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機械工程研究生具體研究領(lǐng)域

2025-07-08 02:23:21 來源:中國教育在線

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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