16
Teknik mesin adalah disiplin teknik yang menerapkan prinsip- prinsip fisika dan ilmu material untuk analisis, desain, manufaktur, dan pemeliharaan sistem mekanis. Ini adalah cabang teknik yang melibatkan produksi dan penggunaan panas dan tenaga mesin untuk desain, produksi, dan operasi mesin dan alat-alat [1]. Ini adalah salah satu disiplin ilmu teknik tertua dan luas. Bidang rekayasa memerlukan pemahaman tentang konsep inti termasuk mekanika, kinematika, termodinamika, ilmu material, dan analisis struktural. Insinyur mekanik menggunakan prinsip-prinsip inti bersama dengan alat-alat seperti komputer-dibantu rekayasa dan manajemen siklus hidup produk untuk merancang dan menganalisa pabrik, peralatan industri dan mesin, sistem pemanas dan pendingin, sistem transportasi, pesawat, kapal, robot, peralatan medis, senjata, [rujukan?] dan banyak lagi. Teknik mesin muncul sebagai lapangan selama revolusi industri di Eropa pada abad ke-18, namun perkembangannya dapat ditelusuri kembali beberapa ribu tahun di seluruh dunia. Ilmu teknik mesin muncul pada abad ke-19 sebagai akibat dari perkembangan di bidang fisika. Lapangan telah terus berevolusi untuk menggabungkan kemajuan teknologi, dan insinyur mekanik saat ini mengejar perkembangan bidang-bidang seperti komposit, mekatronika, dan nanoteknologi. Teknik mesin tumpang tindih dengan teknik penerbangan, teknik metalurgi, teknik kelautan, pembangunan jasa rekayasa, teknik sipil, teknik elektro, teknik perminyakan, dan teknik kimia untuk jumlah yang bervariasi. Development Aplikasi dari teknik mesin yang ditemukan dalam catatan masyarakat kuno dan abad pertengahan di seluruh dunia. Di Yunani kuno, karya- karya Archimedes (287 SM-212 SM) sangat dipengaruhi mekanika dalam tradisi Barat dan Heron dari Alexandria (c. 10-70 AD) menciptakan mesin uap pertama [2] Di Cina, Zhang Heng (78. -139 AD) meningkat jam air dan menciptakan seismometer, dan Ma Jun (200-265 AD) menciptakan sebuah kereta dengan roda gigi diferensial. The Horologist Cina abad pertengahan dan Song insinyur Su (1020-1101 AD) dimasukkan sebuah mekanisme pelarian ke menara jam astronomi dua abad sebelum pelarian apapun dapat ditemukan dalam jam dari Eropa abad pertengahan, serta

Teknik Mesin Adalah Disiplin Teknik Yang Menerapkan Prinsip

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ghvcgd

Citation preview

Teknik mesin adalah disiplin teknik yang menerapkan prinsip-prinsip fisika dan ilmu material untuk analisis, desain, manufaktur, dan pemeliharaan sistem mekanis. Ini adalah cabang teknik yang melibatkan produksi dan penggunaan panas dan tenaga mesin untuk desain, produksi, dan operasi mesin dan alat-alat [1]. Ini adalah salah satu disiplin ilmu teknik tertua dan luas.

Bidang rekayasa memerlukan pemahaman tentang konsep inti termasuk mekanika, kinematika, termodinamika, ilmu material, dan analisis struktural. Insinyur mekanik menggunakan prinsip-prinsip inti bersama dengan alat-alat seperti komputer-dibantu rekayasa dan manajemen siklus hidup produk untuk merancang dan menganalisa pabrik, peralatan industri dan mesin, sistem pemanas dan pendingin, sistem transportasi, pesawat, kapal, robot, peralatan medis, senjata, [rujukan?] dan banyak lagi.

