美国留学机械工程专业是工程之母,所有的行业几乎都离不开机械专业知识。作为传统的工科专业,机械工程有着悠久的发展历史,时至今日无论是在中国还是美国,其都有较为成熟的教育体系。因此,对于拥有良好工科背景,特别是数学和物理知识基础扎实的学生来说,是很好的选择。下面小科带你详细了解一下美国机械工程专业。
机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修的工程学科。机械工程所处理的,是把能量及物料转化成可使用的物品。从宏观的角度来看,我们生活中所接触的每一件物件,其制造过程均可说与机械工程有关。美国大学机械工程专业是众多工程学科中范围最广的一科。 机械工程主要包括八个大的方向:能量、热学;设计、制造;控制、机器人;材料;机电一体化、微机电;车辆;生物工程;流体力学、空气动力学等,其中能量、热学;设计、制造;控制、机器人这三大方向是比较主要的申请方向。
美国机械工程专业研究分支
一、能量大类
1. 能量主要研究方向:能量及流体,主要包括风能、水能的能量转换,能量转换系统及其设备的设计制造,能量系统及热力学,能量应用(加热/通风/空调及制冷用能),能量及环境,环境能量技术评估,热物理学,太阳能,清洁能源,清洁能源技术。
申请所需相关背景:申请此方向需要有很强的物理学基础;当偏流体学相关时,那么申请者相应的流体力学、空气动力学,热力学等相关背景;如果有能量系统整体研究则要有很好的数学建模能力;在能量转换系统设备制造这一领域,则要有很好的Design and Manufacturing相关背景。
2. 摩擦主要研究方向:摩擦时能量的转换,同热物理学结合非常紧密,并同新型材料的研究开发结合,对某些材料的相关摩擦性能进行研究。
申请所需相关背景:物理学的研究内容之一,所以申请此专业一定要有好的物理背景。除此之外根据不同的方向应有热力学或材料学相关背景。
3. 燃烧主要研究方向:燃烧,燃烧及推进,燃烧及能量,能量转换,燃烧及热传递,电气推进,涡轮及推进,汽车工程中内燃机的燃烧研究等。
申请所需相关背景:同摩擦一样,物理背景必不可少,热力学非常重要。当然如果是偏向设备的话,那么就需要机械的设计制造与控制背景了。
4. 流体主要研究方向:主要针对两大主要方向:航空航天领域和能量领域。前者有空气动力学,推进,空间探索系统,后者有水电、风电为主的流体能量转换。另外还有环境及生物流体力学,流体动力学,流体物理学,热力学,物质专业。
申请所需相关背景:如果从事理论研究,则对物理、数学建模和流体力学要求非常高,如果是偏相关设备的研究则要很好的机械背景。
咨询顾问建议具有物理、流体力学、热力学、空气动力学等理论研究背景的申请者选择以上几个方向。
二、材料大类
1. 纳米微米机械材料主要研究方向:纳米技术的不断发展给机械领域提供了一种全新的材料选择的可能。目前和机械交叉的研究领域主要集中在:高级材料学,材料及固体力学,材料及机械系统,材料加工,材料机械特性,材料力学,材料力学及制造。
申请所需相关背景:需要有很强的材料学背景,同时要求有固体力学,材料力学,工程力学背景。
2. 聚合工程主要研究方向:主要通过分子聚合技术为机械领域提供新型材料申请所需相关背景:需要有很好的高分子材料相关背景,同时对材料力学的要求也比较高。
3. 生物机械主要研究方向:生物机械,生物力学,生物机械工程,生物材料与设备,材料力学,生物传感器,纳米技术,活细胞封装,工程生物力学,生物医学机械工程,神经工程学,整形外科工程,感觉及神经系统研究,运动生物力学,人造心脏。
申请所需相关背景:这是典型的新兴学科同传统基础学科结合的表现。总体来说,此方向需要生物学,机械工程和医学知识三个领域的知识背景。单纯的生物或医学背景是很难适应此学科的要求的,需要在具备机械背景的同时拥有生物,或者医学知识,尤其是生物学知识。这里所说的机械背景主要指机械中基本的制造,力学,材料背景。但要求不会像前面几个学科中对纯力学或材料背景那么高的要求。另外对于神经工程学,感觉及神经系统研究,人造心脏这些方向,处了需要医学、生物学、工程学知识外,还要有很好的EE背景(信号模拟,信号传输等)。
三、制造
1. 设计主要研究方向:机械设计,产品设计,设计方法学,计算机辅助设计,工程设计