美國機械工程研究生具體研究領(lǐng)域包含如下幾個大類:

能量大類：主要涉及能量、摩擦、燃燒、流體這幾類 ;

材料大類：主要涉及機械工程領(lǐng)域內(nèi)的納米微米機械材料、聚合工程、生物機械等 ;

制造類：主要包括機械的設(shè)計和制造兩大方向 ;

控制類：主要包括計算機輔助工程、系統(tǒng)與自動控制、微電子系統(tǒng)等。

下面詳細介紹這幾大類：

1 、 能量大類， 主要涉及的學科有：能量、摩擦、燃燒、流體這幾大類。能量的主要研究方向：能量及流體，主要包括風能、水能的能量轉(zhuǎn)換，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其設(shè)備的設(shè)計制造，能量系統(tǒng)及熱力學，能量應(yīng)用（加熱 / 通風 / 空調(diào)及制冷用能），能量及環(huán)境，環(huán)境能量技術(shù)評估，熱物理學，太陽能，清潔能源，清潔能源技術(shù)。申請所需相關(guān)背景：申請此方向需要有很強的物理學基礎(chǔ)；當偏流體學相關(guān)時，那么申請者相應(yīng)的流體力學、空氣動力學，熱力學等相關(guān)背景；如果有能量系統(tǒng)整體研究則要有很好的數(shù)學建模能力；在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備制造這一領(lǐng)域，則要有很好的 Design an Manufacturing 相關(guān)背景。摩擦的主要研究方向 : 摩擦時能量的轉(zhuǎn)換，同熱物理學結(jié)合非常緊密，并同新型材料的研究開發(fā)結(jié)合，對某些材料的相關(guān)摩擦性能進行研究。申請所需相關(guān)背景：物理學的研究內(nèi)容之一，所以申請此專業(yè)一定要有好的物理背景。除此之外根據(jù)不同的方向應(yīng)有熱力學或材料學相關(guān)背景。燃燒的主要研究方向：燃燒，燃燒及推進，燃燒及能量，能量轉(zhuǎn)換，燃燒及熱傳遞，電氣推進，渦輪及推進，汽車工程中內(nèi)燃機的燃燒研究等。申請所需相關(guān)背景：同摩擦一樣，物理背景必不可少，熱力學非常重要。當然如果是偏向設(shè)備的話，那么就需要機械的設(shè)計制造與控制背景了。流體的主要研究方向：主要針對兩大主要方向：航空航天領(lǐng)域和能量領(lǐng)域。前者有空氣動力學，推進，空間探索系統(tǒng)，后者有水電、風電為主的流體能量轉(zhuǎn)換。另外還有環(huán)境及生物流體力學，流體動力學，流體物理學，熱力學，物質(zhì)專業(yè)。申請所需相關(guān)背景：如果從事理論研究，則對物理、數(shù)學建模和流體力學要求非常高，如果是偏相關(guān)設(shè)備的研究則要很好的機械背景。具有物理、流體力學、熱力學、空氣動力學等理論研究背景的申請者選擇以上幾個方向。

2 、 材料大類， 主要涉及機械領(lǐng)域內(nèi)的納米微米材料，聚合工程，生物機械納米微米機械材料的主要研究方向：納米技術(shù)的不斷發(fā)展給機械領(lǐng)域提供了一種全新的材料選擇的可能。目前和機械交叉的研究領(lǐng)域主要集中在：高級材料學，材料及固體力學，材料及機械系統(tǒng)，材料加工，材料機械特性，材料力學，材料力學及制造。申請所需相關(guān)背景：需要有很強的材料學背景，同時要求有固體力學，材料力學，工程力學背景。聚合工程的主要研究方向：主要通過分子聚合技術(shù)為機械領(lǐng)域提供新型材料申請所需相關(guān)背景：需要有很好的高分子材料相關(guān)背景，同時對材料力學的要求也比較高。 . 生物機械的主要研究方向：生物機械，生物力學，生物機械工程，生物材料與設(shè)備，材料力學，生物傳感器，納米技術(shù)，活細胞封裝，工程生物力學，生物醫(yī)學機械工程，神經(jīng)工程學，整形外科工程，感覺及神經(jīng)系統(tǒng)研究，運動生物力學，人造心臟。申請所需相關(guān)背景：這是典型的新興學科同傳統(tǒng)基礎(chǔ)學科結(jié)合的表現(xiàn)?？傮w來說，此方向需要生物學，機械工程和醫(yī)學知識三個領(lǐng)域的知識背景。單純的生物或醫(yī)學背景是很難適應(yīng)此學科的要求的，需要在具備機械背景的同時擁有生物，或者醫(yī)學知識，尤其是生物學知識。這里所說的機械背景主要指機械中基本的制造，力學，材料背景。但要求不會像前面幾個學科中對純力學或材料背景那么高的要求。另外對于神經(jīng)工程學，感覺及神經(jīng)系統(tǒng)研究，人造心臟這些方向，處了需要醫(yī)學、生物學、工程學知識外，還要有很好的 EE 背景（信號模擬，信號傳輸?shù)龋?/p>