Teknik mesin muncul sebagai lapangan selama revolusi industri di Eropa pada abad ke-18, namun perkembangannya dapat ditelusuri kembali beberapa ribu tahun di seluruh dunia. Ilmu teknik mesin muncul pada abad ke-19 sebagai akibat dari perkembangan di bidang fisika. Lapangan telah terus berevolusi untuk menggabungkan kemajuan teknologi, dan insinyur mekanik saat ini mengejar perkembangan bidang-bidang seperti komposit, mekatronika, dan nanoteknologi. Teknik mesin tumpang tindih dengan teknik penerbangan, teknik metalurgi, teknik kelautan, pembangunan jasa rekayasa, teknik sipil, teknik elektro, teknik perminyakan, dan teknik kimia untuk jumlah yang bervariasi.DevelopmentAplikasi dari teknik mesin yang ditemukan dalam catatan masyarakat kuno dan abad pertengahan di seluruh dunia. Di Yunani kuno, karya-karya Archimedes (287 SM-212 SM) sangat dipengaruhi mekanika dalam tradisi Barat dan Heron dari Alexandria (c. 10-70 AD) menciptakan mesin uap pertama [2] Di Cina, Zhang Heng (78. -139 AD) meningkat jam air dan menciptakan seismometer, dan Ma Jun (200-265 AD) menciptakan sebuah kereta dengan roda gigi diferensial. The Horologist Cina abad pertengahan dan Song insinyur Su (1020-1101 AD) dimasukkan sebuah mekanisme pelarian ke menara jam astronomi dua abad sebelum pelarian apapun dapat ditemukan dalam jam dari Eropa abad pertengahan, serta pertama kali dikenal tak berujung dunia kekuasaan-transmisi rantai driveSelama bertahun-tahun dari 7 hingga abad ke-15, era yang disebut zaman keemasan Islam, ada kontribusi yang luar biasa dari penemu Muslim di bidang teknologi mekanik. Al-Jazari, yang merupakan salah satu dari mereka, menulis buku terkenal Pengetahuan Devices Mekanikal Cerdik tahun 1206, dan disajikan desain mekanik banyak. Dia juga dianggap sebagai penemu alat mekanis seperti yang sekarang membentuk sangat dasar dari mekanisme, seperti crankshaft dan camshaft [4].

Terobosan penting dalam dasar-dasar teknik mesin terjadi di Inggris pada abad ke-17 ketika Sir Isaac Newton baik dirumuskan tiga Hukum Newton tentang Gerak dan Kalkulus dikembangkan, dasar matematika fisika. Newton enggan untuk mempublikasikan metode dan hukum selama bertahun-tahun, tapi ia akhirnya dibujuk untuk melakukannya oleh rekan-rekannya, seperti Sir Edmund Halley, banyak kepentingan seluruh umat manusia.Selama awal abad ke 19 di Inggris, Jerman dan Skotlandia, pengembangan peralatan mesin dipimpin teknik mesin untuk berkembang sebagai bidang yang terpisah dalam rekayasa, menyediakan mesin manufaktur dan mesin untuk daya mereka. [5] Masyarakat profesional pertama Inggris insinyur mekanik dibentuk pada tahun 1847 Institution of Mechanical Engineers, tiga puluh tahun setelah insinyur sipil membentuk Lembaga masyarakat tersebut pertama profesional Civil Engineers [6] di benua Eropa., Johann Von Zimmermann (1.820-1.901) mendirikan pabrik pertama untuk mesin penggiling di Chemnitz (Jerman) pada tahun 1848.

Di Amerika Serikat, American Society of Mechanical Engineers (ASME) dibentuk pada tahun 1880, menjadi masyarakat rekayasa ketiga seperti profesional, setelah American Society of Civil Engineers (1852) dan American Institute of Mining Engineers (1871). [7 ] sekolah-sekolah pertama di Amerika Serikat untuk menawarkan pendidikan teknik adalah Akademi Militer Amerika Serikat pada tahun 1817, lembaga yang sekarang dikenal sebagai Norwich University di tahun 1819, dan Rensselaer Polytechnic Institute pada tahun 1825. Pendidikan di teknik mesin secara historis berdasarkan dasar yang kuat dalam matematika dan ilmu pengetahuan.EducationGelar dalam teknik mesin ditawarkan di universitas di seluruh dunia. Di Brazil, Irlandia, Filipina, Cina, Yunani, Turki, Amerika Utara, Asia Selatan, India dan Inggris, program teknik mesin biasanya memakan waktu empat sampai lima tahun studi dan menghasilkan gelar Bachelor of Science (B.Sc), Sarjana Ilmu Teknik (B.ScEng), Bachelor of Engineering (B. Eng), Bachelor of Technology (B.Tech), atau Bachelor of Applied (Basc) Science, di atau dengan penekanan di bidang teknik mesin. Di Spanyol, Portugal dan sebagian dari Amerika Selatan, di mana tidak BSc atau BTech program telah diadopsi, nama resmi untuk gelar adalah "Mechanical Engineer", dan program kerja didasarkan pada lima atau enam tahun pelatihan. Di Italia program kerja didasarkan pada lima tahun pelatihan, namun agar memenuhi syarat sebagai Engineer Anda harus lulus ujian negara pada akhir kursus.Di Australia, gelar teknik mesin diberikan sebagai Bachelor of Engineering (Teknik) atau nomenklatur yang sama [9] meskipun ada peningkatan jumlah spesialisasi. Tingkat memakan waktu empat tahun studi penuh waktu untuk mencapai. Untuk memastikan kualitas dalam derajat rekayasa, Engineers Australia derajat rekayasa akreditasi diberikan oleh universitas-universitas Australia sesuai dengan Washington Accord global. Sebelum gelar dapat diberikan, siswa harus menyelesaikan minimal 3 bulan pada pengalaman pekerjaan pekerjaan di sebuah perusahaan rekayasa. Sistem serupa juga hadir di Afrika Selatan dan diawasi oleh Dewan Teknik Afrika Selatan (ECSA).

