4.设计与人文
设计与人为因素组下有5个实验室：设计与人为因素实验室；运动分析；模特店；计算机辅助工程。
研究课程
未来空中交通管理工作场所和人为因素的综合系统未来空中交通管制中的冲突解决方案评估：该课程提出了空中交通管制员未来工作场所的开发和评估。建议的工作场所集成了用户之间的交互层，以及几个主动和被动显示以及其他触摸和触觉用户界面。
船舶交通管理中的人为因素：因果因素和预防性干预，这项工作旨在调查和减轻船舶交通管理中的人员疲劳，重点关注操作员的工作量和人为因素，以及VTM工作空间环境和系统人体工程学。
用于主动人体工程学的物理数字人体建模：本研究的重点是研究一些基本但必不可少的数字人体建模技术，为开发交互式虚拟系统奠定基础，数字人类可以像真人一样进行观察，行动甚至思考。
协同设计链：协同设计链的初始设计和投标工具该课程的目标是关注产品开发生命周期的初始部分，其中包含产品开发合同，规范开发和概念设计的商业投标。
面向消费者的新产品情感设计的相关处理策略：建立原型产品情感设计系统，以促进具有所需情感影响的消费产品的概念设计。
基于情境的多感官产品体验研究：该课程旨在建立一种新的方法，从个体差异的背景层面系统地获取用户的多感官体验，并定性和定量地综合整合用户体验的多个方面。
基于自行车体验的体育用品情感特性调查：在这项工作中，改进了用户体验技术，并提出了一种剖析模型，以满足个人心理需求，通过不断培养积极情绪来改善玩家的游戏。
船舶交通管理中的人为因素：因果因素和预防性干预：该课程研究了船舶交通管理中潜在的人为疲劳的原因。将制定减少人类疲劳的预防性干预措施。
未来空中交通管制中冲突解决援助的人为因素评估：该课程研究冲突解决援助可靠性如何影响空中交通管制员的人为因素，包括他们对自动化的信任，对自动化的依赖，工作量，绩效以及情境意识。人口因素，环境智能和老年人口的环境辅助生活该课程旨在探索激励和帮助老年人改善生活质量，保持健康，独立生活和抵消随年龄增长而降低的能力的方法。
5.工业工程
研究课程
提高食品生产线的生产力：对有限缓冲区的串联队列进行性能评估。研究串联的单个服务器队列之间的依赖关系以及生产线的可变性。
化学机械抛光工具和熔炉的调度算法：通过动态编程和局部搜索方法，在满足时间窗口和优先约束的同时实现移动目标和所需日期。减少活性药物成分的过量生产在最小化临床试验供应链的运营成本的同时，通过随机规划保持服务水平并减少API的过剩。
用于并行产品设计的软计算演进和评估：已经开发了计算机辅助的并行产品设计演变和评估方法，通过黑板架构可以同时设计和评估产品的可组装性，可制造性和估计成本。
建立检测海上安全威胁：决策支持系统该课程的目标是建立一个决策支持系统，以检测，减轻和阻止可能的海上安全威胁，并提供预警，以便采取预防措施，防范可能对船舶造成的安全威胁或港口设施。面向客户的产品概念化的知识处理策略建立了面向客户的产品概念化、原型系统以提供可用于在统一框架下设计有形或无形产品的通用产品平台。
全球协作环境中新产品开发的设计课程管理：基于代理的智能系统是通过整合代理技术和新颖的方法和方法的大量工具来实现的，以实现迭代设计课程的实时建模，分析和动态调度工具在全球合作的环境中。
动态客户需求的管理和预测：构建基于人工免疫和神经系统原理的客户需求分析和预测系统，以跟踪和学习客户需求演变的动态，并进行数据预测。
产品创新的客户需求管理：分段建模和基于本体的方法：本研究旨在构建一个新颖的客户需求管理系统，其包括参与思维感觉分段模型和本体学习客户需求表示系统，准确识别创新客户并代表客户需求。
基于群众创新：以客户为导向的产品概念化战略该课程旨在为简化的产品创新方法建立解决方案，该方法建立在客户贡献的基础上，通过知识和技术视角进行激进创新。船舱容积计算根据实际测量数据计算船舶液体货舱的容积。提供不同列表和装饰的货物深度估计。
供应链库存计划：在POMS期刊上发布的最新研究（与商学院的同事合作）中，我们开发了一种新的2-bin策略，以满足差异化课程的需求。在两个需求类的情况下，该策略已被证明可以为较低优先级的类提供更高的服务级别，而系统成本仅略有增加。这项工作的扩展（到多个需求类）已经完成并准备提交。
基于绩效的合同：由于资本密集型系统的购买者希望控制服务成本并提高系统可用性，他们正在增加转向某种按业绩付费的合同。在我们的研究中，我们开发了在PBC下运行的可修复库存系统的性能模型，并且还在不断变化的车队规模下研究了这些系统。识别关键基础架构网络中的漏洞和极端风险对关键基础架构网络中的，相互依赖性和故障传播进行建模，并将优化应用于计算极端风险并识别关键故障点和中断漏洞。
6.添加剂制造
研究课程
优化缓冲材料的3D打印：3D打印的轻量结构设计和优化 3D打印技术的进步使设计和制造复杂和创新的结构更加自由。该课程旨在开发新的设计方法和工具，以促进适合3D打印的结构设计。该课程的一个特别重点是研究减轻重量的可能性，同时保持结构强度。
新加坡3D打印：中心新加坡3D打印中心（SC3DP）致力于成为世界领先的3D打印研究机构，在创新3D打印技术，工艺和材料的研发方面取得突出和突出的突破。这将通过吸引领先的研究人员到中心，培养技术人才库，以及与行业建立强大的联系并提供最先进的创新解决方案来实现。
国家增材制造中心：该赠款建立了国家增材制造中心，作为研究和教育的大型增材制造设施。5年多来，NAMC将培养AM专家的人才，并通过金属AM系统，新型合金和相关的数据库开发加强新加坡的制造能力。
使用由添加剂制造制造的多孔金属微结构的增强型冷却系统：该课程探索了最先进的增材制造技术生产微结构金属表面以增强沸腾传热的能力。
