机械工程(Mechanical Engineering)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,是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
■ 机械工程学什么?
一般的机械工程学课程都至少包含以下各个基本科目:
· 静力学及动力学 (Statics and Dynamics);
· 固体力学及材料强度学 (Solid Mechanics and Strength of Materials);
· 量度及仪器 (Instrumentation and Measurement);
· 热力学、热传学、能量转换、冷冻原理及空气调节学 ( Thermodynamics , Heat Transfer ,Energy Conversion, and Refrigeration/Air Conditioning);
· 流体力学及流体动力学 (Fluid Mechanics/Fluid Dynamics);
· 机构设计 (Mechanism Design, Including Kinematics and Dynamics);
· 制造技术或过程 (Manufacturing Technology or Processes);
· 液气压学(Hydraulics & Pneumatics);
· 工程设计(Engineering Design)
· 机电整合及控制理论(Mechatronics and/or Control Theory);
· 工程绘图、电脑辅助设计(CAD)、电脑辅助制造(CAM)、固体塑模(Solid Modeling)
■ 机械专业院校的背景要求及方向
对于机械工程专业,建议申请者具备机械工程相关专业背景,或是物理、材料等相关的理工科专业。
本科除了基本的数学课程外,还需要学过机械制图、工程力学、理论力学、机械设计等课程,再根据学生本身专业偏向,学习热力学、控制、材料等相关选修课程。
总的来说,申请ME要有很好的工程背景,即非常优秀的数学和物理学的成绩,良好的实际动手能力,即实验仪器的操作,常用计算机软件的熟练使用。
但根据不同侧重点,ME专业可以细分为以下几大类:
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
三、制造类:
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。
2. 制造
主要研究方向:计算机辅助制造,产品实现,高级制造,制造科学,制造系统,纳米制造。
四、控制类
1. 计算机辅助工程
主要研究方向:计算流体力学,计算工程及信息技术,计算力学,计算科学及工程,计算机辅助工程,计算机辅助设计,力学建模,数学计算建模,数字推进,数字方法,数字模拟,虚拟现实应用。
2. 系统与自动控制
主要研究方向:系统控制,控制/设计/制造,控制及动力学,控制/机器人/仪表,动力学系统及控制,动力学系统/控制及机械人,旋转机械动力学,动力学/振动/声学,系统动力学及控制,系统识别及控制,系统/测量/控制,智能机械系统,智能交通系统,机械系统,非线性动力学及适应控制,非线性飞行控制,机械人学,机械人及控制,机械人及动力学,机械人及自主系统,机械人及人机交互,转动体动力学,自动化,自动推进系统,自动巡航系统。
3. 微电子系统
主要研究方向:MEMS,纳米制造,微机械与纳机械装置,超声微喷流(Microjet)和微米尺度电机,纳米尺度热量流动,微流体,微重力,微尺度热传递,微米/纳米系统,纳米摩擦学,纳米力学。
■ 美国机械专业院校推荐
1.南加州大学University of Southern California
简介:1880年由监理会创立,是美国西海岸最古老的知名私立研究型大学,世界知名高等学府,是环太平洋大学联盟和美国大学协会成员。
地理位置:位于美国加利福尼亚州洛杉矶市
2020年US news综合排名22
可申请专业:机械工程 (STEM)
最低申请要求:GPA3.0、托福61/雅思5.5,需要相关背景
2.南佛罗里达大学University of South Florida
简介:南佛罗里达大学(简称USF),始建于1956年,是一所位于美国佛罗里达州的公立研究型大学。
地理位置:南佛罗里达大学坐落在美国南部的佛罗里达州坦帕湾(Tampa Bay),是佛罗里达第二大城市群,位于佛罗里达高科技走廊,为学生提供了丰富的实习和就业资源。
2020年US news综合排名104
可申请专业:机械工程(STEM)
最低申请要求:GPA2.5,可零托申请, 需要相关背景
3.南卡罗来纳大学University of South Carolina
简介:建立于1801年,是第一所州立高等教育机构
地理位置:位于南卡罗莱纳州州府,经济、政治的中心哥伦比亚市中心
2020年US news综合排名104
可申请专业:机械工程
最低申请要求:Gpa 3.0、托福50/雅思4.5、无G,需要相关专业背景
4.太平洋大学University of the Pacific
简介:学校成立于1851年。是一所私立大学,被《美国新闻与世界报道》评为一级国家级大学,被普林斯顿评论为最佳西部大学。
地理位置:位于美国加利福尼亚州斯托克顿
2020年US news综合排名125
可申请专业: 工程科学-机械工程
最低申请要求:Gpa 3.0、托福50/雅思4.5、无G,需要相关专业背景
5.俄勒冈州立大学Oregon State University
简介:创办于1858年,是一所世界知名的公立研究型大学。作为全美国仅有的两所获得政府赠地同时用于参与海洋、航空、能源计划的大学之一而享有独特的荣誉,被誉为 “公立大学之典范”。
地理位置:俄勒冈州立大学坐落在美国西海岸的俄勒冈州的科瓦利斯市,距该州第一大城市波特兰约90英里。
2020年US news综合排名139
可申请专业:机械工程(STEM)
最低申请要求:GPA2.5,可零托申请, 需要相关背景