Di Amerika Serikat, sebagian besar sarjana teknik mesin program yang diakreditasi oleh Badan Akreditasi Rekayasa dan Teknologi (ABET) untuk memastikan persyaratan kursus yang sama dan standar di kalangan perguruan tinggi. Situs web ABET daftar 276 program terakreditasi teknik mesin pada 19 Juni, 2006 [10]. Program Mechanical engineering di Kanada diakreditasi oleh Teknik Akreditasi Kanada Board (CEAB), [11] dan sebagian besar negara-negara lain yang menawarkan gelar teknik memiliki akreditasi yang sama masyarakat.Beberapa insinyur mekanik pergi untuk mengejar gelar pascasarjana seperti Master of Engineering, Master of Technology, Master of Science, Master of Engineering Manajemen (MEng.Mgt atau MEM), Doctor of Philosophy di bidang teknik (EngD, PhD) atau insinyur derajat. The master dan gelar insinyur mungkin atau tidak mungkin termasuk penelitian. The Doctor of Philosophy mencakup komponen penelitian yang signifikan dan sering dipandang sebagai pintu masuk untuk akademisi [12]. Tingkat Engineer ada di beberapa institusi di tingkat menengah antara gelar master dan doktor.Coursework

Standar yang ditetapkan oleh masyarakat akreditasi masing-masing negara yang dimaksudkan untuk memberikan keseragaman dalam materi pelajaran yang mendasar, mempromosikan kompetensi antara lulus insinyur, dan mempertahankan kepercayaan dalam profesi rekayasa secara keseluruhan. Teknik program di AS, misalnya, diwajibkan oleh ABET untuk menunjukkan bahwa siswa mereka bisa [13] Kursus khusus yang diperlukan untuk lulus, bagaimanapun, mungkin berbeda dari program untuk program "bekerja secara profesional di bidang sistem baik termal dan mekanik.". Universitas dan Institut teknologi akan sering menggabungkan beberapa mata pelajaran dalam satu kelas atau membagi subjek ke dalam beberapa kelas, tergantung pada fakultas yang tersedia dan wilayah utama universitas (s) penelitian.

Subyek dasar teknik mesin biasanya meliputi:

Statika dan dinamika Kekuatan material dan mekanika padat Instrumentasi dan pengukuran Electrotechnology Elektronik Termodinamika, perpindahan panas, konversi energi, dan HVAC Pembakaran, mesin otomotif, bahan bakar Mekanika fluida dan dinamika fluida Mekanisme desain (termasuk kinematika dan dinamika) Manufaktur rekayasa, teknologi, atau proses Hidrolik dan pneumatik Matematika - khususnya, kalkulus, persamaan diferensial, dan aljabar linear. Teknik desain produk desain Mekatronik dan teori kontrol Material Teknik dan Pengendalian rekayasa Rekayasa desain, Drafting, komputer-aided design (CAD) (termasuk pemodelan solid), dan komputer-aided manufaktur (CAM)Insinyur mekanik juga diharapkan untuk memahami dan mampu menerapkan konsep dasar dari ilmu kimia, fisika, teknik kimia, teknik sipil, dan teknik listrik. Semua program teknik mesin termasuk beberapa semester kalkulus, serta konsep-konsep matematika canggih termasuk persamaan diferensial, persamaan diferensial parsial, aljabar linier, aljabar abstrak, dan geometri diferensial, antara lain.

