĩ thuật y sinh, đặc biệt là cơ y sinh, hiện tượng giao thông, cơ điện tử sinh học, công nghệ nano sinh học và mô hình hệ thống sinh học.
Công nghệ cơ khí thường tạo ra những giả lập mô phỏng hoạt động giải trí của những đối tượng người dùng, như quy trình tiến độ sản xuất thực tiễn theo trình tự tối ưu hóa sự triển khai, hiệu suất cao kinh tế tài chính và ngân sách nguồn năng lượng trước khi quyết định hành động lựa chọn một phong cách thiết kế đơn cử .Các bản vẽ kỹ thuật để sản xuất là loại sản phẩm sau cuối của khâu phong cách thiết kế. Chúng phải thỏa mãn nhu cầu hai mục tiêu : gồm có không thiếu tổng thể những thông tin thiết yếu để sản xuất và cũng còn là một tiêu chuẩn trấn áp kỹ thuật so với những mức độ thay thế sửa chữa. Trước cuối thế kỷ 20, rất nhiều bản vẽ kỹ thuật được triển khai bằng tay với sự trợ giúp của bảng vẽ cơ khí. Sự sinh ra của máy tính với giao diện người dùng đồ họa đã hoàn toàn có thể giúp triển khai được việc tạo ra những quy mô và những bản vẽ bằng những chương trình máy tính trợ giúp phong cách thiết kế ( CAD ) .Nhiều chương trình CAD lúc bấy giờ được cho phép tạo ra những quy mô ba chiều để hoàn toàn có thể nhìn từ mọi góc nhìn. Các chương trình CAD quy mô hóa vật thể đặc tiên tiến và phát triển là một hệ thống thiết kế hiện thực ảo. Những quy mô đặc như vậy hoàn toàn có thể được dùng làm cơ sở cho những nghiên cứu và phân tích thành phần hữu hạn ( FEA ) và / hoặc giám sát động lực dòng chảy ( CFD ) của phong cách thiết kế. Cho đến ứng dụng gia công với trợ giúp máy tính ( CAM ), những quy mô này cũng hoàn toàn có thể được dùng trực tiếp bằng ứng dụng để tạo ‘ lệnh ” cho việc sản xuất ra những đối tượng người dùng được miêu tả bởi những quy mô đó, trải qua những máy điều khiển và tinh chỉnh số hóa bằng máy tính ( CNC ) hoặc những tiến trình tự động hóa mà không cần đến những bản vẽ trung gian .Các chuyên ngành cơ bản của cơ khí gồm có : động học, tĩnh học, sức bền vật tư, truyền nhiệt, động lực dòng chảy, cơ học vật rắn, điều khiển và tinh chỉnh học, khí động học, thủy lực, chuyển động học và những ứng dụng nhiệt động lực học. Các kỹ sư cơ khí cũng yên cầu phải có kiến thức và kỹ năng và năng lượng vận dụng những khái niệm trong môi trường tự nhiên kỹ thuật điện và hóa học. Với một mức độ nhỏ, cơ khí còn trở thành kỹ thuật phân tử – một tiềm năng viễn cảnh của nó là tạo ra một tập hợp phân tử để thiết kế xây dựng được những phân tử và vật tư bằng con đường tổng hợp cơ học .
Ứng dụng kỹ thuật cơ khí hoàn toàn có thể thấy được qua nhiều thành tựu thời cổ đại và trung đại. Vào thời Hy Lạp cổ đại, những khu công trình của Archimedes ( 287 – 212 BC ) có ảnh hưởng tác động rất lớn so với cơ học truyền thống cuội nguồn ở phương Tây và Heron ( c. 10 – 70 AD ) ở Alexandria đã sản xuất ra động cơ hơi nước tiên phong ( Aeolipile ). Ở Trung Quốc, Trương Hành ( 78 – 139 AD ) đã ý tưởng ra đồng hồ đeo tay nước và địa chấn kế. Ma Jun ( 200 – 265 AD ) cũng đã ý tưởng ra xe ngựa với bộ truyền bánh răng vi sai. Nhà xác định thời gian và kĩ sư Trung Quốc thời trung đại Tô Tụng ( 1020 – 1101 AD ) đã phối hợp cơ cấu tổ chức con ngựa và tháp đồng hồ đeo tay thiên văn của ông ta hai thế kỉ trước khi những thiết bị dùng cơ cấu tổ chức con ngựa được sử dụng trong những đồng hồ đeo tay của châu Âu thời Trung Cổ. Ông ta cũng được biết đến là người sử dụng bộ truyền xích tiên phong trên quốc tế .
