同學(xué)們好，今天學(xué)姐為大家簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于東卡羅來(lái)納州立大學(xué)中比較受歡迎的機(jī)械工程專業(yè)課程中一些基本知識(shí)點(diǎn)。

在國(guó)外的學(xué)習(xí)過(guò)程中，同學(xué)們可能會(huì)因?yàn)槔蠋熃陶n的速度與國(guó)內(nèi)外教學(xué)差異的多重影響，導(dǎo)致課程跟不上進(jìn)度，尤其是學(xué)術(shù)專業(yè)中比較復(fù)雜的一些核心知識(shí)點(diǎn)。

那么如果一時(shí)沒(méi)跟上，不及時(shí)馬上的調(diào)整與記錄的話，很有可能會(huì)形成滾雪球效應(yīng)，后面的課程知識(shí)越落越多，手忙腳亂的不知道如何彌補(bǔ)缺失的知識(shí)，以至于作業(yè)不會(huì)寫，嚴(yán)重到最后考試掛科。

今天學(xué)姐就為大家補(bǔ)充這所大學(xué)中機(jī)械工程的核心知識(shí)概念，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)可以有所幫助。首先，我們來(lái)了解一下East Carolina University的專業(yè)課程設(shè)置。

機(jī)械工程專業(yè)課程：

MENG 6000工程研究導(dǎo)論

MENG 6100有限元分析

MENG 6220高級(jí)熱力學(xué)

MENG 6310高級(jí)材料力學(xué)

MENG 7000論文研究

選修課程

MENG 6210熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MENG 6230可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)

MENG 6320高級(jí)工程設(shè)計(jì)

MENG 6330高級(jí)振動(dòng)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

MENG 6340材料的力學(xué)行為

MENG 6343先進(jìn)復(fù)合材料

MENG 6350彈性理論

MENG 6410生物傳熱傳質(zhì)

MENG 6700機(jī)械工程選題

在學(xué)習(xí)這門專業(yè)前，同學(xué)們需要重點(diǎn)預(yù)備的前置課程：

數(shù)學(xué)–通過(guò)微分方程、概率和統(tǒng)計(jì)的微積分

物理

化學(xué)

生物學(xué)

工程學(xué)——基礎(chǔ)熱力學(xué)

工程學(xué)——基礎(chǔ)材料科學(xué)

工程學(xué)——基礎(chǔ)電氣工程

工程學(xué)——以下五個(gè)領(lǐng)域中的三個(gè)領(lǐng)域的一門課程:生物材料、流體力學(xué)、熱和/或質(zhì)量傳遞、材料力學(xué)、能源系統(tǒng)

工程研究或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

機(jī)械工程的主要研究領(lǐng)域分類：

微機(jī)電系統(tǒng)

微米級(jí)的機(jī)械部件如彈簧、齒輪、流體和傳熱裝置由各種襯底材料如硅、玻璃和聚合物等制成SU8。實(shí)例微電子機(jī)械系統(tǒng)組件是用作汽車安全氣囊傳感器的加速度計(jì)、現(xiàn)代手機(jī)、用于精確定位的陀螺儀和用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的微流體設(shè)備。

攪拌摩擦焊(FSW)

新型攪拌摩擦焊焊接，于1991年被發(fā)現(xiàn)焊接研究所(TWI)。創(chuàng)新的穩(wěn)態(tài)(非熔化)焊接技術(shù)連接以前不可焊接的材料，包括幾種鋁金屬合金。它在未來(lái)的飛機(jī)制造中起著重要的作用，有可能取代鉚釘。到目前為止，這項(xiàng)技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用包括焊接鋁主航天飛機(jī)外部油箱、獵戶座乘員艙、波音德?tīng)査?hào)和德?tīng)査奶?hào)一次性運(yùn)載火箭以及美國(guó)太空探索技術(shù)公司獵鷹1號(hào)火箭、兩棲攻擊艦的裝甲板，以及來(lái)自Eclipse Aviation的新型Eclipse 500飛機(jī)的機(jī)翼和機(jī)身面板的焊接，這些用途越來(lái)越多。

復(fù)合材料

由編織碳纖維組成的復(fù)合布

復(fù)合材料或復(fù)合材料是提供不同物理特性的材料的組合。機(jī)械工程中的復(fù)合材料研究通常集中在設(shè)計(jì)(以及隨后的應(yīng)用)更堅(jiān)固或更剛性的材料上，同時(shí)試圖減少重量易受腐蝕和其他不良因素的影響。例如，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已被用于航天器和魚竿等各種應(yīng)用。

機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是機(jī)械工程的協(xié)同組合，電子工程學(xué)，和軟件工程。機(jī)電一體化學(xué)科最初是作為一種將機(jī)械原理與電氣工程相結(jié)合的方法而出現(xiàn)的。大多數(shù)機(jī)電系統(tǒng)都使用機(jī)電概念。機(jī)電一體化中使用的典型機(jī)電傳感器是應(yīng)變儀、熱電偶和壓力傳感器。

納米技術(shù)