Selain kurikulum inti rekayasa mekanik, banyak program teknik mesin menawarkan program yang lebih khusus dan kelas, seperti robotika, transportasi dan logistik, cryogenics, teknologi bahan bakar, teknik otomotif, biomekanik, getaran, optik dan lain-lain, jika departemen terpisah tidak ada untuk mata pelajaran ini [16].

Kebanyakan program rekayasa mekanik juga membutuhkan jumlah yang bervariasi dari proyek penelitian atau komunitas untuk mendapatkan pengalaman pemecahan masalah praktis. Di Amerika Serikat itu adalah umum bagi mahasiswa teknik mesin untuk menyelesaikan satu atau lebih magang sambil belajar, meskipun hal ini tidak biasanya diamanatkan oleh universitas. Pendidikan koperasi adalah pilihan lain.LicenseInsinyur dapat meminta ijin oleh pemerintah, negara provinsi, atau nasional. Tujuan dari proses ini adalah untuk memastikan bahwa insinyur memiliki pengetahuan teknis yang diperlukan, pengalaman dunia nyata, dan pengetahuan tentang sistem hukum lokal untuk berlatih teknik di tingkat profesional. Setelah bersertifikat, insinyur diberi judul Profesional Engineer (di Amerika Serikat, Kanada, Jepang, Korea Selatan, Bangladesh dan Afrika Selatan), Chartered Engineer (di Inggris, Irlandia, India dan Zimbabwe), Chartered Professional Engineer (di Australia dan Selandia Baru) atau Engineer Eropa (lebih dari Uni Eropa) Insinyur Terdaftar atau Insinyur Profesional di Pakistan. Tidak semua insinyur mekanik memilih untuk menjadi berlisensi, mereka yang melakukan dapat dibedakan sebagai Insinyur Chartered atau Professional dengan judul posting-nominal PE, P. Eng, atau C.Eng, seperti dalam: Mike Thompson, P. Eng...

Di AS, untuk menjadi Insinyur Profesional berlisensi, seorang insinyur harus lulus FE komprehensif (Dasar-dasar Teknik) ujian, bekerja sejumlah tertentu tahun sebagai Intern Rekayasa (EI) atau Engineer-in-Training (EIT), dan akhirnya lulus "Prinsip dan Praktek" atau (Berlatih Engineer atau Insinyur Profesional) PE ujian.Di Amerika Serikat, persyaratan dan langkah-langkah dari proses ini adalah yang ditetapkan oleh Dewan Nasional Penguji untuk Teknik dan Survei (NCEES), yang terdiri dari teknik dan survei tanah papan lisensi yang mewakili semua negara bagian AS dan wilayah. Di Inggris, saat ini membutuhkan lulusan Beng ditambah gelar master yang sesuai atau gelar MEng terpadu, minimal 4 tahun pasca sarjana pada pengembangan kompetensi jabatan, dan laporan peer review proyek di daerah khusus calon untuk menjadi disewa melalui Lembaga Mechanical Engineers.

Di negara-negara paling modern, tugas rekayasa tertentu, seperti desain jembatan, pembangkit tenaga listrik, dan pabrik kimia, harus disetujui oleh Insinyur Profesional atau Chartered Engineer. "Hanya seorang insinyur berlisensi, misalnya, dapat mempersiapkan, menandatangani, segel dan menyerahkan rencana teknik dan gambar kepada otoritas publik untuk persetujuan, atau untuk menutup pekerjaan rekayasa untuk klien publik dan swasta." [17] Persyaratan ini dapat ditulis ke negara dan undang-undang provinsi, seperti di provinsi Kanada, misalnya Ontario atau Undang-Undang Insinyur Quebec. [18]

Di negara lain, seperti Australia, tidak ada undang-undang seperti itu tidak ada, namun, hampir semua badan sertifikasi menjaga kode etik independen undang-undang yang mereka harapkan semua anggota untuk mematuhi atau risiko pengusiran

Salaries and workforce statisticsJumlah insinyur yang bekerja di AS pada tahun 2009 adalah sekitar 1,6 juta. Dari jumlah tersebut, 239.000 adalah insinyur mekanik (14,9%), disiplin terbesar kedua dengan ukuran belakang sipil (278,000). Jumlah total pekerjaan teknik mesin tahun 2009 diproyeksikan tumbuh 6% selama dekade berikutnya, dengan gaji awal rata-rata menjadi $ 58.800 dengan gelar sarjana [20]. Pendapatan tahunan rata-rata insinyur mekanik di tenaga kerja AS adalah sekitar $ 74.900. Jumlah ini tertinggi ketika bekerja untuk pemerintah ($ 86.250), dan terendah di bidang pendidikan ($ 63.050) [21].

