美国留学机械工程硕士申请方向大解析

机械工程|2017年10月23日 11:14
美国留学机械工程硕士申请方向大解析

  Part 1: 申请美国机械工程(ME)专业需要什么样的背景?

  美国机械工程(ME)专业几乎所有的院校都要求申请人有良好的工科背景:

  1. 特别看重申请人在数学和物理学的基础。

  2. 需要良好的动手能力,例如参加过各种竞赛(如:机器人大赛)

  3. 良好的计算机编程基础

  Part 2: 美国机械工工程硕士申请三大方向之一 - Energy 能量类

  Energy方向是机械工程和物理学交叉的基础领域。能量的形式包括热能,辐射能,动力学,化学,核能等。这个专业主要学习的是从一种能量转化为另外一种更加高效节能的能量。

  以美国密歇根大学安娜堡分校为例,其研究领域包括:

  IC engines and engine systems design (内燃机和发动机系统设计)

  Combustion(燃烧)

  Pollutant Formation (污染物的形成)

  Simulation of Vehicle systems (车载系统仿真)

  Computational Methods for Reacting Flows (反应流的计算方法)

  Microscale Power Generators (微型电力发动机)

  Self-assembled nanostructures for energy applications (自组装纳米结构的能源利用)

  Laser techniques for combustion diagnostics (用激光技术进行燃烧诊断)

  Materials and systems for energy storage (能量储存的材料和系统)

  可以通过密歇根大学的Energy方向研究的领域可以看到涉及到能源的方方面面。但很多专业也和能源有紧密的联系,比如电子工程,化学工程等也涉及到能源。那么申请人在如何找到他们之间的差异呢?又如何选择合适自己的专业呢?

  机械工程方向更加偏向于设备的研究和学习,电气工程(EE)则学习能源的存储和传输,其他专业则更多的是原理层面的研究和学习。特别说的是EE的energy一般指的是强电,所以说EE学习的大多是电力的传输和存储。这里金东方留学插一句题外话,由于电能在传输的过程当中是有损耗的,而这个损耗是由于传输材料本身的电阻产生的,所以现在对于EE很热门的研究都是在材料层面(超导材料)会与材料科学专业有很多交叉的方向。

  以下金东方留学整理的数据希望能够给一些不确定自己申请方向的学生一些帮助:

  1. Power Plants (发电站): 美国接近50%的电是通过燃烧煤转换而来的。仅有20%来自nuclear fission (核裂变), 剩下的多数都是靠天然气和石油发电。

  2. Fossil Power (矿物燃料):美国大概有75%的能源来自于矿物燃料,剩下的来自核反应堆,水力发电,太阳能和风能

  3. Renewable Energy (可再生能源):再生资源的发展并没有人们想象的那么迅速。因为该方向的研究需要巨额的花费。然而人类对再生能源的需求远没有到达那种高度。所以目前美国的电力只有18%的来源是再生能源,而且大多数都是水力发电。

  4. Nuclear Power(核能):核能只占全世界13%的发电来源。

  综上所述,各位同学在选择的时候不要因为一些专业高大上,或者研究方向看起来很有前景而盲目选择,目前来说还是在传统能源方面可以得到比较好的发展。

  Part 3: 美国机械工工程硕士申请三大方向之二 – Manufacturing制造类

  Manufacturing方向主要是为生产提高操作效率和节约成本。如:机器与系统,自动化,物料搬运和设备运转等技术。

  同样以美国密歇根大学安娜堡分校为例,在manufacturing方面所研究的领域包括:

  Nanotube structures and device (纳米管结构和设备)

  Mass customization and systems (大规模定制系统)

  Laser welding and joining (激光焊接和连接)

  Reconfigurable manufacturing (可重构制造)

  Laser Micromachining (激光微加工)

  Biomedical devices (生物医学设备)

  Metal ultra high speed cutting (金属超高速切割)

  这个方向不仅仅需要物理学方面的知识,还有很多和计算机相交叉的方面。当然这也是现代学科发展的一个趋势。

  Part 4: 美国机械工程硕士申请三大方向之三 – Design Mechanics 设计力学类

  该领域主要是设计消费者和工业界所需的设备,家用电器,汽车,计算机硬件,工厂设备,宇宙飞船,飞机等所有需要机械运动的东西都是有该领域的工程师来设计的。其中一个越来越受机械工程师关注的领域是医学生物技术,多数是做一些生物医疗器械,而这个方向又更材料科学,电子工程和计算机科学交叉了。

  以美国密歇根大学安娜堡分校为例,在设计力学方向的领域包括:

  Micro and Nano precision systems (微型和纳米精度系统)

  Smart structures and materials (只能结构和材料)

  Nanoscale systems (纳米系统)

  Compliant mechanisms (柔性结构)

  Medical device design (医疗设备设计)

  该专业的毕业生对客户需求,服务环境,工业标准,材料等方面都必须有很好的了解。CAD是必备工具。很多同学会把该专业与工业设计混淆,虽然该专业与工业设计会有一点点的交叉但是总体来看和工业设计是完全不同的,工业设计比较偏艺术方面,需要申请者有很强的艺术功底,同时需要提供作品集。而在机械工程的设计里,并不需要这些条件,因为这个专业所设计的更多地是可行性的设计,比如一款手机的边框需要使用什么样的材料,什么样的结构才能达到一定的强度来保护手机,而美观方面则是工业设计需要解决的。

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