在最小的尺度上，機(jī)械工程變成了納米技術(shù)——其一個(gè)推測(cè)性目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)分子組裝器通過(guò)以下方式構(gòu)建分子和材料機(jī)械合成。目前，這一目標(biāo)仍然存在探索工程。當(dāng)前納米技術(shù)的機(jī)械工程研究領(lǐng)域包括納米過(guò)濾器，納米薄膜，和納米結(jié)構(gòu)，除其他外。

有限元分析

有限元分析是一種計(jì)算工具，用于估計(jì)固體的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。它使用具有用戶定義尺寸的網(wǎng)格設(shè)置來(lái)測(cè)量節(jié)點(diǎn)處的物理量。節(jié)點(diǎn)越多，精度越高。這個(gè)領(lǐng)域并不新鮮，因?yàn)橛邢拊治?FEA)或有限元方法(FEM)的基礎(chǔ)可以追溯到1941年。但是計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得有限元分析成為分析結(jié)構(gòu)問(wèn)題的可行選擇。許多商業(yè)代碼，例如有限元仿真,有限元分析軟件，和有限元分析軟件廣泛用于工業(yè)研究和組件設(shè)計(jì)。一些三維建模和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包增加了有限元分析模塊。最近，云模擬平臺(tái)像SimScale變得越來(lái)越普遍。

其他技術(shù)如有限差分法(FDM)和有限體積法(FVM)被用來(lái)解決與傳熱傳質(zhì)、流體流動(dòng)、流體表面相互作用等有關(guān)的問(wèn)題。

生物力學(xué)

生物力學(xué)是機(jī)械原理在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用，例如人類,動(dòng)物,植物,機(jī)構(gòu)，和細(xì)胞。生物力學(xué)也有助于為人類創(chuàng)造假肢和人造器官。生物力學(xué)與工程，因?yàn)樗?jīng)常使用傳統(tǒng)的工程科學(xué)來(lái)分析生物系統(tǒng)。的一些簡(jiǎn)單應(yīng)用牛頓力學(xué)和/或材料科學(xué)可以提供許多生物系統(tǒng)力學(xué)的正確近似值。

在過(guò)去的十年里，在自然界中發(fā)現(xiàn)的材料如骨物質(zhì)的逆向工程在學(xué)術(shù)界獲得了資助。骨物質(zhì)的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以承受單位重量的大量壓縮應(yīng)力。目標(biāo)是用生物材料代替粗鋼進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在過(guò)去的十年里有限元法(FEM)也進(jìn)入了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，突出了生物力學(xué)的進(jìn)一步工程方面。自那以后，F(xiàn)EM成為了在活生物體內(nèi)手術(shù)評(píng)估并獲得了學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可。計(jì)算生物力學(xué)的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠確定解剖的內(nèi)部解剖反應(yīng)，而不受倫理限制。這導(dǎo)致有限元建模在生物力學(xué)的幾個(gè)領(lǐng)域變得無(wú)處不在，而幾個(gè)項(xiàng)目甚至采用了開源哲學(xué)(例如BioSpine)。

計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)語(yǔ)言

計(jì)算流體力學(xué)，通?？s寫為CFD，是流體力學(xué)的一個(gè)分支，它使用數(shù)值方法和算法來(lái)解決和分析涉及流體流動(dòng)的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)用于執(zhí)行模擬液體和氣體與由邊界條件定義的表面的相互作用所需的計(jì)算。借助高速超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)更好的解決方案。正在進(jìn)行的研究產(chǎn)生了提高復(fù)雜模擬場(chǎng)景(如湍流)的準(zhǔn)確性和速度的軟件。這種軟件的初始驗(yàn)證使用風(fēng)洞進(jìn)行，最終驗(yàn)證來(lái)自全尺寸測(cè)試，例如飛行測(cè)試。

聲學(xué)工程

聲學(xué)工程是機(jī)械工程的許多其他分支學(xué)科之一，是聲學(xué)的應(yīng)用。聲學(xué)工程是研究聲音和震動(dòng)。這些工程師有效地工作來(lái)減少噪音污染在機(jī)械設(shè)備和建筑物中，通過(guò)隔音或消除不需要的噪音源。聲學(xué)研究的范圍可以從設(shè)計(jì)更高效的助聽(tīng)器、麥克風(fēng)、耳機(jī)或錄音棚，到提高管弦樂(lè)廳的音質(zhì)。聲學(xué)工程也處理不同機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)。

學(xué)姐認(rèn)為，以上這些資料的學(xué)習(xí)源于課外學(xué)習(xí)資料的匯總與整理，學(xué)姐沒(méi)有真正學(xué)過(guò)這門專業(yè)，如果同學(xué)們希望得到更加系統(tǒng)化的課程研究學(xué)習(xí)，可以和留求藝的美國(guó)留學(xué)生輔導(dǎo)老師進(jìn)行溝通，老師會(huì)根據(jù)同學(xué)的情況定制專屬于同學(xué)自身情況的輔導(dǎo)方案，希望同學(xué)們都可認(rèn)真學(xué)習(xí)，早日完成學(xué)業(yè)。