Pada tahun 2007, insinyur Kanada membuat rata-rata CAD $ 29,83 per jam dengan pengangguran 4%. Rata-rata untuk semua pekerjaan adalah $ 18,07 per jam dengan pengangguran 7%. Dua belas persen dari para insinyur yang bekerja sendiri, dan sejak tahun 1997 proporsi insinyur perempuan meningkat menjadi 6%.Modern toolsBanyak perusahaan rekayasa mekanik, terutama di negara-negara industri, telah mulai menggabungkan computer-aided engineering (CAE) program ke dalam proses yang ada desain dan analisis, termasuk 2D dan 3D desain yang solid komputer-dibantu modeling (CAD). Metode ini memiliki banyak manfaat, termasuk visualisasi lebih mudah dan lebih lengkap produk, kemampuan untuk membuat majelis virtual bagian, dan kemudahan penggunaan dalam merancang antarmuka kawin dan toleransi.

Lainnya CAE program yang umum digunakan oleh para insinyur mekanik meliputi produk manajemen siklus hidup (PLM) alat dan alat analisis yang digunakan untuk melakukan simulasi kompleks. Alat analisis dapat digunakan untuk memprediksi respon produk untuk beban yang diharapkan, termasuk kehidupan kelelahan dan manufakturabilitas. Alat-alat ini meliputi analisis elemen hingga (FEA), dinamika fluida komputasi (CFD), dan komputer-aided manufaktur (CAM).Menggunakan program CAE, sebuah tim desain mekanik dapat dengan cepat dan murah iterate proses desain untuk mengembangkan produk yang lebih baik memenuhi biaya, kinerja, dan kendala lainnya. Tidak ada prototipe fisik perlu dibuat sampai desain hampir selesai, sehingga ratusan atau ribuan desain yang akan dievaluasi, bukannya relatif sedikit. Selain itu, program analisis CAE dapat memodelkan fenomena fisik rumit yang tidak bisa diselesaikan dengan tangan, seperti viscoelasticity, kontak kompleks antara bagian kawin, atau non-Newtonian arus.