通过先进/增材制造技术增强热管理设备：基于疲劳耐久性性能评估的再制造工艺评定框架。该研究已经开发出一种方法，用于评估通过激光熔覆再制造制造的试样的疲劳耐久性。材料加工性能方法用于评估激光熔覆疲劳试样的疲劳性能。基于空间和几何的电子束熔化方法制备的Ti-6Al-4V部件的微观结构和机械性能表征。NRF海洋和近海增材制造计划：研究和研究海洋和近海工业的薄壁结构的3D打印工艺和方法设计，开发和部署适用于海洋和近海应用的大规模金属3D打印工艺和方法，以克服现有3D打印机施加的尺寸限制。
利用电介质电润湿进行组织工程：该课程的目标是开发一种基于EWOD原理的方法，以生成并精确操纵具有广泛粘弹性的微量液体。该方法将有助于解决目前用于组织工程的方法的许多局限性。
工业增材制造计划：工作包5（选择性激光烧结），选择性激光烧结是一种快速原型制作技术，用于通过逐层固化粉末材料直接制造具有复杂几何形状的产品。该课程旨在提高SLS产品的机械性能和尺寸精度，并通过材料开发和工艺建模拓宽其功能。
冷喷涂开发：该课程旨在开发基于冷喷涂工艺的航空航天应用修复技术。
大规模金属3D打印开发：该课程旨在开发大型3D打印工艺，用于制造大型钢件，用于海洋和近海工业。
物理凝胶的缩放定律的有效性：缩放概念已在聚合物物理学中被广泛接受。一些比例定律适用于聚合物凝胶，但它们并不总是有效的。正在进行该课程是为了找到（a）凝胶遵守比例定律以及为什么和（2）什么凝胶不遵守比例定律以及为什么通过流变学研究。
通过添加剂制造开发磁流变弹性体：磁流变弹性体（MR弹性体）是一种智能材料，在施加外部磁场时会发生变形。该课程旨在使用3D增材制造技术开发具有高MR效应的MR弹性体。用于航空航天的蜂窝结构的3D喷墨打印：该课程主要关注具有更高强度重量比的蜂窝单元结构的设计，其可以使用诸如喷墨印刷的添加制造技术来制造。
建筑施工中的3D打印：航空航天工业的新型检测，测试和操作；开发3D打印航空航天部件的评估方法和确定部件维护程序的战略决策方法；激光辅助添加剂制造；立并验证激光辅助添加剂制造的设计框架；用于定制和可持续设计的增材制造资源分配；资源的建模和仿真作为产品系列设计过程中的一个要素。
激光添加剂制造：本研究的目的是为轻质材料开发定制的可持续设计综合框架，使工程师能够在3D增材制造环境中执行定制产品的规划和开发。
使用多波长高功率激光器的多材料3D打印机：下一代AM市场有望在需求时需要高精度、高强度、全功能和多尺度的AM产品。为了满足这些要求，需要克服三个关键挑战：低速，低分辨率和有限的3D可打印材料。该课程旨在通过应用高功率多波长激光器在一台机器中通过各种AM材料实现高分辨率和高通量AM工艺来解决这些挑战。
7.制造过程
研究课程
物理凝胶的缩放定律的有效性：缩放概念已在聚合物物理学中被广泛接受。一些比例定律适用于聚合物凝胶，但它们并不总是有效的。正在进行该课程是为了找到（a）凝胶遵守比例定律以及为什么和（2）什么凝胶不遵守比例定律以及为什么通过流变学研究。
通过PIM和μ-PIM制造高性能组件：粉末注射成型是制造中小尺寸金属和陶瓷组件的成熟且经济的方法。PIM的应用已经扩展到μ-PIM。该研究课程旨在研究钛合金的PIM和具有微观特征的金属元件的μ-PIM。
带式抛光的特征：阶段风扇叶片中使用的磨料抛光工艺的目的是去除压力和吸力表面上的表面缺陷。目标是将手工修整技能转化为自动适应性处理，并执行工具选择和关键性能参数的识别。
投诉磨料工艺模型和集成工具轨迹规划：涂层磨具广泛使用，但这些工具并不适用于机械化工艺。目的是开发材料去除模型，以预测为投射研磨工具移除的材料的形状，并开发基于去除的材料的形状来预测工具运动轨迹的方法。
内部渠道的先进完成：难以进入渠道的完成需要新的和先进的整理过程的新发展。超声波原理与各种喇叭设计的接合是在由高耐热材料制成的通道侧壁上使用研磨浆料进行精加工的一个重要方面。
振动精加工过程中的工艺循环时间改进：通常采用振动精加工，其加工特性知识有限，这通常仅限于制造商的适当性。该课程涉及振动介质与特殊设计的可重构振动碗系统相互作用的全面研究，以了解潜在的流动机制。
8.精密工程
研究课程
带式抛光的特征：阶段风扇叶片中使用的磨料抛光工艺的目的是去除压力和吸力表面上的表面缺陷。目标是将手工修整技能转化为自动适应性处理，并执行工具选择和关键性能参数的识别。
投诉磨料工艺模型和集成工具轨迹规划：涂层磨具广泛使用，但这些工具并不适用于机械化工艺。目的是开发材料去除模型，以预测为投射研磨工具移除的材料的形状，并开发基于去除的材料的形状来预测工具运动轨迹的方法。
内部渠道的先进完成：难以进入渠道的完成需要新的和先进的整理过程的新发展。超声波原理与各种喇叭设计的接合是在由高耐热材料制成的通道侧壁上使用研磨浆料进行精加工的一个重要方面。
振动精加工过程中的工艺循环时间改进：通常采用振动精加工，其加工特性知识有限，这通常仅限于制造商的适当性。该课程涉及振动介质与特殊设计的可重构振动碗系统相互作用的全面研究，以了解潜在的流动机制。
9.材料技术
研究课程
激光材料相互作用：激光照射是一种快速，清洁的材料去除工艺，能够进行高选择性和局部切割，对散装材料的影响最小。激光也可用于改变聚合物的表面性质。已经采用飞秒激光照射将聚合物表面改性为亲水性或超疏水性。研究了引起润湿性变化的激光材料相互作用。
智能能材料在未来汽车中的应用：基于石墨烯、半导体异质结的新型太阳能电池该课程旨在开发有效的基于石墨烯的异质结太阳能电池。将研究石墨烯/半导体异质结的光伏机制，石墨烯/半导体异质结是太阳能电池的最基本组件。该研究对于未来可再生能源的开发具有重要意义
用于昆虫机混合系统的便携式和植入式生物燃料电池：于纳米/微米结构和材料的电镀和化学镀；用于金属植入物直接增材制造的材料；在该课程中，我们的目标是开发选择性激光熔化和电子束熔化的工艺能力，重点关注适用于整形外科应用的材料。与财富500强企业合作的课程。
