zz 机械工程专业分支细节分析

机械工程专业分支细节分析
由于国内的专业设置同美国高校是有些差异的,申请人需要根据自己的背景经历确定到底选择什么方向。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：
.google  и•        能量大类，主要涉及的学科有：能量、摩擦、燃烧、流体这几大类。
•        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
•        制造，主要包括设计和制造两大方向
•        控制类，包括计算机辅助工程，系统与自动控制，微电子系统
1、能量大类，主要涉及的学科有：能量、摩擦、燃烧、流体这几大类。
能量的主要研究方向：
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（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。
申请所需相关背景：申请此方向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。
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：物理学的研究内容之一，所以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。
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：同摩擦一样，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。
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。
具有物理、流体力学、热力学、空气动力学等理论研究背景的申请者选择以上几个方向。
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。
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。
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。这里所说的机械背景主要指机械中基本的制造，力学，材料背景。但要求不会像前面几个学科中对纯力学或材料背景那么高的要求。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，处了需要医学、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）。
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：设计在国内主要以工业设计学院的形式设置。ME中的Design，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。
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：国内ME学生的主要申请方向集中于此，而且多集中于机械制造和计算机辅助制造。对于此专业的学生，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。
4、控制类，包括计算机辅助工程，系统与自动控制，微电子系统
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。
申请所需相关背景：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。
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/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。
申请所需相关背景：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。
微电子系统的主要研究方向：
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。
申请所需相关背景：MEMS是一个极端多学科交叉的领域，最基础的方面是微制备技术的加工知识，制造微小结构的方法，同纳米技术结合紧密，所以很强的纳米技术必不可少。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。
总体来说，ME专业中申请难度如下：
最难申请的：系统与自动控制，MEMS，计算机辅助工程。
其次：制造，设计。
较易申请的：纳米材料，生物机械，聚合工程。

机械工程中汽车方向学校分析
机械工程专业中有一种类别是关于汽车发动机原理、内燃机设计、热能与动力机械基础、柴油机增压技术、汽车排气污染与控制等等的，毕业后可以从事汽车发动机新产品设计、实验、汽车技术管理等工作。由于汽车工业在我国的发展水平与发展中国家有一段距离，且这个方向的应届毕业生找到对口的工作也不是很容易，所以，去美国读一个对口的专业，对回国后的发展会有很大的帮助。然而，这类专业方向在美国大学中并不是很多见，科研水平比较优越的以五大湖附近以及加州一些学校为主。那么关于汽车的研究，美国的大学都有哪些特点呢？
加州伯克利有两个汽车发动机实验室，历史比较悠久。一个是有关燃烧分析的，主攻均质压燃、柴油机燃料研究与空气质量、燃烧场参数的激光诊断技术；另一个是有关汽车动力与控制的，比较突出的项目就是无人驾驶汽车。中国学生在这些实验室中约占百分之十。这个学校对申请者的硬件和学位背景不是很强调，学校最看重的是申请者的研究经历，其次就是有硕士背景的学生。学校的奖学金一般很难拿到。
UIUC的汽车研究也很不错，在ME专业中设有发动机模型实验室、福特汽车科学研究室、车辆动力与流体燃料控制实验室，比较突出的研究是关于电喷技术、新能源和模拟技术。实验室规模很大，经费较多，但是基本都不给新生，只有从第二年开始研究生才能享受这些资助。UIUC的竞争也比较激烈，而且只有硕士背景的学生才能申请PhD。
位于五大湖附近的大学中，UMich最为出众。它有一个汽车研究所（ARC）与衣阿华大学、韦恩州立大学、威斯康辛大学、克莱姆森大学、田纳西州大学等学校都有项目合作，主要在于开发军用和商用汽车的动力控制系统。但相比之下，另一个汽车实验室automotive lab会更适合中国学生去申请，它有12个发动机试验室，涉及方向很广，包括内燃机燃烧、排放控制，燃料效能、汽车混合动力和电子产品设计、车辆的空气动力学等。UMich的汽车研究对美国汽车工业有重要的影响，如果能在那里读书，回国后发展也会很好。UMich对中国学生还是比较欢迎的，奖学金的机会也较多，但是要脱颖而出，还是需要加强研究经历和论文水平。
同样位于五大湖附近的威斯康辛麦迪逊大学也有发动机研究室，它的低温燃烧技术一直处于世界领先水平，在发动机研发方面有许多优秀的教授。这个实验室主要研究点火、柴油引擎及其燃烧和排放量和人体健康的影响。尤其是它应用光学技术测试发动机，用计算流体力学模型模拟发动机进程；这个学校的设备非常先进，列阵激光器、仪表、排放测量系统、单缸柴油机试验室和计算机集群。申请这个学校的ME专业门槛不是很高，在读的中国学生占15%左右，但是给国际学生的奖学金机会不多。
明尼苏达双子城较有名的实验室有：柴油机实验室和智能汽车实验室。它的优势主要体现在柴油机废气排放控制以及替代燃料上，在这方面颇有成就，它对美国的五十铃汽车、卡特彼勒、依茨公司、唐纳森公司和通用汽车公司有技术支持，帮助他们改装柴油机以符合美国相关排放要求。所以，这些也给了研究生更多学习和实践的机会。智能汽车实验室主要为公路运输的自动化控制和导向服务，涉及许多计算机模拟技术，对于这个方面，EE或CS背景的人同样可以申请，学校没有设置很严格的要求，不过给的奖学金也不多了。
此外，还有一些学校也有这类专业，如：俄亥俄州立大学、马里兰大学（College Park）、Clemson大学、科罗拉多州立大学、韦恩州立大学等都有汽车研究中心或发动机研究中心，这些学校的申请难度会比前面提到过的低一些，但是它们的汽车研究中心同样有很好的技术支持，所以要选择汽车方向的申请者应该都去考虑一下。
最后要提一下，有汽车方向的学校就算全部搜集起来，可能对于不具有较牛的背景的人还是比较不放心，那么他们还可以在没有明确的汽车或发动机实验室的学校选择感兴趣的、与内燃机有关的燃烧、流体、能源等方向。如：GIT、Cornell、CMU、UCLA(Fluid Mechanics；Heat and Mass Transfer)、UCSD、TAMU(Thermal and Fluid Sciences)、UCSB（Fluid Mechanics/Thermal Sciences）、USC（Combustion and Heat Transfer与 Fluid Mechanics）、UW（Combustion）。这些学校的ME专业都有与汽车有关的项目，所作的研究项目与特别设立汽车研究所的差别不会太大，因而同样很适合申请。但是从经费上看，可能不如特别设立汽车研究所的学校多。所以申请者可以权衡一下，并且询问一下学校的具体情况再作更具体的打算。

