机械工程研究方向

3D Printing of Smart Structures

智能结构的3D打印

崔载元博士

先进增材制造实验室(AAML)成立于2011年春季,具有各种3D打印能力。AAML正在研究具有多材料、多尺度能力的新型3D打印工艺。除了工艺,该实验室还在研究各种3d打印材料,包括聚合物、陶瓷、金属及其复合材料。凭借这些新工艺和新材料,我们正在将应用范围扩展到人造皮肤,全固态电池,超级电容电池,结构电子,智能鞋垫/轮胎,机器人夹具,无气轮胎等。更多…

Acoustic/Elastic Composite Metamaterials

声学/弹性复合超材料

K.T.Tan博士

声学/弹性复合超材料表现出天然材料中不常见的独特性能。通过特殊的微结构设计,这些超材料在一定频率范围内具有负的有效质量密度。这意味着应力波不能通过材料传播,从而可以控制和衰减应力波的传播。这导致了有趣的应用,包括振动控制,冲击保护,冲击波缓解和能量收集。更多…

Advanced Mechanics and Acoustics Lab

高级力学与声学实验室

许贤秀博士

高级力学与声学实验室(AMAL)专门研究超材料、声学工程和先进机械系统。过去的工作包括开发用于汽车轮胎道路降噪的声学超表面和探索非互反波传播。目前的研究重点是跨多个领域的创新材料设计,包括可编程材料、超声传输超材料和混合晶格结构。我们的使命是设计适应性强的智能材料,重新定义未来的技术。更多…

Autonomous Systems Laboratory

自主系统实验室

Ajay Mahajan博士

该实验室的研究领域包括机器人、智能系统、控制、结构健康监测、生物医学设备和低成本远程监测平台。过去的工作包括一级方程式车队的制动建模,美国宇航局火箭测试的智能监控,以及神经外科和泌尿外科领域生物医学设备的设计。目前的工作重点是开发基于Arduino/Raspberry平台的低成本监测设备,可用于多个垂直领域,如基因组学,食品生产,水净化和降低医疗成本。更多…

Center for Tire Research

轮胎研究中心

崔载元博士

在NSF I/UCRC项目中,CenTiRe通过工业、学术界和政府之间的多成员、持续的合作伙伴关系,开展与工业相关的、竞争前的研究。作为美国国家科学基金会项目中唯一的轮胎研究中心,CenTiRe具有独特的定位,可以为其成员提供具有成本效益的方法来获取技术进步,并在轮胎和轮胎相关材料、建模、测试和制造领域培训学生。更多…

Computing of vortex breakdown on delta wing.<br />
Computations are conducted using 512 parallel processors during the PI summer research at US Air Force Test Center at Edwards AFB.

计算空气动力学

亚历克斯·波维茨基博士

该小组的研究工作集中在计算流体动力学(CFD)的新兴领域,包括涡度限制方法,用于准确预测飞行器中的涡和空气动力学阻力,该方法得到了AFRL、ARO、海军SBIR和NSF的支持。其他资助的项目包括化学气相沉积过程中微纳米流体的耦合分子和连续体建模,高超声速飞行中热防护罩的消融以及海上石油钻探中的爆炸建模。更多…

Human Factors Engineering Lab

人因工程实验室

陈玲博士

人为因素工程实验室研究人为操作人员与其他系统要素之间复杂的相互作用,以提高系统的安全性和效率。我们的实验室在航空系统、恶劣天气预报系统、医疗保健系统的认知系统工程和人类决策方面进行研究。该实验室接受美国国家海洋和大气管理局、美国联邦航空局和私营企业的资助。实验室主任陈玲博士也是阿克伦大学FAA技术培训和人类绩效卓越中心主任。

Interventional Robotics Laboratory

介入机器人实验室

山姆·宋博士

IRL专注于开发机器人系统和生物医学设备,以实现新的医疗干预并提高安全性和有效性。目前的项目包括机器人骨科手术、mri引导的前列腺活检和病灶治疗、半机器人腹腔镜和关节镜手术、先进远程医疗的触觉显示,以及用于手术和医疗保健的软机器人系统。更多…

Joint Laboratory for Flow Visualization and Lubrication (LFVL)

流动显示与润滑联合实验室(LFVL)

尼古拉斯·加拉弗洛博士

LFVL拥有最先进的激光和PIV设备,用于非侵入性地可视化强制对流和自然对流中的流动和温度模式。使用远距离显微镜可以在小至25微米的外壳(MEMS cooing,轴承和密封件)中研究流动。该实验室还设有两个高速(60公里/分钟)主轴试验台(分别为40和200马力),用于评估高速轴承和接触和非接触密封(刷密封和手指密封)的性能。实验室研究人员(教师和学生)在自循环金属润滑轴承、非接触手指密封、在线碎片健康监测以及智能可控轴承和密封件领域进行了创新。

Micro Electro Mechanical Systems Lab

微机电系统实验室

哲约翰博士

阿克伦大学微机电系统(MEMS)研究实验室利用智能微纳米结构为各种应用实现前所未有的功能。这些应用包括用于临床的生物传感器、用于机器健康监测的微传感器阵列、用于分子机器的智能纳米门控系统、用于微型机器人的微夹持、用于能量收集和光通信的微型设备。特别是MEMS实验室在以下方面的应用:1)微流控和纳米流控器件和仪器,可以检测超低浓度的生物标志物和稀有细胞,从而提供疾病(如癌症)的预后、环境保护、反恐以及各种生物医学应用(如组织工程);2)基于人工智能的机器健康在线监测微传感器阵列,提供机器血液、润滑剂的实时特性,从而提供机器的健康状态。更多…

