Teknik mesin atau Teknik mekanik adalah ilmu teknik mengenai aplikasi dari prinsip fisika untuk analisis, desain, manufaktur dan pemeliharaan sebuah sistem mekanik. Ilmu ini membutuhkan pengertian mendalam atas konsep utama dari cabang ilmu mekanika, kinematika, teknik material, termodinamika dan energi. Ahli atau pakar dari teknik mesin biasanya disebut sebagai insinyur (teknik mesin), yang memanfaatkan pengertian atas ilmu teknik ini dalam mendesain dan menganalisis pembuatan kendaraan, pesawat, pabrik industri, peralatan dan mesin industri dan lain sebagainya. Teknik mesin biasanya terdiri dari :
- Perancangan Mekanik dan Konstruksi
- Proses Manufaktur dan Sistem Produksi
- Konversi energi
- Ilmu Bahan / Metalurgi
Teknik mesin mulai berkembang sebagai suatu ilmu setelah adanya
revolusi industri di Eropa pada abad ke-18. Kemudian pada abad ke-19
semakin berkembang lagi mengikuti perkembangan ilmu fisika. Ilmu teknik mesin pun semakin canggih, dan para insinyurnya sekarang mengembangkan diri di bagian komposit, mekatronika, dan nanoteknologi. Ilmu ini juga mempunyai hubungan dengan teknik penerbangan, teknik sipil, teknik listrik, teknik perminyakan, dan teknik kimia.
Pendidikan
Pendidikan untuk teknik mesin ditawarkan di universitas di seluruh
dunia. Di Brasil, Irlandia, Cina, Yunani, Turki, Amerika Utara, Asia
Selatan, India, Indonesia dan Britania Raya, program teknik mesin
diselesaikan dalam waktu 4 atau 5 tahun dan lulus sebagai Sarjana Sains (Bachelor of Science/B.Sc), Sarjana Teknik Sains, Sarjana Teknik (B.Eng), dan Sarjana Teknologi
(B.Tech). Di Spanyol, Portugal dan kebanyakan negara Amerika Selatan,
nama resmi untuk lulusan teknik mesin adalah Insinyur Teknik (Mechanical Engineer), dan lama pendidikannya bisa 5 atau 6 tahun.
Beberapa insinyur teknik mesin melanjutkan pendidikan pascasarjana mereka dengan mengambil program Master Teknik, Master Teknologi, Master Sains, Master Manajemen Teknik (MEng.Mgt atau MEM), atau Doctor of Philosophy di bagian teknik (EngD, PhD). Studi pada tingkatan master bisa memuat atau tidak memuat penelitian. Doctor of Philosophy memuat banyak penelitian dan biasanya dijadikan pintu masuk untuk para akademisi.[1]
Subdisiplin ilmu
Cabang teknik mesin terdiri dari banyak subdisiplin ilmu lainnya.
Beberapa subdisiplin ilmu ini diajarkan di perguruan tinggi di tingkat
sarjana (S1). Beberapa dari mereka memang khusus untuk teknik mesin dan
beberapa lagi merupakan gabungan dari teknik mesin dengan teknik
lainnya.
Mekanika
- Statis, ilmu yang mempelajari benda diam, bagaimana suatu gaya mempengaruhi benda diam.
- Dinamis (atau kinetis), ilmu yang mempelajari pengaruh gaya terhadap benda bergerak.
- Mekanika material, ilmu yang mempelajari bagaimana material yang berbeda berubah bentuk terhadap berbagai macam tipe tekanan/tegangan.
- Mekanika fluida, ilmu yang mempelajari bagaimana fluida bereaksi terhadap gaya[2]
- Mekanika continuum, sebuah metode aplikasi mekanika yang mengasumsikan kalau suatu objek adalah berkesinambungan/terus menerus.
Para insinyur teknik mesin menggunakan ilmu mekanika pada tahap
mendesain atau menganalisis. Misalnya, jika proyeknya adalah desain dari
sebuah kendaraan,
maka ilmu statis dapat dipakai untuk mendesain bodi kendaraan, untuk
mengukur seberapa maksimum tegangan yang dapat diberikan. Ilmu dinamis
dapat digunakan untuk mendesain mesin mobil, melihat gaya yang bekerja
pada piston dan cam
sebagai siklus sebuah mesin. Mekanika material dapat digunakan untuk
memilih bahan apa yang cocok untuk bodi mobil sekaligus mesinnya.
Mekanika fluida dapat digunakan untuk mendesain sistem ventilasi
kendaraan (lihat HVAC), atau juga bisa untuk mendesain sistem masukan (intake) pada mesin.
