La technologie du génie mécanique est utilisée pour concevoir, tester et exploiter les processus mécaniques qui fabriquent à la fois des machines et des produits. Les ingénieurs mécaniciens manipulent des objets en utilisant les forces naturelles qui fonctionnent de manière prévisible selon les lois physiques. Ils traitent toutes sortes de mouvements. Les types de technologie d’ingénierie mécanique utilisés dépendent du type de forces naturelles manipulées.
Les forces hydrauliques, thermodynamiques, électromagnétiques, de friction, gravitationnelles et aérodynamiques sont quelques exemples des effets des lois naturelles qui opèrent dans notre univers. Un ingénieur peut utiliser une ou plusieurs de ces forces pour résoudre un problème mécanique. Les ingénieurs mécaniciens développent les processus et les produits qui apportent des améliorations technologiques à la société. Ils résolvent tous les deux des problèmes et créent de nouveaux appareils et technologies.
Par exemple, un ingénieur hydraulique peut développer une machine qui exploite la puissance de la technologie hydraulique afin de faire fonctionner des turbines produisant de l’électricité. Il ou elle pourrait également concevoir des moyens de mesurer et de contrôler les débits d’eau pour créer un processus mécanique. La force hydraulique pourrait être utilisée pour couper un objet à l’aide d’un jet d’eau, par exemple, sans produire de chaleur qui déformerait l’objet pendant le processus de coupe. Les ingénieurs thermodynamiques utilisent une technologie d’ingénierie mécanique qui exploite la puissance de la thermodynamique pour convertir la chaleur en énergie et vice versa. L’un des résultats de l’ingénierie thermodynamique a été le développement de la machine à vapeur.
Les ingénieurs en aérospatiale analysent les forces aérodynamiques lors de la conception d’objets et de machines susceptibles d’augmenter ou de réduire la friction dans le fonctionnement des machines. Grâce au processus de conception, l’ingénieur acquiert une compréhension de l’effet de ces forces. Il ou elle utilise cette compréhension pour prédire et contrôler le fonctionnement du flux d’air sur les objets, lorsqu’une force est appliquée à un objet. Une flèche tirée d’un arc est un exemple de solution d’ingénierie mécanique aux forces aérodynamiques agissant sur la conception de la flèche.
L’ingénierie aérodynamique est également largement utilisée dans les industries automobile et aérospatiale pour réduire la friction et ainsi utiliser moins d’énergie pour propulser un objet. La nanotechnologie est un nouveau domaine pour la technologie du génie mécanique. Un nano-ingénieur utilise des lois physiques au niveau moléculaire, construisant de minuscules machines à l’échelle nano. Les nanoparticules se mesurent au milliardième de mètre.
De nombreux collèges et universités offrent des programmes d’études en génie mécanique aux niveaux du premier cycle et des cycles supérieurs. La formation continue est également importante pour les ingénieurs mécaniciens, car de nouvelles technologies continuent de se développer, avec de nouveaux matériaux fabriqués pour résoudre les problèmes d’ingénierie mécanique tels que l’augmentation de l’efficacité énergétique dans le secteur des transports. Les matériaux composites tels que le plastique renforcé de fibres de carbone ont une résistance à la traction, mais sont plus légers que les métaux. L’utilisation de ces matériaux dans le transport diminue la consommation de carburant. La technologie du génie mécanique aide les ingénieurs à concevoir plus d’efficacité dans les processus industriels utilisés dans le monde entier.