复合材料层压板：双轴测试在ERIAN、Instron、DNV、维斯塔斯研发部门之间设计并建造了一个带有2个执行器的双轴测试框架，用于探测十字形纤维增强复合材料层压板的失效包络。将在样品中启动预裂纹，以了解混合模式加载条件下裂纹驱动的失效模式和机理。基于实验双轴载荷的交叉铺层复合材料混合型断裂准则。在平面双轴试验下研究了十字形几何形状，它更像制造业中的许多复合材料产品； 因此，对于这种复合产品，更轻量化的设计可以通过提出的断裂标准来实现。
双层陶瓷装甲材料的设计：计算方法使用拉格朗日光滑粒子流体动力学方法的组合，通过商业AUTODYN模拟分析陶瓷，金属装甲的弹道极限。针对弹道极限开发了半解析模型，并探索了材料和几何参数对BLV的影响。目前，探讨了预应力和缓冲板对界面失效和驻留现象的影响。
10.机械与材料力学
界面的微观力学：通过使用微观力学概念和统计学考虑来估计界面刚度。这些问题的解决方案通常涉及与超奇异积分微分方程相关的分析和数值公式以及程序。
固体，液体和固体/液体/空气系统中的表面能效应：当设备的尺寸变得越来越小到微米级以下时，表面能量在系统的总能量中占主导地位。固体和流体力学中的传统配方，其中与系统体积相关的大量能量是主要部分，未能描述物理学。提出了一个新的理论分支来桥接经典连续介质力学和低维物理学。
功能梯度材料：积分方程解推导出功能梯度材料中热传导和弹性变形的边值问题的数值解的积分方程。
压电材料中多个相互作用裂纹的动力学分析：在拉普拉斯变换域中得到半解析解，用于无限压电空间和无限长压电条带中的动态相互作用平面裂纹。
使用先进的结构动力学技术优化设计：为结构动力学设计优化开发先进的结构动力学测试和分析功能；复合材料立管材料的耐久性，长期性能和性能；这项研究的目的是研究由新复合材料制成的复合材料立管的长期性能，受到包括扩散，循环加载和其他外部载荷在内的恶劣环境因素的影响。基于时间，温度叠加，可以使用短期测试来预测材料的长期退化。
复合立管：复合立管的集成、原型设计和概念验证测试该课程侧重于刚性和柔性复合材料海洋立管的概念验证测试。我们已经开发出用于高压爆破和坍塌测试的测试设备。压力测试的目的是验证样品的能力，以维持内部和外部的设计压力，以确定实际的失效压力，并生成数据以进行验证并与分析模拟进行比较。海上结构，立管和管道的疲劳寿命预测方法，从与焊接结构相关的多个小表面裂缝开始。该研究将开发一种焊接海上结构中多个焊趾裂纹的疲劳寿命预测方法。疲劳裂纹扩展算法将模拟多个表面裂纹并预测表面裂纹聚结和裂纹扩展寿命。
开发高效数值计算方法（无网格和多尺度算法）：到目前为止，已经开发出八种新型无网格方法，包括强形式和弱形式。它们已经过数值验证，能够以可控的计算精度非常有效地求解微分或积分方程。其中六个是强形式，称为随机积分求积法、随机微分求积法、厄米、云法、点加权最小二乘法、混合无网格差分降阶方法和无网格有限混合方法。另外两个是弱形式，称为局部克里格方法，以及局部点插值方法的变化。它们已在专着中有系统地呈现，CRC PRESS在2013年发表了题为无网格方法及其数值特性的文章，重点介绍了它们的数值特性，包括收敛性、一致性、稳定性和适应性。他们在MEMS建模中的应用已经在2006年以“章节：MEMS系统原型中的有效分析和仿真方法的技术”，“MEMS / NEMS手册：技术和应用”，Cornelius T. Leondes的形式进行了总结和发布。
海上管道的弹塑性断裂和疲劳分析：输送气体和液体的海底管道可承受从内部压力到外部波浪载荷的各种载荷。母材或焊件中含有的缺陷可能会因机械损坏，腐蚀等而发生。本课程将评估由于静态和循环应力相结合的焊缝缺陷的重要性。
生物：凝胶的非线性力学受到轴向、扭转、剪切和膨胀载荷的复合凝胶中的应力和位移使用二阶弹性来确定。根据几何和弹性参数研究了受广义单剪切影响的软固体中的正常和平面外剪切应力的发展。该结果对再生医学和给药应用具有重要意义。
减轻晶体振荡器的冲击和振动：使用飞轮电池技术降低集装箱码头橡胶轮胎龙门起重机的燃料消耗；驾驶模拟作为评估老年驾驶员健身驾驶和驾驶员康复方法；Fabrikz：计算机支持的工程物理和动力学协作学习平台。
海上应用中含有局部脆性区的焊件中的断裂起始和停止模型：碳锰钢焊缝中局部脆性区的存在引起了海洋和近海工业的极大关注，因为它们对材料断裂韧性的不利影响不大了解。该课程将评估含有LBZ的多道焊缝的断裂特征，以进行故障预测和预防。
轨道和车轮性能的磨损寿命表征和增强轨道和车轮：磨损极大地影响了轨道车辆的运行性能和使用寿命。该课程旨在：（i）开发一种理论力学模型，用于预测和分析钢轨和车轮的磨损，并通过实验磨损测试验证模型； （ii）开发表面处理和涂层技术以增加耐磨性； （iii）基于理论模型和实验测试，通过表面处理和涂层技术优化导轨和车轮的磨损性能。
碳纳米材料：碳纳米管在当今的医学研究领域非常普遍，例如用于疾病治疗和健康监测的药物输送和生物传感。这项研究所产生的结果预计将有益于医疗保健和医疗行业。
激光，分子薄润滑膜相互作用：磁记录快速接近其极限，但世界正在产生要存储的天文数据量。预计新型热辅助磁记录超过磁记录的极限超过100倍，最终提供高达每平方英寸50太比特的存储密度。在这项研究中，我们调查和分析了激光，润滑油膜的相互作用。
选择性激光熔融：添加剂制造的多材料平台自20世纪80年代开始出现。它与Subtractive Manufacturing的功能相反，即在过程中添加材料而不是像铣削那样将其移除。使用的方法之一是选择性激光熔化。
用于3D打印的新材料的开发：选择性激光熔化是一种增材制工艺、通过该工艺、粉末形式的材料逐层熔化、产生实心3D部件。SLM工艺能够生产几何形状复杂且定制的部件，例如用于热交换器的内部通道和用于减轻重量的网格结构。
金属玻璃中纳米级机械变形行为和机制的分子动力学模拟研究：金属玻璃被定义为具有非晶体结构的合金。由于不存在晶格，MG与其相应的晶体合金相比显示出不同的性质，例如更高的屈服强度、更低的延展性、更好的耐磨性和耐腐蚀性。为了获得具有所需性能的MG，重要的是要深入了解MG的热力学和机械性质的潜在机制。