Kinematika
Kinematika
adalah ilmu yang mempelajai pergerakan dari suatu benda dan sistem,
tanpa mempedulikan gaya yang menyebabkan pergerakan itu. Osilasi dari
piston dalam mesin adalah salah satu contoh sistem kinematika sederhana.
Para insinyur teknik mesin menggunakan kinematika untuk mendesain dan menganalisis mekanisme.
Kinematika dapat digunakan untuk menemukan suatu jangkauan pergerakan
yang mungkin untuk suatu mekanisme yang diberikan atau kebalikannya,
untuk mendesain sebuah mekanisme yang bekerja sesuai dengan jangkauan
pergerakan yang diinginkan.
Mekatronika dan robotika
Robotika
adalah aplikasi dari ilmu mekatronika untuk menciptakan sebuah robot,
yang biasanya sudah sering digunakan untuk melakukan tugas-tugas
berbahaya, tidak menyenangkan, atau juga tugas yang diulang-ulang. Robot
ini dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran, semuanya sudah
diprogram terlebih dahulu. Seorang insinyur biasanya akan memakai ilmu
kinematika dan mekanika dalam menciptakan sebuah robot.
Robot juga digunakan luas dalam teknik industri.
Penggunaan robot akan menghemat pengeluaran gaji pegawai, dapat
melakukan tugas yang sulit/berbahaya, dan juga untuk menjamin kualitas
tetap. Banyak perusahaan, terutama dalam industri otomotif, telah
menggunakan robot, sehingga terkadang saking canggihnya, robot itu bisa
menjalankan proses produksi itu sendiri sepenuhnya (tidak memerlukan
manusia lagi). Untuk penggunaan di luar pabrik, robot digunakan dalam
pembuangan bom, penjelajahan angkasa, dan banyak bidang lainnya.
Analisis struktural
Analisis struktural merupakan cabang dari ilmu teknik mesin (dan juga teknik sipil)
yang digunakan untuk melihat mengapa dan bagaimana suatu objek
mengalami kegagalan. Kegagalan struktural dapat dilihat dengan 2 tipe
utama: kegagalan statis (static failure) dan kegagalan kelelahan (fatigue failure). Kegagalan struktural statis muncul ketika suatu benda mendapatkan gaya yang terlalu besar, lalu mengalami deformasi plastis. Kegagalan kelelahan muncul ketika suatu benda mengalami kegagalan (kerusakan)
setelah menerima suatu gaya terus-menerus secara berulang-ulang. Suatu
objek yang mengalami kegagalan kelelahan biasanya dimulai dengan adanya
pecahan mikroskopis pada permukaan objek itu. Seiring berjalannya waktu,
pecahan itu akan semakin besar, sampai pada suatu saat "pecahan" itu
telah cukup besar untuk menyebabkan suatu kerusakan pada objek tersebut.
Kegagalan pada teknik tidak serta merta didefiniskan ketika suatu
benda rusak saja, tapi juga termasuk ketika mereka tidak dapat
beroperasi sebagaimana mestinya.
Analisis struktural digunakan oleh para insinyur teknik mesin setelah
munculnya suatu "kegagalan", atau digunakan untuk mendesain benda agar
terhindari dari "kegagalan" itu.
Termodinamika dan ilmu-panas
Termodinamika adalah ilmu yang digunakan di beberapa ilmu teknik, termasuk tenik mesin dan teknik kimia. Termodinamika mempelajari energi, penggunaannya, dan cara mengubahnya melalui sistem.
Lebih spesifik, termodinamika di dalam teknik lebih mengedepankan
bagaimana mengubah energi yang satu ke energi lainnya. Contohnya, mesin
mobil mengubah energi kimia yang ada dalam bahan bakar menjadi energi
panas, dan kemudian diubah lagi menjadi energi gerak yang akan
menggerakkan roda mobil.
Prinsip-prinsip termodinamika digunakan oleh para insinyur teknik mesin di bagian transfer panas, termofluida, dan konversi energi. Mereka menggunakannya untuk mendesain mesin, pembangkit listrik, panas, ventilasi, sistem HVAC, penukar panas, pembuang panas, radiator, kulkas, insulasi, dan lainnya.
Sumber: Wikipedia
Referensi
- ^ Types of post-graduate degrees offered at MIT - Accessed 19 June 2006.
- ^ Catatan:Mekanika fluida dapat dibedakan lagi menjadi fluida statis dan fluida dinamis. Aplikasi dari mekanika fluida pada teknik disebut sebagai hidraulik dan pneumatika.
0 komentar:
Posting Komentar