机械工程申请目标定位
根据有关专家的多年经验总结：ME专业申请的总体奖学金情况在所有美国申请学科中竞争激烈程度属于中间水平：不像EE，CS，MBA，商科，经济类的申请竞争那么惨烈，也不像物理，数学，化学这种基础学科或者其他冷门学科（如造纸工艺，安全工程等）的奖学金那么容易获得。
那么如何对ME专业的申请目标进行定位呢？首先就是方向的确定。大家一开始当然会根据自己的兴趣进行专业的确定。如果你的兴趣和你之前的专业经历和背景非常吻合的话，那当然非常理想。你的专业方向就能非常容易的确定下来。如果你很不幸，所学的内容和自己的专业背景经历没有太大关系的话，那么你就要面临痛苦的选择了：选择兴趣，那么就只有再花费大量的时间和精力丰富自己的专业背景，然后进行申请；或者放弃自己的兴趣，根据自己的背景和经历申请一个自己并不很喜欢的方向。
确定方向之后那就需要确定自己申请学校的档次了，要全奖还是AD，申Master还是PhD。一般来说要申PhD的话，那么还是尽可能要全奖吧，除非家里非常有钱。当然，可以先拿AD过去，然后努力，争取在一两年之内获得学校的资助继续自己的学位。不过前提是你能够通过签证，而且美国学校也很少给学生 PhD的AD。读Master的话对于这种Professional专业，就业前景还是很不错的，如果自己的经济实力可以的话，还是非常值得读的。正常来说这比在国内高校读硕士的作用会大很多。
如果想拿全奖的话，那么你要好好分析一下自己的硬件条件和软件水平。
. Χ美国的ME都研究什么?----从ME专排Top10看美国ME的研究方向
引言： 如果想申请美国的ME，你首先要知道它在美国的学科设置情况，这样你才能很好的根据自己的背景选择最适合自己的申请方向。我们可以从全美ME的Top10基本了解其主要研究内容和方向。
美国的ME基本上都是设在College of Engineering下，通过对美国工程排名前10的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，具体的分支方向可以参见下图：

虽然美国高校的学科设置交叉性非常大，但总体来说，申请美国的ME需要较强的数学基础、力学背景和较强的工程背景课程，一定的计算机课程和实践动手能力。各个方向的背景要求基本如下：
 能量相关专业：物理、燃烧学、传热学和热力学、摩擦学和流体力学背景
 材料相关专业：工程材料学、材料力学和固体力学背景
 控制相关专业：计算机语言、应用数学、编程能力，同EE，CS结合紧密
 制造相关专业：计算机语言、力学、计算机画图设计能力
 光学、声学相关专业：物理、材料、数学、计算机语言和测量方面的背景
另外，美国顶级工程学院在ME的主要研究方向上并不完全相同，各有各的侧重点。如：
（1）MIT（工程排名第1，综合排名第7）的ME主要研究方向为：Modeling；Experimentation & Computation； Product Realization；Controls， Robotics & Instrumentation 和 Energy Science & Engineering。
（2）Caltech（California Institute of Technology，工程排名第3，综合排名第7）就把ME放在Engineering and Applied Science 里，并把航空、应用机械、应用物理、CS、动力与控制系统、EE、材料科学和物理等在其他学校并不平行的学科综合进行研究。
（3）Gatech（Georgia Institute of Technology，工程排名第5，综合排名第25）的ME研究领域则非常全面，包括热系统，机械系统，设计制造，声学，MEMS，生物机械，摩擦学，结构材料的性质研究应用，机器人，机电学，流体力学，机械运动学和动力学。她的Manufacturing 非常好，并强调制造的环境相关问题，提倡绿色工厂的理念。

建议：ME申请者需要根据自己的背景考察自己适合申请什么方向，然后选择适合自己的学校。

dapeng90000 发表于 2011-4-16 04:41
曾经有人转过，后来不知埋到哪里去了。

问下一下版主，控制类真的和CS紧密吗？ 走控制类到CS，这一方法是否可行？

刚拿到韦恩州立大学电动汽车项目的的AD（MS）,有没有前辈知道这个学校的这个项目怎么样? 就业情况呢？

请问有木有热动相关的指导贴，我想申热传导相关的方向

太傻建议。。。

曾经有人转过，后来不知埋到哪里去了。

中间好像有漏掉的、、

我是车辆工程的 觉得其中将汽车方向的很受用

我是AE的，这对我选校很有帮助，谢谢啊

不知道机械的情况，谢谢给贴说明啊！

谢谢楼主，很好的分析！！

感谢楼主。我一不小心申请了ME最难的专业。。唉。加油吧大家！

回复 6# super819293670

听说AE很难申啊。。。？属于拿签证很难的方向。。。