3 、 制造大類，主 要包括設(shè)計和制造兩大方向設(shè)計的主要研究方向：機械設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計，設(shè)計方法學，計算機輔助設(shè)計，工程設(shè)計申請所需相關(guān)背景：設(shè)計在國內(nèi)主要以工業(yè)設(shè)計學院的形式設(shè)置。 ME 中的 Design ，適合的申請者一般具有機械理論基礎(chǔ)（分具體機構(gòu)和整體制造流程理論兩大方面），同時又有設(shè)計基礎(chǔ) —— 包括一定的藝術(shù)功底（素描），電腦繪圖軟件（ Photoshop ， ProE 等）的運用。制造的主要研究方向：計算機輔助制造，產(chǎn)品實現(xiàn)，高級制造，制造科學，制造系統(tǒng)，納米制造。申請所需相關(guān)背景：國內(nèi) ME 學生的主要申請方向集中于此，而且多集中于機械制造和計算機輔助制造。對于此專業(yè)的學生，申請首先需要基本的機械工程學背景，包括：機械原理，機械制造和固體力學背景。另外，對于產(chǎn)品實現(xiàn)，高級制造和計算機輔助制造，一定要有很強的計算機背景，包括計算機語言編程，設(shè)計軟件的使用；納米制造則首先要有很好的納米技術(shù)應(yīng)用背景，然后具備一定的工程學知識。

4、系統(tǒng)控制大類 ，控制 / 設(shè)計 / 制造，控制及動力學，控制 / 機器人 / 儀表，動力學系統(tǒng)及控制，動力學系統(tǒng) / 控制及機械人，旋轉(zhuǎn)機械動力學，動力學 / 振動 / 聲學，系統(tǒng)動力學及控制，系統(tǒng)識別及控制，系統(tǒng) / 測量 / 控制，智能機械系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)，機械系統(tǒng)，非線性動力學及適應(yīng)控制，非線性飛行控制，機械人學，機械人及控制，機械人及動力學，機械人及自主系統(tǒng)，機械人及人機交互，轉(zhuǎn)動體動力學，自動化，自動推進系統(tǒng)，自動巡航系統(tǒng)。 申請所需相關(guān)背景：需要數(shù)學、計算機語言編程、基本的 EE 相關(guān)背景 ( 電子電路知識 ) 、控制的魯棒與最優(yōu)控制、魯棒多變量控制系統(tǒng)、大規(guī)模動態(tài)系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)的標識、最小最大控制與動態(tài)游戲、用于控制 與信號處理的自適應(yīng)系統(tǒng)、隨機系統(tǒng)、線性與非線性評估的設(shè)計、隨機與 自適應(yīng)控制等等，同時根據(jù)不同側(cè)重點，應(yīng)有相應(yīng)的設(shè)計制造、動力學、儀表等相關(guān)背景。

總體來說，

ME 專業(yè)中申請難度如下：最難申請的：系統(tǒng)與自動控制， MEMS ，計算機輔助工程。其次：制造，設(shè)計。較易申請的：納米材料，生物機械，聚合工程。 職業(yè)發(fā)展顧問工程師，工業(yè)工程師，塑料制造工程師，安全技術(shù)工程師，測試工程師，汽車工程師，生產(chǎn)制造工程師，設(shè)計工程師，研究開發(fā)技術(shù)人員。

就業(yè)前景該專業(yè)的美國就業(yè)市場巨大，在工程類專業(yè)中，機械工程的市場需求率排名第一。約有 80% 的畢業(yè)生進入制造業(yè)工作。比如說為電梯、汽車、割草機和生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計引擎，有些機械工程師也從事設(shè)計開發(fā)減少環(huán)境污染的新能源體系。機械工程師在工業(yè)企業(yè)、商業(yè)、政府部門和大學都有廣泛分布，服務(wù)于科研、設(shè)計、開發(fā)、測試、制作、操作、市場營銷、銷售、管理等領(lǐng)域的人和設(shè)備。預(yù)計對于機械和材料工程的畢業(yè)生將會有持續(xù)的需求。

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