南安普顿大学-材料工程硕士详解

材料工程硕士学位课程中培养机械工程材料的专业知识，探索材料特性以及它们如何改变航空、航天和制造业。MSc Advanced Mechanical Engineering 途径将机械工程的传统方面与跨学科学科相结合，因此学生可以专注于适合自己的职业规划。

大学 的国际研究和教学中心在全球享有卓越声誉， 材料 工程学位探索了这一不断发展的高级机械工程领域的最新技术和方法。学生将研究不同的材料特性并发现它们在工程中的局限性和用途。新材料以其坚固、轻便和灵活的特性正在改变行业。航空、航天和制造业需要材料工程师继续对复合材料进行重要研究。

一、关于课程

学生将探索关键主题并选择有关生物材料、燃料电池和光伏系统等主题的专业模块，还将学习材料制造、设计及其在以下行业运输应用中的应用：航天、海洋、汽车。

作为材料科学与工程课程的一部分，学生需要完成一个研究项目。您将能够使用我们的设施，包括用于研究材料内部结构的 3D 计算机断层扫描成像实验室。学生将从各自领域最前沿的学者那里学习，他们教授最新的技术进步。在南安普顿大学学习，学生可以访问全球公司网络、共享设施和专业知识，以加强学生的学习。

该计划提供了一个具有学术挑战性的暴露到先进机械工程科学(AMES)的现代问题。它适用于希望专攻先进机械工程科学或支持持续专业发展的工程、数学或物理科学毕业生。它提供了对相关基础科学、方法、分析和工程应用的良好理解。

二、课程认证

该硕士课程经机械工程师学会 (IMechE) 认可，符合进一步学习和特许工程师注册的学术要求。候选人必须持有经认可的特许工程师 (CEng) 注册的工学士/理学士本科学位，以符合完整的 CEng 注册要求。

• 机械工程师学会 (IMechE)
• 工程委员会
• 欧洲工程项目认证 (EAEP)

三、课程结构

课程将一系列教学模块与监督研究相结合，学生还将获得研究技能、专业发展和可转移技能培训计划。课程将定期进行审查，以评估你的进展，并将在学期结束时提交一篇论文进行考试。该工程材料硕士学位课程为期 12 个月。前 8 个月主要用于学习教学模块。讲座将分为两个 12 周的时间段（第 1 学期和第 2 学期）。

课程的教学内容要求你学习一定数量的学分，下表提供了组成课程的规定模块列表。每个模块都有一定的学分：你可以选择核心和必修模块的组合，使你能够涵盖关键的学科知识。有些课程有选择模块，可以让你培养自己的兴趣。选修模块的数量取决于某一级别的核心模块的数量，这也受到专业认证课程的监管要求的影响。有些课程也有先决条件和共同要求，这些都包含在各个模块的信息中。如果对选修模块感兴趣的学生人数不足，则可能不会提供该模块。如果一个可选模块将不能运行，大学将尽快通知学生并帮助选择替代模块。

核心模块

• 材料和部件故障

在本模块中，重点不再是合金开发和设计，而是侧重于结构材料在一系列工程应用中的性能。讲座借鉴了陶瓷、钢、Al、Ti 和 Ni 基合金的应用实例，并将其与复合材料的性能进行了比较：聚合物基体、金属基体和陶瓷基体系统。描述了每个故障问题的工程评估以及相关的微机械故障模式，了解这些故障模式可以改进材料设计和选择，以适应广泛的服务环境。

• 高级机械工程科学导论（AMES）

该模块包含核心机械工程主题，涵盖高级机械工程科学 (AMES) 理学硕士课程的六个主题，即工程材料、生物医学工程、机电一体化、计算设计、推进和发动机系统以及高级摩擦学。与每个主题相关的基础知识作为模块的一部分包含在内。考虑了这些高级机械应用领域中的当前问题。教授和实践工程材料机械特性、生物医学工程、计算设计和摩擦学方面的关键实验室技能。教授和评估研究项目的文献综述、提案写作和演讲技巧。

• 理学硕士研究项目

在学生的学习计划范围内，学生将对相关主题进行独立的、原创的和批判性的研究。然后，学生将通过口头和撰写论文的方式有效地交流研究目标、方法、分析、结果和结论。

• 运输应用材料

该模块考虑了金属合金，特别是在运输应用中的应用。考虑的主要材料是铝、钛和镍基合金以及钢。还考虑了金属基复合材料以及金属间化合物和陶瓷等高温材料。应用示例来自航空航天、汽车和海洋工业。详细考虑了材料的微观结构发展，并探索了“微观结构工程”在材料设计和选择中的应用。

