美国传统特色工科专业——机械工程简介

jianzhu_123 发表于 2024-6-20 21:21:27

<h2 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">一.机械工程专业是什么？细分方向有哪些？</h2>
机械工程专业主要学习动力与能源，同时研究流体力学、固体力学、热力学等，是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，并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、运用和修理各种机械中的全部理论以及实际问题的应用学科。可见，该专业是一个非常多元的专业，也是一个发展前景非常多样的专业。
机械工程开设的分支非常多，主要分为能量、控制、材料和制造四大方向，不同分支也会有不同侧重点，其中小分支更是数不胜数，也与其他专业各有交叉。
1）能源类
能源大类主要涉及能源和流体两个方向，在能源方向下边还有很多研究分支，比如太阳能、生物能量、热能、风能、核能等，该方向目前受到各国关注，尤其是在矿物能源转换以降低污染方面。除了传统能源外，各个国家也都积极地在研究新能源的高效储备与使用，如清洁能源、可再生能源以及能替代燃料的新能源物质。
流体方向，在美国主要是研究有关航空航天和能量转换相关领域，如空气动力学，空间探索系统等。但是，该专业在美国的就业方向大多涉及国土安全，对于没有身份的留学生来讲，不论实在科研还是就业方面都会有一些阻碍。由于能源类以物理为基石，所以，希望申请者可以掌握扎实的物理知识。
俗话说热流不分家，热力学也是非常典型的机械工程硬核方向，如空调制冷系统（HVAC）、发动机、涡轮、散热装置等。近年来，更加偏向于应用的计算流体理学也开始兴起，通常学习该方向的学生也会选择攻读博士。其中，HVAC也是就业机会较多又不看身份的一个方向。如果侧重能量系统整体研究还要有很好的数学建模能力。
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-24f689c6d73e31f20bfb727a06763ef8_720w.webp" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
2）材料类
材料大类主要分为三大热门方向，纳米微米材料、聚合工程和生物机械。它们都是相对新兴的学科，其中纳米微米技术的发展不仅为机械领域提供了新可能，还与固体力学和机械特性等领域有所交叉，发展前景十分可观。而聚合类工程主要通过高分子聚合技术与机械结合，为机械领域研发新型材料和产品应用，高分子研究也与化学和化学工程有很大交叉。
最后一类则是生物机械，该方向将新型与传统结合的十分巧妙，并在生物力学，生物材料与设备，生物传感器，生物医学和<a style="color: red;">人造心脏</a>等领域均有发展空间。但是由于交叉学科的特性，上述方向需要申请者不光有机械工程的知识，还要对生物、医学、化学、材料学、固体力学和信号传输等领域均有所了解。
3）制造类
制造类主要包含设计与制造两个大方向，制造方向主要研究计算机辅助制造、自动化、设备运转技术、以及制造系统。该方向与国内大学课程连接紧密，是大多数高校该专业本科教学重点，所以大部分陆本同学倾向将其作为研究生攻读方向。对于以后想成为机械设计工程师的学生来说，该方向也是他们的最佳选择。
设计类则是包含机械设计、产品设计、计算机辅助设计、生物医疗器械设计等领域。该方向未来会涉及到与其他领域设计师共同工作，从不同方面出发设计产品。这两类方向首先需要很强的机械理论方面的知识，其次涉及到计算机辅助方面，需要一定计算机知识，其中包括计算机语言编程。该方向学生不仅要会最基本的机械建模和设计制图（CAD以及GD&T），并需要对工业界各种加工方法，材料特性有全面了解。
PS.与工业设计不同的是，ME的设计更偏向于实用性，更注重产品选材设计。

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