مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از:
- ایستاییشناسی (استاتیک)
- پویاییشناسی (دینامیک)
- مکانیک مواد (مقاومت مصالح)
- طراحی اجزاء ماشین
- ترمودینامیک
- مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)
- انتقال گرما (انتقال حرارت)
- ارتعاشات مکانیکی
- دینامیک ماشین
- کنترل اتوماتیک (کنترل خودکار)
در این قسمت فقط به توضیح چند مورد میپردازیم:
استاتیک یا ایستایی (به انگلیسی: Statics) شاخهای از مکانیک و علوم مهندسی است که به بحث و مطالعه دربارهٔ یک سیستم یا سامانه فیزیکی در حال تعادل و ایستایی استاتیکی میپردازد. تعادل وایستایی استاتیکی حالتی است که در آن اجسام یا سازه های تحت تاثیر نیروهای خارجی- تغیر مکان نسبی نداده و در حالت ایستایی و سکون باقی بمانند. در حالت تعادل ایستاکه در علوم مهندسی به "تعادل استاتیکی" موسوم است، سیستم مورد نظر یا در حال سکون است یامیتوان از نظر علمی (بخصوص با توجه به سکون نسبی نسبیت انیشتین) مرکز ثقل (گرانیگاه) آنرادر یکی از دستگاههای سکون نسبی که با سرعت ثابت حرکت میکنندو لذا شتاب در آن صفر است،ساکن دانسته وتعریف نمود.
با استفاده از قانون دوم نیوتون به این نتیجه میرسیم که در یک سیستم نیرویی(یک جسم یا مجموعه ای از اجزای یک سازه که می تواند ساختمانی یا مکانیکی وماشینی یا توربین های الکتریکال باشدیعنی مفهوم کلی وبار مهندسی واژه"سازه"یا structure )زمانی می توان آنرا در حال تعادل و ایستایی، دانست که جمع جبری گشتاورها یا لنگرها(moment)وکلیه نیرو های وارده بر مراکزثقل (گرانیگاه): جرم-سختی-اینرسی صفر شوند(اصل جمع یا اجماع نیروها در استاتیک مهندسی سازه).یا بر اساس مکانیک نیوتونی می توان ای تعریف را نیز ارایه داد:
در ازای هر نیرویی که بر یک جزء یا مؤلفه از سیستم استاتیکی سازه وارد میشود، نیرویی(عکس العمل یا "واکنش") به همان اندازه ولی در جهت مخالف به آن جزء اعمال میگردد. اینکه نیروی خالص وارد بر سیستم سازه برابر با صفر باشد، به عنوان شرط نخست" واین که لنگریا گشتاور خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، شرط دوم تعادل به شمار می روند.ایستاییشناسی از جمله مباحثی است که در تجزیه و تحلیل سازهها، مثلاً در مهندسی سازه ، و نیز به هنگام مطالعات سیالات در حالت سکون مثل پایداری سدهای تحت فشارهای عظیم هیدرو استاتیکی(نیروها ولنگرهای واده از حجم بالای آب مخزن دریا چه پشت سد) کاربرد بسیار دارد. علوم مقاومت مصالح و مکانیک مواد وجامدات شاخهای مرتبط با علم مکانیک مهندسی هستند که دانشجویان رشته های مهندسی قبل از انتخاب ومطالعه آنها باید استاتیک و ایستایی رابعنوان درس پیش فرض وپایه ای با موفقیت گذرانده باشند.استاتیک ومقاومت مصالح در رشته های مهندسی مکانیک و عمران وبرق وصنایع واحد های اصلی دروس ترمی محسوب میشوند.بنا بر این بطور خلاصه دانشجویان رشته های مهندسی برق-مکانیک-عمران وصنعت ومعدن قبل از ورود به ترمهای دروس اختصاصی خود مکلف به گذرانیدن موفقیت آمیزاین دروس می باشند ابتدا :واحدهای درسی استاتیک وایستایی و سپس مقاوت مصالح مواد ومصالح واجسام هستند.
دینامیک ماشین (به انگلیسی: Dynamics of Machinery) عبارت است از مطالعه، تجزیه و تحلیل راجع به حرکت نسبی اجزاء ماشین که در آن تغییر مکان، سرعت و شتاب مورد نظر است و همچنین بررسی نیروهای وارده به اجزاء یک ماشین و حرکات ناشی از این نیروها از مباحث این علم است.
برای آگاهی از چگونگی کارکرد یک مکانیزم و طراحی آن باید به این علم مسلط بود.
برگرفته از ویکی پدیا