聚合物泡沫芯圆形复合夹层板：失效模式图研究了圆形夹层板的竞争失效模式，包括准各向同性E玻璃/环氧树脂复合面板和聚氯乙烯弯曲的泡沫芯。夹紧夹层板使用平板中心处的平端冲头加载。考虑了三种相互竞争的失效机制，即核心压痕，核心剪切和面部失效/微皱。
11.光学与计量学
研究课程
摄影制版：光学方法在实验力学包括光弹性（应力测量系统）衍射应变传感器（专利应变测量系统），数字图像相关和剪切散斑复合材料力学和光纤传感器结构健康监测。
3D成像，测量和显示：用于3D多尺度成像和反射，透明和漫反射表面测量的新型专利技术，灵敏度范围从10 nm到1 mm，视场范围从4 mm到1平方米。
光学设计和计量的工业应用：开发和协助行业利用光学工程技术进行在线测量，检测和测试。
基于知识的复合材料检测：我们提出了一种基于知识的检测系统，用于定位，定尺寸和识别基于数字剪切技术的纤维增强复合材料的缺陷。
光学和激光工程：中心在机械和航空航天工程学院建立光学工程中心，旨在研究和提供光学工程的人力培训，重点是光学元件的设计、制造和测试和系统。
镜面和漫反射物体的三维剖面：此课程涉及通过三维剖面光学方法采集和处理镜面反射和漫反射物体的图像数据。
纳米光学：该课程专注于开发新一代非接触高纵横比纳米级特征，可在半导体工业中找到潜在应用，提高薄膜硅太阳能电池效率和生物医学光学。在过去几年中，传统和近场光学器件如渐逝波和等离子体激元都经过深入研究。目前的研究重点是实现亚10nm的预测技术节点以及使用这种结构生成新器件。
多模式生物医学光学和成像：该课程旨在开发新一代多光学和混合光学成像方法以及用于结肠，乳房和眼睛的早期疾病诊断的分子探针。在开发该技术的同时，本研究的目标是高分辨率（轴向，时间和空间）以及临床医生和患者友好的设计采用。已经提交了两项专利，并且在这一具有挑战性的领域正在开展许多技术披露。多光谱和高光谱成像，高分辨率特种光纤探头，光声成像，特殊光束轮廓辅助成像将集成在一个设置中，以获得不同成像模式的好处。
改进的宽带吸收薄膜太阳能电池：利用自然资源获取能源已成为当前世界各地研究的焦点，太阳能治理成为优先考虑的重点。在这种背景下，光伏发电正在成为一种有前景的技术，将太阳能转化为可用和可存储的电力，重新燃起人类的希望，解决特别是在后代的技术进步中出现的能源危机。鉴于硅材料和加工的高成本，传统的太阳能电池目前在经济上是不可行的。因此，薄膜太阳能电池由于薄膜厚度小而在太阳能电池市场中具有重要意义。但是在近带隙区域中光的吸收很小，因此层的结构化和薄膜太阳能电池的分层结构的适当配置是非常关键的。在此背景下的该课程着重于使用所提出的策略在薄膜太阳能电池中实现改善的光吸收和转换效率的具体目标。等离子体模式概念将采用等离子体模式概念，以实现目标转换效率。
近场光学控制随机介质，具有潜在应用的基础研究：近场光学概念正在各种科学和工程领域引入范式转换，这种基本物理光学概念的最重要应用是满足当今应用工程问题。此外，用于写入图案化结构或特征的非接触光学方法已经实现了这种近场辅助器件制造和相关应用。专注于上述领域的光学技术已经看到了具有挑战性趋势的光学技术在纳米尺度上实现更小的特征。在随机无序介质中利用这些特征和纳米级金属颗粒的集成近场概念是最新推力研究领域之一，预计将在各种领域产生潜在影响。
图像光纤集成到具有复杂机械和概念设计的高光谱成像单元的可行性研究：多光谱或超光谱成像是光谱信息的获取以及空间信息。通常通过扫描样品来完成2D空间信息。然而，将诸如图像光纤之类的特种光纤集成到用于同时成像和荧光传感的系统中总是具有挑战性，该系统可以在不同的目标领域中找到特定的应用。该课程题为“图像光纤集成到具有复杂机械和概念设计的高光谱成像单元的可行性研究”，其主要目标如下：调查和进行物理约束的可行性研究，即兴创作，设计和设计一个灵活的系统，将图像光纤耦合到一个超光谱成像单元。
对高光谱数据的数字分析的研究：光谱成像是光谱信息的获取以及空间信息。通常通过扫描样品来完成2D空间信息。但是，具有针对性目标的复杂软件是一项挑战。因此，该课程旨在提出一种数字分析和分类方法，以从原始超光谱数据中提取有用信息。调查主要是关于可行性和随后与硬件的集成。
难以进入区域和内部通道：表面光洁度测量传统的表面光洁度测量系统可以是基于触笔的光学系统，也可以是台式光学系统。由于零件的几何形状或内部通道，两者都无法有效地测量难以进入的区域。因此，需要开发一种有能力的测量系统来解决这一差距。在此背景下，该课程的目的是研究和开发用于难以接近区域和内部通道的表面处理测量的非接触式探针测量解决方案。
下一代大面积尺寸测量：该课程将侧重于非接触式光学原位测量技术，以检测特征存在/特征存在的强度，并将作为重要的反馈回路，以适应先进的机械化精加工过程。该研究将主要集中在可以检测表面特征，测量锐边并在2D和3D中表示表面的诊断监测，突出检测到的特征。
虹膜，角膜角度的眼部成像与荧光发射分布的叠加：青光眼是全球不可逆失明的主要原因，原发性闭角型青光眼是新加坡和亚洲的一种主要形式的青光眼。人眼的高分辨率前段成像用于诊断和管理各种眼病（包括角膜疾病和青光眼）是一个未满足需求的领域。这是由于与角度闭合的诊断和量化相关的当前可用技术的限制。在这个课程中，我们的目标是开发一种新的前段诊断设备，使用自构造光束成像结合荧光成像，可以直接成像眼睛的排水通道（小梁网），并提供更好的分辨率的3D图像（<10m m）比目前可用，以及探索房水流动的动态特征。
LASER水下声音检测的可行性研究：该课程由新加坡淡马锡实验室资助，旨在开发一种带有闪烁跟踪系统的单点激光多普勒测振仪，用于检测水面的水声信号。
使用飞秒激光频率梳：超精密尺寸测量该课程的研究目标是推进超高频梳状技术（2005年获得诺贝尔物理学奖），用于超精密尺寸测量，以实现下一代纳米制造，生物医学诊断和空间科学。核心应用将包括用于半导体，平板显示器和印刷微电子行业的超精密表面轮廓测量，微创疾病诊断以及用于下一代太空任务的超快激光雷达。
