East Carolina University机械工程课业核心知识

　　同学们好，今天学姐为大家简单介绍一下关于东卡罗来纳州立大学中比较受欢迎的机械工程专业课程中一些基本知识点。

　　在国外的学习过程中，同学们可能会因为老师教课的速度与国内外教学差异的多重影响，导致课程跟不上进度，尤其是学术专业中比较复杂的一些核心知识点。

　　那么如果一时没跟上，不及时马上的调整与记录的话，很有可能会形成滚雪球效应，后面的课程知识越落越多，手忙脚乱的不知道如何弥补缺失的知识，以至于作业不会写，严重到最后考试挂科。

　　今天学姐就为大家补充这所大学中机械工程的核心知识概念，希望对大家的学习可以有所帮助。首先，我们来了解一下East Carolina University的专业课程设置。

　　机械工程专业课程：

　　MENG 6000工程研究导论

　　MENG 6100有限元分析

　　MENG 6220高级热力学

　　MENG 6310高级材料力学

　　MENG 7000论文研究

　　选修课程

　　MENG 6210热力系统设计

　　MENG 6230可再生和可持续能源系统

　　MENG 6320高级工程设计

　　MENG 6330高级振动和结构动力学

　　MENG 6340材料的力学行为

　　MENG 6343先进复合材料

　　MENG 6350弹性理论

　　MENG 6410生物传热传质

　　MENG 6700机械工程选题

　　在学习这门专业前，同学们需要重点预备的前置课程：

　　数学–通过微分方程、概率和统计的微积分

　　物理

　　化学

　　生物学

　　工程学——基础热力学

　　工程学——基础材料科学

　　工程学——基础电气工程

　　工程学——以下五个领域中的三个领域的一门课程:生物材料、流体力学、热和/或质量传递、材料力学、能源系统

　　工程研究或设计经验

　　机械工程的主要研究领域分类：

　　微机电系统

　　微米级的机械部件如弹簧、齿轮、流体和传热装置由各种衬底材料如硅、玻璃和聚合物等制成SU8。实例微电子机械系统组件是用作汽车安全气囊传感器的加速度计、现代手机、用于精确定位的陀螺仪和用于生物医学应用的微流体设备。

　　搅拌摩擦焊(FSW)

　　新型搅拌摩擦焊焊接，于1991年被发现焊接研究所(TWI)。创新的稳态(非熔化)焊接技术连接以前不可焊接的材料，包括几种铝金属合金。它在未来的飞机制造中起着重要的作用，有可能取代铆钉。到目前为止，这项技术的当前应用包括焊接铝主航天飞机外部油箱、猎户座乘员舱、波音德尔塔二号和德尔塔四号一次性运载火箭以及美国太空探索技术公司猎鹰1号火箭、两栖攻击舰的装甲板，以及来自Eclipse Aviation的新型Eclipse 500飞机的机翼和机身面板的焊接，这些用途越来越多。

　　复合材料

　　由编织碳纤维组成的复合布

　　复合材料或复合材料是提供不同物理特性的材料的组合。机械工程中的复合材料研究通常集中在设计(以及随后的应用)更坚固或更刚性的材料上，同时试图减少重量易受腐蚀和其他不良因素的影响。例如，碳纤维增强复合材料已被用于航天器和鱼竿等各种应用。

　　机电一体化

　　机电一体化是机械工程的协同组合，电子工程学，和软件工程。机电一体化学科最初是作为一种将机械原理与电气工程相结合的方法而出现的。大多数机电系统都使用机电概念。机电一体化中使用的典型机电传感器是应变仪、热电偶和压力传感器。

　　纳米技术

　　在最小的尺度上，机械工程变成了纳米技术——其一个推测性目标是创造一个分子组装器通过以下方式构建分子和材料机械合成。目前，这一目标仍然存在探索工程。当前纳米技术的机械工程研究领域包括纳米过滤器，纳米薄膜，和纳米结构，除其他外。

　　有限元分析

　　有限元分析是一种计算工具，用于估计固体的应力、应变和变形。它使用具有用户定义尺寸的网格设置来测量节点处的物理量。节点越多，精度越高。这个领域并不新鲜，因为有限元分析(FEA)或有限元方法(FEM)的基础可以追溯到1941年。但是计算机的发展使得有限元分析成为分析结构问题的可行选择。许多商业代码，例如有限元仿真,有限元分析软件，和有限元分析软件广泛用于工业研究和组件设计。一些三维建模和计算机辅助设计软件包增加了有限元分析模块。最近，云模拟平台像SimScale变得越来越普遍。

　　其他技术如有限差分法(FDM)和有限体积法(FVM)被用来解决与传热传质、流体流动、流体表面相互作用等有关的问题。

　　生物力学

　　生物力学是机械原理在生物系统中的应用，例如人类,动物,植物,机构，和细胞。生物力学也有助于为人类创造假肢和人造器官。生物力学与工程，因为它经常使用传统的工程科学来分析生物系统。的一些简单应用牛顿力学和/或材料科学可以提供许多生物系统力学的正确近似值。

　　在过去的十年里，在自然界中发现的材料如骨物质的逆向工程在学术界获得了资助。骨物质的结构经过优化，以承受单位重量的大量压缩应力。目标是用生物材料代替粗钢进行结构设计。

　　在过去的十年里有限元法(FEM)也进入了生物医学领域，突出了生物力学的进一步工程方面。自那以后，FEM成为了在活生物体内手术评估并获得了学术界的广泛认可。计算生物力学的主要优势在于它能够确定解剖的内部解剖反应，而不受伦理限制。这导致有限元建模在生物力学的几个领域变得无处不在，而几个项目甚至采用了开源哲学(例如BioSpine)。

　　计算流体动力学语言

　　计算流体力学，通常缩写为CFD，是流体力学的一个分支，它使用数值方法和算法来解决和分析涉及流体流动的问题。计算机用于执行模拟液体和气体与由边界条件定义的表面的相互作用所需的计算。借助高速超级计算机，可以实现更好的解决方案。正在进行的研究产生了提高复杂模拟场景(如湍流)的准确性和速度的软件。这种软件的初始验证使用风洞进行，最终验证来自全尺寸测试，例如飞行测试。

　　声学工程

　　声学工程是机械工程的许多其他分支学科之一，是声学的应用。声学工程是研究声音和震动。这些工程师有效地工作来减少噪音污染在机械设备和建筑物中，通过隔音或消除不需要的噪音源。声学研究的范围可以从设计更高效的助听器、麦克风、耳机或录音棚，到提高管弦乐厅的音质。声学工程也处理不同机械系统的振动。

　　学姐认为，以上这些资料的学习源于课外学习资料的汇总与整理，学姐没有真正学过这门专业，如果同学们希望得到更加系统化的课程研究学习，可以和考而思的美国留学生辅导老师进行沟通，老师会根据同学的情况定制专属于同学自身情况的辅导方案，希望同学们都可认真学习，早日完成学业。