Sebagai teknik mesin mulai bergabung dengan disiplin lain, seperti yang terlihat di mekatronik, optimasi desain multidisiplin (MDO) sedang digunakan dengan program CAE lainnya untuk mengotomatisasi dan meningkatkan proses desain iteratif. MDO alat membungkus proses CAE yang ada, memungkinkan evaluasi produk untuk terus bahkan setelah analis pulang untuk hari. Mereka juga menggunakan algoritma yang canggih untuk optimasi lebih cerdas mengeksplorasi desain mungkin, sering menemukan yang lebih baik, solusi inovatif untuk masalah desain multidisiplin sulit.SubdisciplinesBidang teknik mesin dapat dianggap sebagai kumpulan dari banyak disiplin ilmu teknik mesin. Beberapa ini subdisiplin yang biasanya diajarkan di tingkat sarjana tercantum di bawah ini, dengan penjelasan singkat dan aplikasi yang paling umum dari masing-masing. Beberapa subdisiplin yang unik untuk teknik mesin, sementara yang lain adalah kombinasi teknik mesin dan satu atau lebih disiplin ilmu lainnya. Sebagian besar pekerjaan yang seorang insinyur mekanik tidak menggunakan keterampilan dan teknik dari beberapa subdisiplin tersebut, serta subdisiplin khusus. Subdisiplin khusus, seperti yang digunakan dalam artikel ini, lebih cenderung menjadi subyek studi pascasarjana atau pelatihan on-the-job dari penelitian sarjana. Subdisiplin khusus Beberapa dibahas dalam bagian ini.MechanicsMekanika adalah, dalam pengertian yang paling umum, studi tentang kekuatan dan efeknya pada materi. Biasanya, mekanika rekayasa digunakan untuk menganalisis dan memprediksi akselerasi dan deformasi (keduanya elastis dan plastik) dari objek di bawah pasukan diketahui (juga disebut beban) atau menekankan. Subdisiplin dari mekanika meliputi Statika, studi non-bergerak badan di bawah beban diketahui, bagaimana kekuatan mempengaruhi statis tubuh Dinamika (atau kinetika), studi tentang bagaimana kekuatan mempengaruhi bergerak badan Mekanika bahan, studi tentang bagaimana bahan yang berbeda di bawah merusak berbagai jenis stres Mekanika fluida, studi tentang bagaimana cairan bereaksi terhadap kekuatan Kinematika, studi tentang gerak tubuh (benda) dan sistem (kelompok benda), sementara mengabaikan kekuatan yang menyebabkan gerak. Kinematika sering digunakan dalam desain dan analisis mekanisme. Continuum mekanik, metode menerapkan mekanika yang mengasumsikan bahwa objek yang terus menerus (bukan diskrit)Insinyur mekanik biasanya menggunakan mekanik dalam tahap desain atau analisis rekayasa. Jika proyek rekayasa adalah desain kendaraan, statika dapat digunakan untuk merancang kerangka kendaraan, dalam rangka untuk mengevaluasi di mana tekanan akan paling intens. Dinamika dapat digunakan ketika merancang mesin mobil, untuk mengevaluasi kekuatan dalam piston dan Cams sebagai siklus mesin. Mekanika bahan dapat digunakan untuk memilih bahan yang tepat untuk frame dan mesin. Mekanika fluida dapat digunakan untuk merancang suatu sistem ventilasi untuk kendaraan (lihat HVAC), atau untuk merancang sistem asupan untuk mesin.Mechatronics and roboticsMekatronika merupakan cabang interdisipliner mekanik, teknik teknik elektro dan rekayasa perangkat lunak yang berkaitan dengan mengintegrasikan teknik elektro dan mekanik untuk menciptakan sistem hybrid. Dengan cara ini, mesin dapat otomatis melalui penggunaan motor listrik, servo-mekanisme, dan sistem listrik lainnya dalam hubungannya dengan software khusus. Sebuah contoh umum dari sistem mekatronika adalah drive CD-ROM. Sistem mekanik membuka dan menutup drive, CD berputar dan bergerak laser, sedangkan sistem optik membaca data pada CD dan mengkonversi ke bit. Perangkat lunak yang terintegrasi mengontrol proses dan mengkomunikasikan isi CD ke komputer.

Robotika adalah aplikasi mekatronika untuk menciptakan robot, yang sering digunakan dalam industri untuk melakukan tugas-tugas yang berbahaya, tidak menyenangkan, atau berulang-ulang. Robot ini mungkin dari setiap bentuk dan ukuran, tetapi semua sudah diprogram sebelumnya dan berinteraksi secara fisik dengan dunia. Untuk membuat robot, insinyur biasanya menggunakan kinematika (untuk menentukan kisaran robot gerak) dan mekanik (untuk menentukan tegangan dalam robot).Robot yang digunakan secara luas dalam teknik industri. Mereka memungkinkan perusahaan untuk menghemat uang pada tenaga kerja, melakukan tugas-tugas yang terlalu berbahaya atau terlalu tepat bagi manusia untuk melakukan mereka secara ekonomi, dan untuk memastikan kualitas yang lebih baik. Banyak perusahaan mempekerjakan lini perakitan robot, terutama di Industri Otomotif dan beberapa pabrik begitu robotized bahwa mereka dapat berjalan sendiri. Di luar pabrik, robot telah digunakan dalam pembuangan bom, eksplorasi ruang angkasa, dan bidang lainnya. Robot juga dijual untuk aplikasi perumahan berbagai.Structural analysisAnalisis struktural adalah cabang dari teknik mesin (dan juga teknik sipil) yang ditujukan untuk meneliti mengapa dan bagaimana benda gagal dan untuk memperbaiki objek dan kinerja mereka. Kegagalan struktural terjadi dalam dua mode umum: kegagalan statis, dan kegagalan kelelahan. Kegagalan struktural statis terjadi ketika, setelah dimuat (memiliki kekuatan diterapkan) obyek yang dianalisis baik istirahat atau cacat plastis, tergantung pada kriteria untuk kegagalan. Kegagalan Kelelahan terjadi ketika suatu objek gagal setelah sejumlah bongkar muat siklus berulang. Kegagalan Kelelahan terjadi karena ketidaksempurnaan dalam objek: celah mikroskopis pada permukaan benda, misalnya, akan tumbuh sedikit dengan setiap siklus (propagasi) sampai retak cukup besar untuk menyebabkan kegagalan akhir.

