الهندسة الميكانيكية
تُعرّف الهندسة الميكانيكية بأنّها عبارة عن تطبيق مبادئ وتقنيات لحلّ المشكلات الهندسية من التصميم إلى التصنيع إلى السوق، حيث يحلل المهندسون الميكانيكيون عملهم باستخدام مبادئ الحركة والطاقة والقوة لضمان عمل التصميمات بأمان وكفاءة وموثوقية، وكل ذلك بتكلفة تنافسية، ولهذا الفرع من الهندسة مجالات عدّة في عمل الأبحاث العلمية لرسالة الماجستير أو الدكتوراه سنذكرها في هذا المقال.
مجالات الهندسة الميكانيكية
ميكانيكا الموائع
يُعرّف ميكانيكا الموائع بأنه علم يهتم باستجابة السوائل للقوى التي تمارس عليها، كما أنّه فرع من فروع الفيزياء الكلاسيكية مع تطبيقات ذات أهمية كبيرة في الهندسة الهيدروليكية، والطيران، والهندسة الكيميائية، حيث يجرى المتخصص فيه أبحاثًا حول الأرصاد الجوية وعلم الحيوان، وغير ذلك الكثير.
الديناميكا الهوائية وميكانيكا السوائل
تُعرّف بأنّها البحث عن مجموعات ومختبرات الديناميكا الهوائية والسوائل والهندسة الحرارية في مجموعة متنوعة من الموضوعات البحثية في مجال ميكانيكا الموائع، حيث تشمل مشاريع البحث الحالية التحكم في الطبقة الحدودية، وتطوير خوارزميات حسابية لتصميم وتحليل المركبات الفضائية، كذلك دراسة الانتشار التفاضلي في طائرة مضطربة، وغيرها ذلك الكثير.
الميكانيكا الحيوية
تغطي مجموعات الميكانيكا الحيوية والمواد الحيوية والمواد البيولوجية مجموعة واسعة من الموضوعات البحثية التي يقوم بها المتخصص بهذا المجال سواء من هندسة القلب أو الأوعية الدموية، أو إنتاج الصوت، أو الأجهزة الحيوية، بالإضافة إلى أبحاث في ميكانيكا المواد البيولوجية، والميكانيكا الحيوية العضلية الهيكلية.
أنظمة الاحتراق والطاقة
تُعرّف بأنّها مجموعة من الأبحاث التي يجريها المتخصص على أنظمة الاحتراق والطاقة حول مشاكل الاحتراق، وفيزياء موجات الصدمة، ونقل الحرارة، وديناميكيات الغاز المضغوط، حيث تتضمن مجالات المشاريع البحثية الحالية حوله احتراق الوقود السائل البديل لقيادة السيارات والطائرات، واحتراق فائق ثابت الحرارة، واحتراق الجسيمات الصلبة بالماء لإنتاج الهيدروجين .
التصميم والتصنيع
يركز هذا المجال على القيام بمجموعة من عمليات التصميم الميكانيكي لتطوير طرق تصميم متكاملة تشمل التوليف الحسابي، والتحليل متعدد المقاييس، واستراتيجيات الاختيار، كما يبحث المتقدمون لهذا المجال عن تطبيقات وقطاعات صناعية معينة في منهجية التصميم الأمثل إلى تصميم المحاكاة الحيوية للأجهزة الطبية.
الديناميات والتحكم
تجرى في هذا المجال أبحاثًا من قبل المتخصص فيه حول أنظمة الطيران، وديناميات الميكانيكا الحيوية، وديناميكيات الألواح والأصداف، والتحكم في القوة، بالإضافة إلى أبحاث في الميكاترونيك، وأنظمة الأجسام المتعددة، والديناميات غير الخطية، والروبوتات ، وأنظمة الفضاء والاهتزازات.
المواد والهياكل
تركز مجموعة المواد والهياكل على تطوير وتحسين المواد والعمليات والأجهزة المستخدمة للعمليات في البيئات القاسية والتطبيقات الخاصة، حيث تتراوح أنشطة المتقدمين في هذا المجال ما بين تحسين عمليات التصنيع المركب، وتصميم وتحليل وتصنيع واختبار الهياكل المركبة عالية الأداء للفضاء، والسيارات، والمنتجات الاستهلاكية، والمعدات الرياضية وغير ذلك الكثير.
الاهتزازات والصوتيات والتفاعل بين الموائع
يجري مجموعة من الباحثين أبحاثًا وورش عمل تجريبية وحسابية ونظرية حول موضوعات عدّة؛ منها الاهتزازات غير الخطية، والديناميات غير الخطية للهياكل النحيلة، وتفاعل بنية السوائل، بالإضافة إلى أبحاث في الديناميات الدوارة غير الخطية، والأقراص ذات الشفرات، والاهتزازات التي يسببها التدفق وغير ذلك الكثير.
