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美国留学机械工程专业(ME)介绍

2016-04-08 16:57:00 点击量:  来源:
美国留学机械工程专业(ME)介绍。美国的机械工程专业方向共有四大类:能量、材料、制造、控制。本文将从专业介绍、就业、申请等方面对此进行解读。
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  美国留学机械工程(Mechanic Engineering)专业介绍

  机械工程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。这学科要求学员对应用力学、热学、物质与能量守恒等基础科学原理有巩固的认识,并利用这些知识去分析静态和动态物质系统,创造、设计实用的装置、设备、器材、器件、工具等。机械工程学的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。所以申请者需要优秀的数学和物理成绩,良好的动手操作能力和熟练操作计算机软件能力。

  研究方向

  美国的ME方向有四大类

  能量大类

  1. 能量方向: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,清洁能源技术。申请需要有很强的物理学基础;当偏流体学相关时,那么申请者相应的流体力学、空气动力学,热力学等相关背景;如果有能量系统整体研究则要有很好的数学建模能力;在能量转换系统设备制造这一领域,则要有很好的Design and Manufacturing相关背景。

  2. 材料方向: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。申请此专业一定要有好的物理背景。除此之外根据不同的方向应有热力学或材料学相关背景。

  3. 燃烧方向: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。申请而言热力学非常重要。当然如果是偏向设备的话,那么就需要机械的设计制造与控制背景了。

  4. 流体方向: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。如果从事理论研究,则对物理、数学建模和流体力学要求非常高,如果是偏相关设备的研究则要很好的机械背景。。

  材料大类

  1. 纳米微米机械材料: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。申请需要有很强的材料学背景,同时要求有固体力学,材料力学,工程力学背景。

  2. 聚合工程:主要通过分子聚合技术为机械领域提供新型材料。申请需要有很好的高分子材料相关背景,同时对材料力学的要求也比较高。

  3. 生物机械: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。申请需要生物学,机械工程和医学知识三个领域的知识背景。

  制造大类

  1. 设计类:机械设计,产品设计,设计方法学,计算机辅助设计,工程设计。适合的申请者一般具有机械理论基础(分具体机构和整体制造流程理论两大方面),同时又有设计基础——包括一定的艺术功底(素描),电脑绘图软件(Photoshop,ProE等)的运用。

  2. 制造类: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。申请首先需要基本的机械工程学背景,包括:机械原理,机械制造和固体力学背景。另外,对于产品实现,高级制造和计算机辅助制造,一定要有很强的计算机背景,包括计算机语言编程,设计软件的使用;纳米制造则首先要有很好的纳米技术应用背景,然后具备一定的工程学知识。

  控制类

  1. 计算机辅助工程: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。申请需要极强的数学背景——应用数学,数学建模,计算工程,同时还需要计算机语言能力和计算机软件运用能力。如果能在具有这些能力的同时还能有相应的其他背景(如申计算流体力学有流体力学背景,申计算机辅助设计有设计经历,计算工程及信息技术有EE背景)那么会使自己在申请中得到很大程度上的加分。

  2. 系统与自动控制: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。申请需要数学、计算机语言编程、基本的EE相关背景(电子电路知识)、控制的鲁棒与最优控制、鲁棒多变量控制系统、大规模动态系统、多变量系统的标识、最小最大控制与动态游戏、用于控制 与信号处理的自适应系统、随机系统、线性与非线性评估的设计、随机与自适应控制等等,同时根据不同侧重点,应有相应的设计制造、动力学、仪表等相关背景。

  3. 微电子系统: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。申请需要很强的纳米技术知识。同时根据不同侧重点还需要有基本的机械理论知识,流体,力学相关知识。

  ●声学、光学,主要包括:激光技术、光电测量,声音动力学、公路噪音控制、震动

  1. 声学的主要研究方向:声音动力学、公路噪音控制、震动,申请需要物理背景,声音动力学,声学传感器应用背景

  2. 光学的主要研究方向:激光技术,光电子学装置,超快电子学,非线性光学,微光子学,三维视觉,光通讯,软X光与远紫外线光学,光印刷学,光数据处理,光通讯,光计算,光数据存储,光系统设计与全息摄影,体全息摄影研究,复合光数字 数据处理,图象处理与材料光学特性研究。申请需要强光学背景,测量技术,图像技术

  就业方向

  美国机械工程专业的美国就业市场巨大,在工程类专业中,机械工程的市场需求率排名第一。约有80%的毕业生进入制造业工作。比如说为电梯、汽车、割草机和生产设备设计引擎,有些机械工程师也从事设计开发减少环境污染的新能源体系。职业导向:顾问工程师,工业工程师,塑料制造工程师,安全技术工程师,测试工程师,生产制造工程师,设计工程师等。

  跟据美国劳工部的数据,2006年工程师Engineering technicians有511,000个职位,其中33%工作在电子和电器工程领域。机械工程师的年收入平均在48000美金。约35的工程技师在制造也工作,主要是计算机和电子设备,交通设备,工业用设备等。另外的25% 从事一些专业性,研究性的工业服务技术领域,主要在工程和商业服务公司(mostly in engineering or business services companies that do engineering work on contract for government, manufacturing firms, or other organizations.)

  申请小结

  美国的ME专业分支选择众多,不同专业适合不同类的申请人,申请者应该根据自己的背景来选择最符合条件的方向。

  ME专业分支申请难度如下:

  系统与自动控制,MEMS,计算机辅助工程

  制造,设计

  纳米材料,生物机械,聚合工程

  声学,光学,摩擦,燃烧,能量,流体


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