Kegagalan ini tidak hanya didefinisikan sebagai saat istirahat bagian, namun, itu didefinisikan seperti ketika bagian tidak beroperasi sebagaimana dimaksud. Beberapa sistem, seperti bagian atas berlubang dari beberapa kantong plastik, yang dirancang untuk istirahat. Jika sistem ini tidak pecah, analisis kegagalan mungkin digunakan untuk menentukan penyebabnya.

Analisis struktur sering digunakan oleh para insinyur mekanik setelah kegagalan telah terjadi, atau ketika merancang untuk mencegah kegagalan. Insinyur sering menggunakan dokumen online dan buku seperti yang diterbitkan oleh ASM [24] untuk membantu mereka dalam menentukan jenis penyebab kegagalan dan kemungkinan.

Analisis struktural dapat digunakan di kantor saat merancang bagian, di lapangan untuk menganalisis bagian gagal, atau di laboratorium mana bagian mungkin menjalani tes gagal dikendalikan.Thermodynamics and thermo-scienceTermodinamika adalah ilmu terapan yang digunakan di beberapa cabang teknik, termasuk teknik mesin dan kimia. Pada sederhana, termodinamika adalah studi energi, penggunaan dan transformasi melalui sistem. Biasanya, termodinamika teknik prihatin dengan mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sebagai contoh, mesin otomotif mengkonversi energi kimia (entalpi) dari bahan bakar menjadi panas, dan kemudian menjadi kerja mekanik yang akhirnya memutar roda.

Termodinamika prinsip yang digunakan oleh para insinyur mekanik di bidang perpindahan panas, thermofluids, dan konversi energi. Insinyur mekanik menggunakan thermo-ilmu pengetahuan untuk desain dan mesin pembangkit listrik, pemanas, ventilasi, dan AC (HVAC) sistem, penukar panas, heat sink, radiator, pendingin, isolasi, dan lain-lain.Design and draftingDrafting atau teknis menggambar adalah sarana yang produk desain mekanik insinyur dan membuat instruksi untuk bagian manufaktur. Sebuah gambar teknis dapat menjadi model komputer atau tangan-ditarik skematik yang menunjukkan semua dimensi yang diperlukan untuk memproduksi bagian, serta catatan perakitan, daftar bahan yang dibutuhkan, dan informasi terkait lainnya. Seorang insinyur mekanik AS atau pekerja terampil yang menciptakan gambar teknis dapat disebut sebagai drafter atau juru. Drafting secara historis merupakan proses dua-dimensi, tetapi komputer-aided design (CAD) program sekarang memungkinkan desainer untuk menciptakan dalam tiga dimensi.

Instruksi untuk pembuatan bagian harus diumpankan ke mesin yang diperlukan, baik secara manual, melalui instruksi diprogram, atau melalui penggunaan manufaktur dibantu komputer (CAM) atau dikombinasikan CAD / CAM program. Opsional, seorang insinyur juga dapat secara manual memproduksi bagian menggunakan gambar teknis, tapi ini menjadi langka meningkat, dengan munculnya komputer dikontrol secara numerik (CNC) manufaktur. Insinyur terutama manual pembuatan komponen di bidang coating semprot diterapkan, selesai, dan proses lainnya yang tidak bisa ekonomis atau praktis dilakukan oleh mesin.

