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美國機械工程專業(yè)全詳解

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機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統(tǒng)作分析、設計、生產及維修的工程學科。機械工程所處理的,是把能量及物料轉化成可使用的物品。從宏觀的角度來看,我們生活中所接觸的每一件物件,其制造過程均可說與機械工程有關。美國大學機械工程專業(yè)是眾多工程學科中范圍最廣的一科。機械工程主要包括八個大的方向:能量、熱學;設計、制造;控制、機器人;材料;機電一體化、微機電;車輛;生物工程;流體力學、空氣動力學等,其中能量、熱學;設計、制造;控制、機器人這三大方向是比較主要的申請方向

美國機械工程專業(yè)全詳解


國內

機械工程開設情況比較多樣,有的學校會有單獨的機械工程學院,如清華大學,下設的系又包括機械工程系、精密儀器系、熱能工程系、汽車工程系等,或者會開設機電學院、機械與車輛學院或自動化學院,如北京理工大學;而美國絕大多數大學的研究生院中都設有機械工程專業(yè),屬于工程學院﹙school of engineering﹚。該學科在美國大學中,系的名稱會有所不同,有的學校稱機械工程系﹙mechanical engineering﹚,有的稱為航空航天與機械工程系

(aerospace an mechanical engineering),有的稱為機械工程與力學系﹙epartment of mechanical engineering & mechanics﹚等等。

美國大學機械工程專業(yè)下常設分支方向有:控制,能量、熱學,流體力學,車輛工程,設計與制造,機電一體化,生物工程等,除了這些分支,每個學校還會根據自己的特色開設不同的分支,比如機器人、固體力學等,而在這些方向中,每年申請者主要集中在左圖所示六個方向,其中設計與制造、控制、能量這三個方向屬于機械下典型的三個方向。

方向解析:能量類 energy

energy 是 me 和物理學的基礎領域,energy 的形式包括熱能、輻射能、動力學、電氣、化學、核能等。它主要是側重于從一種能量轉化成為另一種更有用的能量,能量的來源既有可利用的(如太陽能,風能,流體動力,地熱和生物能量)、也有不可能再用的(石油、天然氣,煤和油),以 university of michigan 為例她的研究領域大概包括:內燃機和發(fā)動機系統(tǒng)設計,燃燒,污染物質的行程,車載系統(tǒng)仿真,反應流的計算方法,微型電力發(fā)動機、用自動組裝納米結構實現(xiàn)能源利用、納米結構能量轉換裝置,專注太陽能系統(tǒng),用激光技術進行燃燒診斷,能量儲存的材料和系統(tǒng)。

另外因為能量涉及到能源的方方面面。但是這里就會與其他的專業(yè)有交叉,比如:ee 涉及能源,chemical engineering 也涉及到能源,核物理或工程也涉及到能源。簡單來分類就是:me 更偏向與設備的研究和學習,ee 則是能源的存儲和傳輸方面的研究和學習(電能),其余的專業(yè)更多的是原理層面的研究和學習

  1. manufacturing

為了不斷提高操作效率,機械工程師會設計和制造一系列的機器與系統(tǒng)??諝馕廴究刂?、自動化、物料搬運和設備運轉技術都是專注于制造類的工程師所關注的領域。還是以 university of michigan 為例,學校在該 manufacturing 方面所研究的領域包括:納米管機構和設備,大規(guī)模定制系統(tǒng),激光焊接和鏈接

(制造和建模),可重構制造,激光微加工,精密制造、生物醫(yī)學設備、金融超高速切削,全球衛(wèi)生設計、負擔的起的醫(yī)療設備設計、可持續(xù)的機械加工和系統(tǒng)設計

這個方向需要:物理方面知識還有和計算機交叉的內容,比如:自動化不僅涉及 me 還有 ee 和 cs 的知識。ie 的發(fā)展來源于 me(為了解決大規(guī)模生產的時候的問題)?,F(xiàn)在這個領域的新興方向都非常依賴于計算機工具,比如設計東西時就需要計算機輔助。

3,esign mechanics

主要領域:設計消費者和工業(yè)界所需要的設備,家用電器、汽車、計算機硬件、工廠設備、宇宙飛船,飛機,所有這些任何需要機械運動的東西,都是由該領域的工程師來設計的,當然很多時候是與其他領域的設計師一起完成的(計算機硬件的設計(不僅考慮工程特性的設計、如耐用性也需要考慮外觀設計、而這就需要和計算機領域的專業(yè)人士一起來完成,);另外最近特別受工程師關注的醫(yī)學領域的生物技術,多數是做一些生物醫(yī)療器械這個方向又和材料科學,ee 和 cs 交叉)

在申請的時候,需要具有很強的力學相關知識,以及機械理論方面的基礎知識(分為整體制造和流程理論兩個大的分支),這里又和工業(yè)設計有些交叉。但是與工業(yè)設計還是不一樣的。工業(yè)設計是偏向于藝術類的專業(yè),需要申請者有就很強的藝術功底,在申請過程中也需要提交作品集,而 me 里的設計并不需要這些條件。因為他們的 esign 更多的是可行行的設計,比如設計一款手機的外殼,使用一種材料,是否可以達到一定的強度以起到保護手機的作用。同時厚度又不會太厚。而美觀的設計那是工業(yè)設計里需要學習的。

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