Micro/Nano Engineering Lab

微/纳米工程实验室

董雅琳博士

我们运用理论和数值方法来解决微纳米尺度的工程问题。原子模型(密度泛函理论、分子动力学模拟和晶格动力学)、统计模型(玻尔兹曼输运方程和蒙特卡罗方法)和连续体模型(有限微分/体积/单元方法)被用来研究材料的力学、热学和电学性质。更多…

Modelling and Design of Advanced Materials at the Nanoscale

纳米级先进材料的建模与设计

布尔丹博士

我们在纳米尺度上对先进材料进行原子和连续体建模和模拟。我们的研究课题包括固态锂离子电池的固态电解质的建模和设计。近年来,纳米多孔石墨烯引起了科学界的极大兴趣。研究了锂离子在纳米多孔石墨烯中的吸附机理。纳米尺度的粘附和摩擦是另一个研究领域。我们在纳米尺度上研究轮胎橡胶与路面的粘附和摩擦。更多…

Multi-scale Modeling of Damage and Failure of Materials

材料损伤与失效的多尺度建模

高晓生博士

计算固体力学。先进材料的本构建模。非线性断裂力学。约束效应和韧性结垢。复合材料损伤与失效的多尺度建模。基于力学的材料失效过程模拟和结构构件断裂预测方法。疲劳寿命预测。更多…

Center for Tire Research

非线性动力学与结构力学

唐纳德·奎因博士

该研究领域侧重于研究非线性工程系统的动力响应,应用于振动和动力系统,接触动力学和控制理论等领域,其基本主题是通过开发和分析简化模型来理解这些系统。更多…

Performance, Failure Mechanisms and Life of High Temperature Composites

高温复合材料的性能、失效机理和寿命

格雷格·莫舍博士

基于微观结构的陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料力学性能研究。损伤检测和健康监测技术,如复合材料、结构(如不同材料的连接和集成)和机器的声发射和电阻率。与美国国家航空航天局、空军、海军、古德里奇、航空发动机公司和小企业(SBIR和STTR)合作。更多…

Solid Mechanics

固体力学

Michelle S. Hoo Fatt博士

复合结构;三明治结构;弹性体;爆炸和冲击力学;固耦合;损伤模型;有限元分析。使用泡沫芯复合夹层板缓解水下冲击波的现状;聚合物泡沫本构建模;基于多尺度、损伤建模的填充橡胶有限元模拟。更多…

STEM Education Research

STEM教育研究

苏珊·拉姆罗博士

苏珊·拉姆洛(Susan Ramlo)的研究重点是STEM教育和使用Q方法探索高等教育的观点。她的工作考察了学生和教师在STEM领域的经验,强调基于问题的学习,课程开发和跨学科合作。她将Q方法论应用于混合方法研究中,以更好地理解与STEM学习和教学相关的主观观点。她的研究也与科学哲学和心理测量学的广泛讨论有关,特别是在教育环境中如何构建意义。通过她的工作,她为改善STEM教育和为机构决策提供信息做出了贡献。

Surface Engineering and Advanced Manufacturing

表面工程与先进制造

董雅琳博士

SEAM小组使用各种表面处理技术来设计金属表面的有益微观结构和/或残余应力变化,以提高性能和性能。我们将实验与多尺度模拟相结合,探索加工-结构-性能之间的关系。更多…

Tribology (Friction and Wear)

摩擦学(摩擦与磨损)

克里斯托弗·德拉科特博士

胡安·博斯博士

摩擦学是研究摩擦、磨损和润滑的学科。摩擦学这个词来自希腊语“tribos”,意思是“摩擦”。阿克伦大学在进行摩擦学研究方面有着悠久的历史,为地方、国家和国际企业和政府组织提供支持。2012年,铁姆肯公司、bet365官网和阿克伦大学联合成立了一个全面的、最先进的摩擦学实验室,旨在教育学生进行研发,并为他们在未来的职业生涯中解决工程挑战做好准备。阿克伦工程摩擦学实验室(AETL)由6000平方英尺的实验室空间组成,其中包括一个洁净室,在该洁净室中,轴承在高温真空中高速测试,模拟可能在太空中遇到的极端环境。采用独特的高温、高真空多配置盘式引脚试验机,配合真空轴承台。滚动和滑动接触是模拟在各种各样的商业轴承测试仪。其他功能包括全面的油和润滑脂表征,详细的表面形貌测量,原子力显微镜(AFM),宏观和纳米压痕硬度测试,以及先进的光谱技术,如拉曼光谱,x射线荧光(XRF)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱。目前的项目包括空间和医疗产品摩擦学、电动汽车电机轴承摩擦学的水基润滑剂、油脂迁移研究、气体压缩和石油(井下)开采设备摩擦和磨损研究以及钢厂轴承摩擦学。

Turbulence and Flow Control Laboratory

湍流和流动控制实验室

Saikishan Suryanarayanan博士

湍流和流动控制实验室使用高保真计算机模拟研究与机械和航空航天工程应用相关的非定常、过渡和湍流。对潜在流动物理的机械理解用于设计新的流动控制解决方案。例如,由afosr资助的利用表面纹理缓解边界层过渡的研究,以及由nsf资助的通过选择性操纵大规模相干结构来控制分离的研究,以及利用增强型涡发生器来缓解翼型失速的研究。目标应用包括城市交通的空气动力学和在恶劣天气下运行的无人驾驶飞行器。该实验室还研究与制造过程相关的流固相互作用和多相流。更多…