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机械工程是一个工程分支，将工程物理和数学原理与材料科学相结合，以设计、分析、制造和维护机械系统。它是最古老和最广泛的工程分支之一。
机械工程领域需要了解核心领域，包括力学、动力学、热力学、材料科学、结构分析和电学。除了这些核心原则之外，机械工程师还使用计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助制造 (CAM) 和产品生命周期管理等工具来设计和分析制造工厂、工业设备和机械、加热和冷却系统、运输系统、飞机、船只、机器人、医疗设备、武器等。它是工程的一个分支，涉及机器的设计、生产和操作。

机械工程是 18 世纪欧洲工业革命期间兴起的一个领域。然而，它的发展可以追溯到全世界几千年前。 19世纪，物理学的发展带动了机械工程科学的发展。该领域不断发展以融入进步；今天，机械工程师正在寻求复合材料、机电一体化和纳米技术等领域的发展。它还与航空航天工程、冶金工程、土木工程、电气工程、制造工程、化学工程、工业工程和其他工程学科有不同程度的重叠。机械工程师也可以在生物医学工程领域工作，特别是生物力学、运输现象、生物机电一体化、生物纳米技术和生物系统建模。

在最一般的意义上，力学是研究力及其对物质的影响。通常，工程力学用于分析和预测物体在已知力（也称为载荷）或应力下的加速度和变形（弹性和塑性）。力学的分支学科包括

静力学，研究已知载荷下的不动体，力如何影响静体

动力学是对力如何影响运动物体的研究。动力学包括运动学（关于运动、速度和加速度）和动力学（关于力和产生的加速度）。

材料力学，研究不同材料在各种应力​​下如何变形
流体力学，研究流体如何对力作出反应

运动学是研究物体（物体）和系统（物体组）的运动，同时忽略引起运动的力。运动学常用于机构的设计和分析。

连续体力学，一种应用力学的方法，假设对象是连续的（而不是离散的）

机电一体化是机械和电子的结合。

结构分析是机械工程（以及土木工程）的一个分支，致力于检查物体为何以及如何失效以及修复物体及其性能。结构失效以两种一般模式发生：静态失效和疲劳失效。

热力学是一门应用科学，用于多个工程分支，包括机械和化学工程。

制图或技术制图是机械工程师设计产品并为制造零件创建说明的方法。

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