2020美国机械工程专业分支解析

一、 专业概述

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、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素﹙人、资金、能源、材料和机械﹚之一，并参与能量和材料的生产。

美国开设me的学校并不多，统计了前50名的engineering school， 发现只有20几个学校有开设me专业。总体来说，me专业对于数学、物理的依赖性很强，大部分的研究方向都与数学、物理密切相关，涉及到很多计算和实践性实验，研究和应用性都很强。

留学美国申请机械工程﹙me﹚，需要很好的工程背景，即非常优秀的数学和物理学成绩，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。美国留学申请机械工程专业，不同研究方向的申请难度是不一样的。


二、__专业分支

﹙1﹚能量大类，主要涉及的学科有：热能、摩擦、燃烧、流体这几大类。

◆热能的主要研究方向：

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，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。

申请所需相关背景：申请此方向需要有很强的物理学基础，研究方向不同，偏重点会不一样。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esign an manufacturing相关背景。

申请难度：目前来说能源问题很受各国的重视，能量的主要研究集中在新能源的开发，各种能量转换设备的设计和制造上。资金主要来自于联邦政府的拨款，由于此领域的战略意义和研究的难度，有研究实力的都是综合排名比较靠前的学校，所以申请难度比较大。

◆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。

申请所需相关背景：有好的物理背景以及根据不同的方向应有热力学或材料学相关背景。

申请难度：申请此方向的多为物理理论研究者，申请竞争人群的数量不大，所以在me专业中属于较好申请的一类。

◆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。

申请所需相关背景：物理背景必不可少，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。

申请难度：燃烧同能量的结合极为紧密，但与实际工程的运用结合得更紧，所以申请者更多些，竞争要比能量和摩擦的激烈。

◆流体的主要研究方向：

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。

申请所需相关背景：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。

申请难度：美国ame非常需要这方面的理论研究人才，所有多是原来从事物理、流体力学的研究者向此方向申请，一般纯机械的申请者在这几个领域申请是没有优势的。总体来说如果具有理论基础则在申请中有很强的竞争力。

﹙2﹚材料大类，主要涉及机械领域内的纳米微米材料，聚合工程，生物机械

◆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。

申请所需相关背景：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。

申请难度：由于很多学材料的学生会转向这些和他们非常相关的学科进行申请，所有单纯具有机械背景的申请者能成功地机会非常小。而且纳米作为新兴的技术，受到各国重视，美国本土学生也会大量申请。所以此专业的申请难度非常大，没有很牛的背景请不要轻易尝试。

◆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

申请所需相关背景：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。

申请难度：一般来说，高分子的学生多还是会选择化学系下进行研究。转向me学院的毕竟还是少数，所有说如果你有很好的高分子背景，再有一定的机械基础则成功地机率会非常大。

◆生物机械的主要研究方向：

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。

申请所需相关背景：这是典型的新兴学科同传统基础学科结合的表现。总体来说，此方向需要生物学，机械工程和医学知识三个领域的知识背景。单纯的生物或医学背景是很难适应此学科的要求的，需要在具备基本机械背景的同时拥有生物，或者医学知识，尤其是生物学知识。另外对于神经工程学，感觉及神经系统研究，人造心脏这些方向，除了需要医学、生物学、工程学知识外，还要有很好的ee背景﹙信号模拟，信号传输等﹚。

申请难度：此学科属于新兴学科，所有美国学生申请的比较多，而且由于是交叉学科，三个领域的研究者只要在相关的另外两个领域有一定背景，就能够申请，因此申请的竞争非常激烈。对于国内纯机械工程学院毕业的学生来说最好不要尝试这个方向，成功机会渺茫。

﹙3﹚制造，主要包括设计和制造两大方向

◆设计的主要研究方向：

机械设计，产品设计，设计方法学，计算机辅助设计，工程设计;

申请所需相关背景：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。

申请难度：对于国内的me的学生来说如果单独申请设计，主要缺陷在于设计理念、理论的落后，对整体工艺的把握上同工业发达国家的申请者相比差距比较大。而工设的学生在机械理论基础知识上有比较匮乏，所以能够成功申请的应届毕业生不多。获得录取的多为有一定工作经验的申请者，所以参与竞争的人群数量较小，如果有相关背景申请比较容易。

◆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。

申请所需相关背景：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。

申请难度：国内的me学生大多数都比较适合此方向，所以申请的人数非常多，竞争比较激烈。不过美国大学单独把manufacturing拿出来做主要学科设置的非常少，基本都是以esign & manufacturing存在，国内学生在纯制造领域的竞争非常激烈。如果能够有足够的计算机设计背景那么成功获得录取的机会将会非常大。

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