• 微观结构和表面表征

这个关于材料和组件的微观结构分析和表面表征的模块考虑了表面轮廓仪、透射电子显微镜 (TEM)、扫描电子显微镜 (SEM)、光学显微镜、衍射技术、能量色散光谱 (EDX) 和一系列其他技术。对于每项技术，涵盖的方面包括：相关理论背景、样品制备、设备能力和技术局限性。

• 表面工程

该模块将探索一系列旨在最大限度减少磨损、摩擦和表面氧化/腐蚀的表面处理和高级涂层。表面处理的应用和经济性将通过工业案例研究来解决。

选修模块

请注意，此处给出的模块列表是指示性的。此信息在注册之前很长时间发布，模块内容和可用性可能会发生变化。

• 先进的电气系统

在可再生能源、船舶推进和电动汽车领域的应用背景下，介绍电力系统分析并深入介绍电力电子和电机操作与设计。

• 高级光伏、燃料电池和电池

该模块旨在提供对太阳能电池操作、相关光学结构、光伏系统和高效低成本先进概念的理解。载流子统计和传输在太阳能电池应用中进行了详细讨论。以染料敏化太阳能电池为例说明光化学太阳能转换。对光伏系统的讨论包括实际条件下的模块运行和基于能量平衡的独立系统大小调整。

• 飞机推进

该模块开发用于设计燃气涡轮发动机的空气动力学和热力学方法。从考虑飞机要求、基本热力学和流体力学开始，学生将学习如何调整整体发动机设计以实现所需的性能，并深入了解涡轮机械设计。

• 飞机结构设计

该模块不仅介绍了飞机结构设计的基本概念，还提供了分析和数值工具来分析多学科环境中的复杂航空航天系统。了解和预测不同领域（空气动力学、结构动力学等）之间的相互作用对于成功设计任何现代未来飞行器都非常重要。以第一部分和第二部分中涵盖的主题作为背景知识，学生将学习如何将以前分开的学科紧密联系起来。

• 生物材料

生物材料可以描述为用于与生物系统相互作用的生物医学设备的材料。选择合适的生物材料对于植入物的性能至关重要。对于髋关节置换，需要具有良好的强度、优异的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性等特性，以确保髋关节置换在使用中不会失效。在本模块中，您将了解用作生物材料的各种聚合物、金属和陶瓷基材料，并了解为什么这些材料已被临床实践接受。将使用一系列案例研究作为例子来展示过去的失败如何导致今天使用的材料，特别是专注于髋关节和膝关节置换术。

• 复合材料工程设计与力学

该模块深入介绍了纤维增强聚合物材料和结构的力学。该课程的核心包括从各向异性固体的 3D 连续介质力学减少的 2D 正交各向异性层的建模、经典层合板理论和正交各向异性材料行为的假设、复合梁和板的结构建模，以及损伤的考虑和失效预测。通过应用到项目工作中的特定设计应用，学生将了解复合材料和结构的变形和失效行为。

• 固体力学中的有限元分析

该模块旨在提供使用有限元方法解决问题所需的背景理论和实践经验。它提供基础知识和对 FEM 技术的理解，为学生提供使用 FEM 和典型商业 FEA 软件包分析工程结构问题的工具。

• 制造与材料

该模块制造和材料旨在加深对设计、制造工艺和材料特性之间关系的理解。本模块讨论各种制造方法，包括铸造、成型、焊接、切割、3D 打印和复合材料/聚合物制造。对于每种制造方法，涵盖的方面包括：美学、原则、材料选择、工艺选择、材料特性、优缺点、工艺经济性。示例来自主要用于航空航天、汽车和海洋工业的制造过程。

• 光伏、燃料电池和电池原理

该模块涵盖现代燃料电池和光伏系统的设计和操作方面。它讨论了这些系统的基本原理、结构、材料和操作。

四、录取要求

申请人在 以下科目之一的 2:1英国荣誉学位或同等学历：

• 工程
• 数学
• 物理科学
• 与工程相关的主题

如果学生没有确切的入学要求，但在该领域有丰富的工作经验，大学将评估学生的相关专业经验、学科知识和学习能力。

学生的申请将根据个人优点进行考虑，可能会被要求参加面试。

雅思要求：总分6 .5 分，其他各项不低于6.0。