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机械工程学专业介绍



 在美国,机械工程学的课程受到ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology, 美国工程与技术鉴定委员会)的监管,以保证毕业生对有关项目有最起码的认知。所以,虽然各家院校所提供的课程内容有异,但一般的机械工程学课程都至少包含以下各个基本科目: 




通过对美国学校相关专业情况的分析可以基本的把其ME学科分为能量,材料,控制,制造四大部分,同时还有声学和光学两个新兴的小方向。


(1)能量,主要涉及的学科有:能量、摩擦、燃烧、流体这几大类。 (物理、燃烧学、传热学和热力学、摩擦学和流体力学背景)

能量的主要研究方向:能量转换机械,包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械,以及将机械能转换为所需要的其他能量(电能、热能、流体压力能、势能等)的能量变换机械。 

 

摩擦的主要研究方向: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。 

 

燃烧的主要研究方向: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。

 

流体的主要研究方向:从多方面探索流体力学的基础和应用。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。

 

(2)材料,主要涉及机械领域内的纳米微米材料,聚合工程,生物机械 (工程材料学、材料力学和固体力学背景)

 

纳米微米机械材料的主要研究方向: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,纳米材料的应用、数据存储、量子力学仿真。

 

聚合工程的主要研究方向:主要通过分子聚合技术为机械领域提供新型材料

 

生物机械的主要研究方向: 研究生物医学和科学应用的新方法和装置生物机械包括生物力学,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。

 

(3) 制造,主要包括设计和制造两大方向 (计算机语言、力学、计算机画图设计能力)

 

制造的主要研究方向: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,激光辅助材料制造,计算机辅助冲压,高级度量学。 

 

设计的主要研究方向:研究生产和优化产品、系统的方法、工具以及过程包括机械设计,产品设计,设计方法学,计算机辅助设计,工程设计。

 

(4)系统和控制,从数学理论和计算机应用两方面来研究控制科学和工程包括机器人,计算机辅助工程,系统与自动控制,微电子系统: (计算机语言、应用数学、编程能力,同EE,CS结合紧密) 

 

计算机辅助工程的主要研究方向: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。

 

系统与自动控制的主要研究方向: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

 





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