超精密尺寸测量参考标准原子钟：通过精确测定折射率来诊断微创疾病；用于下一代空间计量任务的超快激光雷达。
基于飞秒激光频率梳：精确细胞折射率测量该课程的目标是开发用于早期检测循环肿瘤细胞的高精度计量原理。对于细胞折射率的高灵敏度检测，飞秒激光频率梳将用作新颖的高精度光源。两种非侵入性无标记光学诊断方法，定量相位成像和法布里，珀罗干涉测量法- 将与FLFC结合用于高灵敏度细胞折射率测量。
设计和开发紧凑型扫描光源相干断层扫描成像系统，具有增强的生物成像应用成像能力：该课程旨在开发一种新型光纤干涉仪和基于电流镜的光束传输系统。该系统能够使用高速数字化仪和控制信号生成进行实时数据采集，用于成像的激光束转向设置。SSOCT系统使用有效的波数校准方案。所开发的系统可应用于1）使用OCT / OCM的细菌生物膜的原位和定量成像，2）基于纳米颗粒的对比增强和光热应用，以及3）用于青光眼检测的前房成像。[
12.机器人
研究课程
用于显微外科手术的视觉辅助主动手持式仪器：我们开发了一种有源手持式仪器，可检测其自身的运动，区分不需要的和预期的运动，并使其尖端偏转以主动补偿生理性震颤。该课程将利用图像处理和计算机视觉技术扩展上述能力，以创建手持视觉辅助显微外科介入设备。
计算机视觉引导自动化胚胎活检：可变刚度执行器；微动传感系统；实时检测显微外科器械的微动，以帮助新外科医生的训练，并发现更多关于人手震颤性质的发现。
实时图像稳定器：设计零相位自适应滤波器，以实时准确地分离自愿和非自愿的摄像机运动。过滤错误运动允许在保持用户有意移动的同时对其进行补偿。用于医疗和生物技术微操作应用中的主动误差补偿的智能手持式仪器用于增强需要微观精度的人体定位任务（例如显微外科手术，细胞显微操作）。智能仪器将检测运动，区分不期望的和预期的运动，并通过偏转其尖端来补偿生理性震颤和其他错误的运动分量来提供实时的主动误差补偿。视觉引导机器人细胞显微操作提出了一种视觉引导机器人方法来取代人为干预。使用3自由度压电驱动的机器人操纵器来保持微量移液管。高速摄像机在常规显微镜下捕获细胞和微量移液管尖端的图像，处理图像，并实时控制机器人操纵器以执行预期任务。
手术中微操作任务的评估和训练系统：由于生理性震颤导致的人体精确度限制限制了显微手术（例如，眼睛，手，神经外科手术）中可行的显微外科手术的类型，因此有必要培训学徒外科医生并评估他们的表现。该课程调查阻碍干预质量的非自愿偏差的原因，并开发基于虚拟现实的训练系统，用于训练显微外科医生在显微镜下执行操作任务。
用于日常生活的自适应平衡助手：研究平衡问题，侧重于与由中枢神经系统，周围神经系统（和肌肉，骨骼系统之间分配的控制机制的协同作用控制的运动任务相关的问题。平衡康复的方法是更多地关注协同作用的培训，而不是单一的平衡或步态任务。正在开发一种装置，以将这种康复疗法带入患者的日常生活活动中。
通过功能性电刺激进行病理性震颤建模和主动补偿：我们使用来自上肢的感知物理运动和EMG信号以实时方式衰减病理性震颤。将开发过滤算法以区分预期的运动和震颤。机电系统为康复患者提供神经肌肉和前庭训练，以改善平衡。具有5种可调节难度，3种运动和评估模式、多轴平衡、前后平衡和左右平衡。提供实时视觉性能反馈。记录会话中的重要绩效指标。
肩部治疗设备：一种机电链和链轮训练器系统，可在新加坡综合医院（物理治疗部）提高肩部滑轮套件的有效性和可用性。在运动过程中更好地控制患者手臂运动的平面和范围。提供实时听觉和视觉表现反馈。记录锻炼课程中的重要绩效指标。
客观评估神经康复中的上肢功能：开发一种标准参考方法，客观评估神经康复中的上肢功能。
软机器人：通过生物信号控制系统进行动机驱动的卒中康复通过桥接神经系统受损/患病部位的间隙恢复自主运动功能。脑，计算机接口感测由运动图像引起的表面脑电图信号并将其处理成语义信号以控制骨骼肌的功能性电刺激。
交互式混合现实康复系统：该课程建议将复杂系统建模、传感、生物力学、交互式数字媒体和人因工程方面的先进技术与康复医学相结合，以开发用于上肢中风后康复的智能交互系统。
Multi-Flexor：紧凑型、模块化和便携式连续被动运动设备，用于手腕和肘部治疗。
磁力驱动的可吸收体重管理胶囊：该提议的研究目标是将电磁驱动机制实施到机电一体化胶囊中作为可摄取的减肥装置以解决肥胖症。从长远来看，我们设想为肥胖和中度肥胖的人提供非处方机电一体化减肥胶囊。摄入后，胶囊通过扩张和占据胃空间来促进体重减轻，从而引入饱腹感。这种机电一体化胶囊将以安全和非侵入的方式促进体重减轻。与其他减肥方法相比，我们的胶囊提供了一种更安全，侵入性更小的减肥方法。口服给药可减少住院和恢复时间，消除与内窥镜检查或手术相关的并发症，并减轻药物的长期副作用。此外，由于其动态的管理过程，我们的胶囊提供了更有效的减肥效果。此外，与其他处理方案相比，它可以以低得多的价格出售。
新型机电气管造口管自动气管吸引的开发：需要机械通气以帮助呼吸困难的患者更舒适地呼吸。将气管造口管通过颈部的开口插入气管下方的声带中。该开口可通过外科手术或使用经皮扩张技术创建。该管位于气管内，位于隆突上方，并且在气道分支进入左右主支气管之前。在机械通气中，管连接到呼吸机，空气通过正压进出肺部。在这个过程中，粘液会在分支到支气管的位置积聚。目前，通过气管造口插入吸管以达到分支点，每半小时手动移除该粘液。护士每年花费数百万人小时来完成这项任务。该程序可以自动化以节省大量的人工时间。自动化系统还允许患者在家中康复，而不是仅仅为护士留在医院以定期去除粘液。我们建议开发一种机电一体化装置，与气管造口管一起进行自动气管抽吸。
用于精细机器人装配的智能感知和灵巧操作：精细装配任务（例如电子、鞋类、食品工业等）仍然是当今工业机器人无法企及的。主要挑战在于非结构化环境，待组装部件的柔软/易碎材料以及难以控制接触互动。该课程旨在解决这些挑战，以使机器人能够在工业环境中处理这些精细装配任务。
