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　　賓夕法尼亞大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)研究方向

　　賓夕法尼亞大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)開設(shè)的研究領(lǐng)域如下：

　　1.生物力學(xué)(Biomechanics)

　　生物力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)原理和方法對生物體中的力學(xué)問題定量研究的生物物理學(xué)分支。其研究范圍從生物整體到系統(tǒng)、器官(包括血液、體液、臟器、骨骼等)，從鳥飛、魚游、鞭毛和纖毛運動到植物體液的輸運等。 生物力學(xué)的基礎(chǔ)是能量守恒、動量定律、質(zhì)量守恒三定律并加上描寫物性的本構(gòu)方程。生物力學(xué)研究的重點是與生理學(xué)、醫(yī)學(xué)有關(guān)的力學(xué)問題。依研究對象的不同可分為生物流體力學(xué)、生物固體力學(xué)和運動生物力學(xué)等。

　　2.計算力學(xué)(Computational Mechanics)

　　計算力學(xué)是一個交叉學(xué)科，它的三個支柱是數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和力學(xué)。計算流體力學(xué)、計算熱力學(xué)、計算電磁學(xué)和計算固體力學(xué)是其主要分支。

　　計算力學(xué)已經(jīng)投入實際運用的一些例子包括車輛碰撞仿真、石油儲層建模、生物力學(xué)、玻璃制造和半導(dǎo)體建模。

　　3.流體力學(xué)(Fluid Mechanics)

　　流體力學(xué)是力學(xué)的一門分支，是研究流體(包含氣體、液體及等離子體)現(xiàn)象以及相關(guān)力學(xué)行為的科學(xué)。流體力學(xué)可以按照研究對象的運動方式分為流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)，前者研究處于靜止?fàn)顟B(tài)的流體，后者研究力對于流體運動的影響。流體力學(xué)按照應(yīng)用范圍，分為空氣力學(xué)及水力學(xué)等。

　　4.機(jī)械系統(tǒng)(Mechanical Systems)

　　機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的最基本要素，主要用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和支承部件，以完成規(guī)定的動作，傳遞功率、運動和信息，支承連接相關(guān)部件等。機(jī)械系統(tǒng)通常是微型計算機(jī)控制伺服系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，因此在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計時，除考慮一般機(jī)械設(shè)計要求外，還必須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個伺服系統(tǒng)的性能參數(shù)、電氣參數(shù)的匹配，以獲得良好的伺服性能。

　　5.材料力學(xué)(Mechanics of Materials)

　　材料力學(xué)研究材料在各種力和力矩的作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變，以及剛度和強(qiáng)度的問題。通常是機(jī)械工程、土木工程和建筑工程以及相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生必須修讀的課程，通常在修讀材料力學(xué)之前，會要求先修讀應(yīng)用力學(xué)。

　　材料力學(xué)的研究對象主要是棒狀材料，如桿、梁、軸等。在人們運用材料進(jìn)行工業(yè)工程、機(jī)械、土木、建筑生產(chǎn)的過程中，需要對材料的實際承受能力和內(nèi)部變化進(jìn)行研究，這催生出材料力學(xué)。

　　6.微納米力學(xué)(Micro- and Nanomechanics)

　　納米力學(xué)(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統(tǒng)的基本力學(xué)(彈性，熱和動力過程)的一個分支。納米力學(xué)為納米技術(shù)提供科學(xué)基礎(chǔ)。作為基礎(chǔ)科學(xué)，納米力學(xué)以經(jīng)驗原理(基本觀察)為基礎(chǔ)，包括：一般力學(xué)原理和物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。

　　7.熱能科學(xué)與能量轉(zhuǎn)換(Thermal Sciences and Energy Conversion)

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