Drafting digunakan di hampir setiap subdiscipline teknik mesin, dan oleh cabang lain dari rekayasa dan arsitektur. Tiga-dimensi model dibuat menggunakan software CAD juga sering digunakan dalam analisis elemen hingga (FEA) dan komputasi dinamika fluida (CFD).Frontiers of researchInsinyur mekanik terus-menerus mendorong batas-batas dari apa yang secara fisik mungkin untuk menghasilkan mesin yang lebih aman, lebih murah, dan lebih efisien dan sistem mekanis. Beberapa teknologi di tepi pemotongan dari teknik mesin yang tercantum di bawah ini (lihat rekayasa juga eksplorasi).Micro electro-mechanical systems (MEMS)Micron skala komponen mekanis seperti mata air, roda gigi, fluidic dan perangkat perpindahan panas yang dibuat dari berbagai bahan substrat seperti silikon, kaca dan polimer seperti Su8. Contoh komponen MEMS accelerometers yang digunakan sebagai sensor airbag mobil, ponsel modern, giroskop untuk penentuan posisi yang tepat dan perangkat mikofluida digunakan dalam aplikasi biomedis.Friction stir welding (FSW)Gesekan aduk las, tipe baru las, ditemukan pada tahun 1991 oleh The Institute Welding (TWI). Keadaan stabil inovatif (non-fusion) teknik pengelasan bergabung bahan yang sebelumnya un-weldable, termasuk paduan aluminium beberapa. Ini dapat memainkan peran penting dalam pembangunan masa depan pesawat, berpotensi menggantikan paku keling. Menggunakan teknologi saat ini sampai saat ini meliputi pengelasan jahitan tangki aluminium Space Shuttle utama eksternal, Orion kru Artikel Kendaraan tes, Boeing Delta II dan IV Delta Kendaraan Peluncuran Expendable dan SpaceX Falcon 1 roket, armor plating untuk kapal serbu amfibi, dan pengelasan sayap dan panel pesawat dari pesawat 500 baru Eclipse dari Eclipse Aviation antara kolam renang semakin berkembang kegunaan.CompositesKomposit atau bahan komposit adalah kombinasi bahan yang memberikan karakteristik fisik yang berbeda dari materi baik secara terpisah. Bahan penelitian komposit dalam teknik mesin biasanya berfokus pada perancangan (dan, kemudian, menemukan aplikasi untuk) bahan lebih kuat atau lebih kaku ketika mencoba untuk mengurangi berat badan, kerentanan terhadap korosi, dan faktor-faktor yang tidak diinginkan lainnya. Komposit serat karbon diperkuat, misalnya, telah digunakan dalam aplikasi yang beragam seperti pesawat ruang angkasa dan pancing.MechatronicsMekatronika adalah kombinasi sinergis dari teknik mesin, Teknik Elektro, dan rekayasa perangkat lunak. Tujuan dari bidang ini rekayasa interdisipliner adalah studi otomatisasi dari perspektif teknik dan melayani tujuan mengendalikan sistem hybrid canggih.nanoteknologiPada skala terkecil, teknik mesin menjadi nanoteknologi-satu tujuan spekulatif yang membuat assembler molekuler untuk membangun molekul dan bahan melalui mechanosynthesis. Untuk saat ini tujuan itu tetap dalam rekayasa eksplorasi. Bidang penelitian rekayasa mekanik di saat nanoteknologi meliputi nanofilters, [28] nanofilms, [29] dan struktur nano, [30] antara lain.Finite element analysisBidang ini bukanlah hal yang baru, sebagai dasar Analisis Elemen Hingga (FEA) atau Metode Elemen Hingga (FEM) tanggal kembali ke 1941. Tapi evolusi komputer telah membuat FEA / FEM pilihan yang layak untuk analisis masalah struktural. Kode komersial banyak seperti ANSYS, Nastran dan ABAQUS banyak digunakan dalam industri untuk penelitian dan desain komponen. Calculix merupakan open source dan program elemen hingga bebas. Beberapa pemodelan 3D dan paket software CAD telah menambahkan modul FEA.

Teknik lain seperti metode beda hingga (FDM) dan terbatas-volume metode (FVM) yang digunakan untuk memecahkan masalah yang berkaitan panas dan perpindahan massa, aliran fluida, interaksi permukaan fluida dllBiomechanicsBiomekanik adalah aplikasi dari prinsip-prinsip mekanik untuk sistem biologis, seperti manusia, hewan, tumbuhan, organ, dan sel-sel [31].

Biomekanik berkaitan erat dengan rekayasa, karena sering menggunakan ilmu teknik tradisional untuk menganalisis sistem biologi. Beberapa aplikasi sederhana mekanika Newton dan / atau ilmu bahan dapat menyediakan perkiraan yang benar untuk mekanisme sistem biologi banyak.