非结构化环境中具有联系人的工厂自动化：该课程的目标是弥合我们的机器人研究和商业化之间的差距。为此，我们将：于COTS组件提高接触控制的可靠性，灵敏度和速度；将我们的软件架构与最常见的工业机器人集成；与潜在客户合作开发一种概念验证机器人解决方案。
用于建筑和施工的机器人3D打印：这是一个合作研究课程（2个材料PI，2个机器人PI，来自Sembcorp的工业合作伙伴），最终目标是使用3D打印和机器人技术自动构建大型结构。我们的团队负责开发一个由多个移动机器人组成的平台，以提供打印材料。这涉及移动机器人感知和控制中的重大挑战。
通过可穿戴触觉装置研究康复手臂运动的生物力学：适用于工业应用的具有可变刚度的灵巧电缆驱动机械手；重新构想Show&Tell：儿童操纵的机器人木偶，以儿童为中心的早期儿童参与式教育学到小学教育；患者康复的远程监测惯性测量单元（IMU）的验证研究作为高保真CPR训练人体模型的低成本替代品
工业抛光：人类操作技能捕获和转移：主要目标是从经验丰富的工人那里获取操作技能，然后将这些人类技能转化为机器人编程和控制的规划策略。
共振扑翼微型飞行器：开发了一种方法来设计高性能，蜂鸟大小（10-20克）的MAV，其被动旋转翼由直流电机调谐拍打共振驱动，并由现有电池供电。
自动化施工质量评估机器人系统：开发配备检测仪器的移动机器人系统，以进行自动质量评估。
基于任务的协同无人机在特定环境中：该课程着眼于在传统控制系统无法运行的环境中开发无人机自主导航的新颖解决方案。还将部署无人机群以完成这些环境中的任务。
课程CRANEV：该课程旨在为室内环境中无人机的合作与协调开发概念和平台。还将在多无人机系统中的无人机原型上测试群集或协作算法。
任务操作和处理的运动规划：该课程侧重于处理小对象（厘米级）时的任务操作的自主性和灵活性，其中进行非常小和半透明对象的拾取和插入任务。
无人机飞行的动力学建模，仿真和测试：该课程侧重于开发状态空间模型，该模型基于四旋翼飞行器动力学和运动学方程的推导。该课程还设计了姿态稳定和位置稳定的控制律。将执行对四旋翼飞行器的飞行控制效果的验证。
栖息飞机研究与开发：该课程旨在开发一种生物灵感的栖息方法，用于无人驾驶飞行器的自动栖息。用户反馈控制的带有平衡稳定器的动力辅助腿，用于启用步行任务建议的平衡稳定器机构使用两个动力拟人腿，以便在机器人外骨骼用于康复目的时提供额外的平衡。
电子商务仓库中的自动化机器人课程拣选系统：该课程是一个概念验证课程，旨在进一步开发用于电子商务履行中心自动化的新课程拣选机器人关键技术。
室内高层喷漆自动机器人系统：课程是开发建筑工地整理自动机器人的引领需求技术示范课程。领导机构是裕廊镇公司，工业联合开发商是Aitech Robotics&Automation。
自动化施工质量评估机器人系统：该课程旨在开发模块化平台以及用于现场机器人焊接和机器人精加工的相关规划算法。
适应面向任务的敏捷工作单元：课程侧重于处理原件的时候时的任务操作的自主性和灵活性，其中进行非常小和半透明对象的拾取和插入任务。
13.自动化
研究课程
再制造过程的力控制研究：力控制能力是交互任务的基本要求。许多工业机器人配备有专用的力控制装置，其连接到机器人的末端执行器。虽然这种方法已经在许多工业机器人中实现，但是在应用中仍然存在一些限制。该课程旨在开发一种方法，用于选择适用于各种加工（精加工）工艺和工具的商用臂力控制装置。
再制造工艺的手工精加工研究：工精加工在航空航天部件的服务和维护中发挥着重要作用。但是，所取得的结果会有变化，这些变化会受到工具状况，操作员技能水平和疲劳系数的影响。为了使变化最小化，手工精加工工艺和工具的选择必须考虑各种因素。该课程旨在研究和识别部件修复所需的手工抛光工艺，这将减少首选消耗材料的数量，改善修复一致性并改进手工修整和混合的实践。
非线性增强的流量诱导振动系统能量发生器：基于流量诱导振动的能量转换器是少数经济的清洁能源之一，以满足能源替代的需求。当系统在其（线性）共振频率附近被激发时，任何振动结构都实现最大振荡幅度。与共振频率的轻微偏差仍然允许该现象。该课程的重点是通过非线性结构增强和优化流体诱导振动能量发生器。
SOx-NOx监管：实时废气监测系统该课程的目的是开发一个综合数据采集系统，用于实时船舶废气监测，以符合SOx和NOx规定以及未来排放所需的CO2足迹贸易。综合数据采集系统是一个基于计算机的系统，主要由多个传感器组成，能够承受恶劣的海洋环境、监测与船舶大气排放计算相关的参数。该系统包括数据采集系统、数据处理程序、数据记录系统、全球定位系统和数据传输系统。
再制造过程中间接表面质量测量的过程中感应：在当今的许多工程应用中，特别是在航空航天工业中，一些关键部件的尺寸规定具有非常严格的设计公差。部件上的机械缺陷需要紧急的精加工过程。在此过程中，高尺寸精度通常决定了保守的手工精加工条件，相反会导致更多的循环时间，更多的工艺前后检查。总的来说，所有这些影响都可以直接导致修复过程的显着减少。制造商需要能够密切监控和控制精加工过程的性能，以快速实现严格的几何公差。直观地，通过在线监视对象维度，可以以合适的方式动态地改变过程参数以补偿过程错误。这导致需要对过程优化进行实时和本地级过程控制。显然，用于在线监测的闭环机构需要过程中感测，并且理想地，还需要在机器的工具处集成相关传感器。具有滞后行为的机械系统的定位控制在具有几何非线性的系统中，随着结构变形，几何形状的变化会导致系统中参数的非线性变化。任何典型的无记忆非线性都可归因于几何非线性类，即硬化弹簧、软化弹簧、后冲和饱和。另一方面，当系统材料的行为取决于当前变形时，出现材料非线性。这种类型的非线性通常与系统动力学中滞后行为的存在有关。该课程旨在表征、识别、建模和控制具有不同滞后特性的各种机械系统。考虑了一些不同的情况，即刚性表面的摩擦，柔性结构中的摩擦（腱鞘）和压电性。
