전산유체역학 및 열시스템
물리 방정식이 엔지니어링 솔루션이 되는 곳. 고급 연구 영역:- 난류 모델링: RANS, LES, DNS 접근법, 벽 함수, 난류 폐쇄 모델
- 열전달 최적화: 대류 냉각 설계, 열관리 시스템, 상변화 재료
- 다상 유동: 기체-액체 상호작용, 입자 추적, 연소 모델링
- 재생 에너지 시스템: 풍력 터빈 공기역학, 태양 집광기 설계, 수력 발전 최적화
구조 공학 및 재료 과학
재료 특성이 구조 설계와 만나는 곳. 핵심 연구 영역:- 유한 요소 분석: 비선형 역학, 접촉 문제, 동적 분석, 메쉬 최적화
- 재료 모델링: 복합재 역학, 피로 분석, 파괴 역학, 다중 스케일 모델링
- 구조 최적화: 위상 최적화, 형상 최적화, 제조 제약 조건이 있는 크기 최적화
- 스마트 재료: 형상 기억 합금, 압전 시스템, 자가 치유 재료, 적응형 구조
로봇공학 및 제어 시스템
기계 설계가 지능형 제어와 만나는 곳. 최첨단 응용 분야:- 로봇 동역학: 다중 물체 역학, 접촉 역학, 이동 알고리즘, 조작 계획
- 제어 이론: 적응 제어, 강인 제어, 최적 제어, 모델 예측 제어
- 센서 통합: 로봇공학을 위한 컴퓨터 비전, LIDAR 처리, 센서 융합 알고리즘
- 인간-로봇 상호작용: 협업 로봇공학, 햅틱 피드백, 안전 시스템, 인체공학적 설계