必修的进阶应用课程，内容主要是分析各机械元件在静止或运动并承受负载状态下，机械元件内部的应力分佈与应变（strain）。以及估计机械元件的几何形状、尺寸大小与其使用寿命，并做优化处理以增加机械效率。机械设计所需的基础课程包括：静力学、动力学、流体力学、材料力学以及机构学。
设计过程.
计划阶段.对所设计的机器的需求情况做充分的调查研究和分析。通过分析，进一步明确机器所应具有的功能，并为以后的决策提出由环境、经济、加工和时限等各方面所确定的约束条件。在此基础上，