从2D图纸和图像中恢复3D模型：应用于概念设计、从照片和艺术品中对物体进行三维重建、包括精确和近似。
14.热流体
Thermo-Fluid集团旗下有6个实验室：流体力学实验室；水隧道；热和流体实验室；传热实验室；能源系统实验室；胜科海事实验室；高效废热驱动四代发电厂；四代发电厂使用盐水作为制冷剂，生产冷水（7至12 摄氏度）和冷却水，用于工艺冷却和空调。在冷凝器处收集淡水。该工厂对环境无害。
采用金属有机框架的气体储存：我们已经对LN-101（Cr，Fe）金属，有机骨架（MOF）的合成，表征和性能评估进行了广泛的研究，用于LNG-ANG偶联条件下的CH 4吸附。MIL-101（Cr）在298 K时具有高CH 4输送能力。
基于可再生能源的冷却系统：我们已经证明，低等级热源可用于通过化学（吸附）或物理（喷射器）方法产生冷却。在这些系统中，驱动热源可以由太阳能收集器阵列或低温废热源提供。
微型离心泵的设计和流程研究：我们开发了一种微型离心泵，研究了几何参数对泵性能的影响。该课程将加深我们对用于传热，制药和生物医学应用的微型设备性能的理解。
微装置中的滑动建模：我们已经开发了理论模型来检查微流体系统和纳米流体系统中流固界面的不连续轮廓。为了解决温度跳跃和速度滑移以及温度跳跃，提出了适用于气体和液体的吸附模型。
风力涡轮机的流动和结构相互作用的计算：该课程开发了一种全场方法，使用现代计算技术精确分析风力涡轮机叶片和转子上的非定常空气动力学和FSI。
从开心果壳制备的活性炭的开发：通过两步物理方法从开心果坚果壳制备活性炭。研究了制备变量对活性炭孔结构的影响，然后优化了这些操作参数。发现活化温度和停留时间是影响所得活性炭特性的重要参数。还研究了CO2活化过程中CO2流速和加热速率的影响。在所用的实验条件下，确定了制备具有高表面积和孔体积的活性炭的最佳条件。
通过微波诱导的二氧化碳活化从油棕壳炭中制备活性炭：研究了一种利用微波诱导CO2反应从油棕壳炭中制备活性炭的新方法。研究了加工参数（气体流速、输入微波功率和暴露时间对微波能量）和CuO受体的存在对活性炭特性的影响，以确定和优化该过程的控制参数。实验结果表明，采用微波加热法从油棕壳炭中制备高密度，微孔率较高的活性炭是可行的。这些活性炭用作气相吸附剂。发现CO2气体流速，输入微波功率和暴露时间是重要的加工参数，这将显着影响最终产品的质量。
使用Ni-Cu合金纳米颗粒催化剂通过甲烷分解制氢：通过在甲烷气氛中热分解纤维状Ni-Cu草酸盐前驱体，制备了一系列Ni / Cu原子比不同的Ni-Cu合金颗粒。得到的Ni-Cu合金颗粒的多孔聚集体在700和750℃的温度下显示出有希望的甲烷分解催化活性。具有62.5%镍含量的Ni-Cu合金催化剂能够在750℃的反应温度下实现约82%的最高甲烷转化率。添加适量的铜导致形成具有小晶体和粒度的合金颗粒。与负载型催化剂不同，未负载催化剂的自调节体系导致形成等长的圆形催化剂颗粒，即使在750℃下也显示出稳定的催化活性。
耦合CFD和海洋结构：耦合CFD和海洋结构的深度综合建模 EDB-DHI-IPP课程的重点是改善从DHI的MIKE-21获得的波浪和深度平均属性之间的相关性以及作为边界条件所需的流动特性。 Navier-Stokes求解器。重点在于以逻辑方式处理近场和远场之间的过渡，从远场过渡到近场。
C-130外部空气动力学流场的计算流体动力学研究：在供应和硬件空投期间，使用MINDEF-USAFA-RSAF对军用货机（例如C130H）附近的外部空气动力流场进行CFD调查研究，以便评估空气动力学干扰对空投轨迹的影响。我们对提取降落伞/货物托盘应用6度运动自由度以确定实际轨迹而不是指定运动。
燃气轮机燃气摄入的概率模型：EDB-IPP-ERIAN课程与Lloyd＇s Register GTC合作建立了燃气涡轮发动机吸入的可燃气体点火概率模型，并通过实验验证。它旨在提高挪威石油和天然气部门以及燃气涡轮发动机靠近其他设备和气源运行的其他领域的定量风险分析的全面性。
对潮汐涡轮机运行的阻塞效应的建模和预测：我们提出了一系列研究，以更好地了解通道堵塞对潮汐涡轮机性能和尾流恢复的影响。还探讨了在堵塞条件下预测涡轮机运行的分析模型的实施，并酌情给出了实施准则。
船到岸相互作用的CFD（计算流体动力学）研究船：岸相互作用是一种复杂的物理现象，不仅涉及堤岸或河道附近的非对称压力场，还涉及浅水效应。传统上，在该领域中进行了许多实验研究。随着数值方法越来越流行，也有各种计算方法。在这项研究中，使用开源CFD工具箱OpenFOAM研究了在承压水中的集装箱船周围的流动。执行具有若干银行安排和不同设置的计算。还将OpenFOAM结果与用于验证的实验结果进行比较。
新型制冷压缩机、膨胀机、压缩机组：我们开发了一种新型高能效膨胀机、压缩机组、称为交叉叶片膨胀机压缩机，可显着提高制冷系统的能效。该新发明恢复了膨胀能量以减少输入制冷系统的净能量，而不会显着增加成本。这种设计最适用于高压差制冷系统，例如使用CO2作为制冷剂时的系统。
宏观几何中增强的微通道传热：已知微通道具有非常高的传热效果，但它具有高制造成本和大压降。在该课程中，微通道传热效应在宏观通道中重复，从而解决了成本问题，同时降低了显着的压降。
通过磁共振成像/光谱学对疟疾寄生虫进行代谢物分析：我们开发了一种疟疾诊断技术，该技术将疟疾感染的红细胞的微流体分离与磁共振弛豫测量系统相结合。通过称为边缘化的现象将iRBC与未感染的健康红细胞分开。
流动中游泳微生物的特征：我们开发了一个模型来研究剪切流对2D推进鞭毛形状的影响，以及单鞭状微生物如精子的流体动力学参数。分析结果表明，在一定条件下，剪切流可以帮助游泳者更快地游泳。