Vào thời đại hoàng kim của Hồi giáo (thế kỉ VII – thế kỉ XV), các nhà phát minh hồi giáo đã có nhiều đóng góp đáng ghi nhận. Al-Jazari là một trong số họ. Ông là tác giả của quyển sách cổ nổi tiếng “Kiến thức về các thiết bị cơ khí tinh xảo” vào năm 1206, trong đó trình bày rất nhiều thiết kế cơ khí. Ông cũng được coi là nhà phát minh của nhiều loại thiết bị cơ khí là căn bản của cơ học hiện nay như trục khuỷu và trục cam.
Trong thế kỷ 17, những nâng tầm quan trọng trong nền tảng cơ khí đã xảy ra ở Anh. Sir Isaac Newton đã kiến thiết xây dựng định luật Newton về hoạt động và tăng trưởng Calculus, cơ sở toán học của vật lý học. Newton đã miễn cưỡng xuất bản tác phẩm của mình trong nhiều năm, nhưng sau cuối ông cũng bị thuyết phục bởi những đồng nghiệp, như Sir Edmond Halley, làm lợi cho toàn trái đất. Gottfried Wilhelm Leibniz cũng được ghi nhận là tạo ra Calculus trong khoảng chừng thời hạn này .Trong cuộc cách mạng công nghiệp vào đầu thế kỉ XIX, máy công cụ được tăng trưởng ở Anh, Đức và Scotlend đã đưa kỹ thuật cơ khí tách ra thành một nghành riêng không liên quan gì đến nhau trong kĩ thuật. Các máy công cụ được dùng để chế tạo máy và những động cơ để cung ứng nguồn năng lượng cho chúng. Cộng đồng nghề nghiệp tiên phong của Kĩ sư Cơ khí là Thương Hội Kĩ sư Cơ khí được xây dựng và năm 1847. Ba mươi năm sau, những kĩ sư xây dưng cũng sáng lập nên Thương Hội Kĩ sư Xây dựng. Ở châu Âu, Johann von Zimmermann ( 1820 – 1901 ) đã kiến thiết xây dựng nhà máy sản xuất tiên phong về máy mài ở Chemnitz, Đức và năm 1948 .Ở Mỹ, Thương Hội Kĩ sư Cơ khí Hoa Kì ( ASME ) được xây dựng vào năm 1880, là hiệp hội kĩ thuật chuyên nghiệp thứ ba sau Thương Hội kĩ sư Xây dựng Hoa Kì ( 1852 ) và Viện Kĩ sư mỏ Hoa Kì ( 1871 ). Những trường học tiên phong ở Mỹ dạy kĩ thuật là Học viện Quân sự Hoa Kì ( năm 1817 ), tổ chức triển khai hiện tại là Đại học Norwich ( 1819 ) và viện Bách Khoa Rensselaer ( 1825 ). Việc giảng dạy cơ khí lâu nay luôn dựa trên nền tảng toán học và khoa học .
Các môn học[sửa|sửa mã nguồn]
Những môn học cơ bản của kỹ thuật cơ khí thường gồm có :
Ngoài ra, những kỹ sư cơ khí cũng được trang bị kiến thức và kỹ năng đại cương về những ngành : hóa học, vật lý, kỹ thuật hóa học, kỹ thuật kiến thiết xây dựng, và kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử để hoàn toàn có thể phong cách thiết kế, sản xuất, thay thế sửa chữa những máy móc, trang thiết bị trong những ngành này .
Các nghành nghề dịch vụ con[sửa|sửa mã nguồn]
Tiêu đề chính: Cơ học
Cơ điện tử và robot học[sửa|sửa mã nguồn]
Phân tích cấu trúc[sửa|sửa mã nguồn]
Nhiệt động lực học và khoa học về nhiệt[sửa|sửa mã nguồn]
Tiêu đề chính: Nhiệt động lực học
Thiết kế và vẽ kĩ thuật[sửa|sửa mã nguồn]
Các nghành nghiên cứu và điều tra[sửa|sửa mã nguồn]
Hệ thống cơ điện vi mô ( MEMS )[sửa|sửa mã nguồn]
Hàn ma sát khoáy ( FSW )[sửa|sửa mã nguồn]
Cơ điện tử[sửa|sửa mã nguồn]
Công nghệ nano[sửa|sửa mã nguồn]
Phân tích thành phần hữu hạn[sửa|sửa mã nguồn]
Cơ học y sinh[sửa|sửa mã nguồn]
Động lực học lưu chất thống kê giám sát[sửa|sửa mã nguồn]
Kĩ thuật Âm học[sửa|sửa mã nguồn]
Các nghành nghề dịch vụ tương quan[sửa|sửa mã nguồn]
Các tổ chức triển khai[sửa|sửa mã nguồn]
- Cơ học kĩ thuật
- Động lực học kĩ thuật
- Âm học kĩ thuật
- Cơ học lưu chất
- Truyền nhiệt
- Kĩ thuật vi mô
- Kĩ thuật nano
- Pro/Engineer (ProE CAD)
- Sức bền vật liệu/ Cơ học vật rắn
