計算流体力学と熱システム
物理方程式がエンジニアリングソリューションになる場所。 高度な研究分野:- 乱流モデリング:RANS、LES、DNSアプローチ、壁関数、乱流クロージャーモデル
- 熱伝達最適化:対流冷却設計、熱管理システム、相変化材料
- 多相流:気液相互作用、粒子追跡、燃焼モデリング
- 再生可能エネルギーシステム:風力タービン空気力学、太陽光集光器設計、水力発電最適化
構造工学と材料科学
材料特性が構造設計と出会う場所。 コア研究領域:- 有限要素解析:非線形力学、接触問題、動的解析、メッシュ最適化
- 材料モデリング:複合材料力学、疲労解析、破壊力学、マルチスケールモデリング
- 構造最適化:トポロジー最適化、形状最適化、製造制約を考慮したサイズ最適化
- スマート材料:形状記憶合金、圧電システム、自己修復材料、適応構造
ロボティクスと制御システム
機械設計がインテリジェント制御と出会う場所。 フロンティアアプリケーション:- ロボット力学:マルチボディダイナミクス、接触力学、移動アルゴリズム、操作計画
- 制御理論:適応制御、ロバスト制御、最適制御、モデル予測制御
- センサー統合:ロボティクスのためのコンピュータビジョン、LIDARプロセッシング、センサーフュージョンアルゴリズム
- 人間-ロボット相互作用:協働ロボティクス、触覚フィードバック、安全システム、人間工学的設計