在微流体室中启动气泡动力学：该课程由新加坡教育部资助，旨在开展一项关于气泡动力学的基础研究，包括气泡形成、生长、聚结和运动、在微流体室内进行驱动。
柔性微结构表面上的核沸腾：在这个课程中，我们研究了在用柔性柱制造的加热表面上成核沸腾过程中的传热和传质。我们的目标是找出传热速率与柱子特性（如物理和热性能）之间的关系。该课程的结果将有助于提高当前冷却系统的性能。
用于微流体功能：的微柱阵列致动器该课程的主要目的是了解微通道中的流体动力学和混合性能以及嵌入式驱动微柱。然后将这种理解用于各种实际应用，例如主动混合和微型泵。
用于大功率系统的蒸发喷雾冷却：大功率电子设备现已达到极端冷却要求，这是通过增强对流冷却技术无法满足的。这种冷却系统所需的操作特性是在接近环境温度时拒绝每单位面积的高热负荷。我们首先描述了喷雾冷却中喷雾雾化以及压力旋流喷嘴的传热性能。此后，我们开发并测试了大功率（16千瓦），大面积（6U卡尺寸）和多喷嘴喷雾冷却系统。通过应用多个小型喷射旋流喷嘴实现2cm 2的小加热表面积，实现高热通量去除（> 400W / cm 2）的应用。
油气多相流：在文献中，关于多相流的研究工作已经大量用于气体、牛顿液体。在石油和加工工业中，经常通过长距离的管道遇到非牛顿液体，特别是伪塑料液体。很好地理解非牛顿液气流动的基本流动机制对于设备和工艺的经济设计至关重要。该课程开发了理论模型，研究非牛顿液体对两相压力梯度和持液率的影响； 所提出的模型用已发表的实验数据进行验证。
用于热带气候的冷冻天花板空调系统：与行业合作伙伴合作开发新一代被动式冷冻天花板空调系统，为热带气候提供舒适和节能的冷却。
用于绿色建筑的高性能冷屋顶涂层：与行业合作伙伴合作，研究冷屋顶涂层的传热和老化机制。开发新一代高抗污和抗藻性能的冷涂层。
通过正向渗透：新型电动力发电我们已经提出了一种新的发电方法，用于从盐度梯度中获取可再生能源，该盐度梯度可从海水、微咸水和从海水淡化厂排出的浓盐水中获得。所提出的方法的原理包括正向渗透和电动力学现象。我们的初步结果表明，FO-EK技术可以产生与一个典型燃料电池单元产生的电压相同数量级的电压。基于我们的实验结果的预计功率密度与通过压力延迟渗透和反向电渗析技术产生的功率密度相当。我们正致力于建模和可扩展性开发。
微粒和纳米粒子：热泳本课程的主要目的是进行理论和实验研究，以直接解决与热泳相关的几个基本问题。在实验上，我们提出了一种微流体技术作为一种新的实验工具，可直接观察和表征微观和纳米尺寸颗粒在各种物理化学条件下的动态行为。同时，通过分析和数值方法进行了新的理论建模和水培分析。
非牛顿流体：非牛顿流体的电动力学流动该主题与电动力驱动的微流体和纳米流体系统具有高度相关性，所述微流体和纳米流体系统通常用于处理和分析非牛顿流体，例如生物流体，聚合物溶液和胶体悬浮液。我们目前的研究重点是对非牛顿流体的电动流动的基本理解和表征。
连续流动中活细胞和死细胞的微流体分离：我们正在开发聚合物微流式细胞仪，应用于环境监测。流式细胞术是一种用于计数，检查和分选悬浮在液体流中的生物细胞和颗粒的技术。我们提出的微流式细胞仪将突出以下特征：通过流体动力学聚焦对齐细胞通过介电电泳分离活细胞和死细胞，以及片上计数。
诱导：电荷电动力学流动及其应用诱导电荷电动力学处理一组新的非线性电动现象。该课程旨在理论推进非线性ICEK流动及其在微/纳流体中的应用探索。特别地，我们正致力于推广广义电边界条件，双电层充电的动态特性以及可极化电介质周围的相关诱导流，ICEK现象对纳米流体的实现，以及ICEK流用于粒子操作的用途。
液体中热塑性传热的表征：该课程旨在从根本上研究热塑性，重点是集合效应。热塑性材料是指由于其增强的吸收能力而涉及在光照下的纳米尺寸金属颗粒中的电阻热损失的新现象。我们正在进行实验研究和理论分析，以表征热塑性传热，探索能源利用和储存的应用。
纳米/微流体：理解流体在固体表面上的表现是科学和工程中尚未解决的问题。模拟流体流过表面需要对固体界面上的流动边界条件进行一些假设。最简单的边界条件之一是无滑移条件，这表明靠近表面的流体颗粒不会移动。尽管这种作为工程近似的无滑移边界条件在再现许多类型流动的特征方面已经非常成功，但是存在这样的情况，即它并不总是在现实中保持并且导致单一或不现实的行为。
柔性串联扑翼的气动，动力学实验研究：该课程旨在研究灵感来自蜻蜓的柔性串联扑翼的空气动力学、翼翼和流体、结构相互作用。
用于低等级余热回收：热能储存拟议课程的重点是用于热存储的材料的配方、封装和表征；热能储存充/放电循环的换热器设计、传热和流体流动分析。
15.清洁能源
清洁能源集团有1个研究所和1个实验室：能源研究所和燃料电池实验室。
研究课程
用于电动船的燃料电池范围扩展器：改性甲醇用作HT-PEMFC电池堆的氢源，最大功率输出为5kW。它旨在扩展电动船的行程范围。
通过微波辅助连续流动还原简便地制备高铂负载催化剂：该课程旨在开发平均直径小于2nm的铂等催化剂。它还用于扩大贵金属基催化剂的大规模生产过程。
使用氢燃料电池的氯碱工厂中的发电：从氯碱工厂作为副产物排出高量纯度的氢。不幸的是，它不能直接加入H2-PEMFC，因为低至1ppm的示踪氯含量会使电极中的Pt催化剂中毒。该课程旨在开发用于此类应用的耐氯离子催化剂。
使用可再生能源或废热的膜基吸收式空调和除湿系统：我们开发了LDAC和除湿技术，以提高采用膜技术的空调系统的效率。基于膜的吸附反应器使水蒸气传递的面积最大化并使传导的热传递最小化。
海上风力发电机耦合仿真方法的开发：这个与Lloyd＇s Register GTC的EDB-IPP课程是通过高阶方法分析各种不稳定的空气动力学现象，如直接转子建模、执行器盘建模和自由涡流尾流模型，以及使用这些分析使用非定常叶片元素动量法为浮式海上风力涡轮机空气动力学开发了一种准确可靠的分析工具。
风能系统的最优结构设计：该DNB-GL和NTNU的EDB-IPP课程旨在进行海上风电应用中柔性结构的设计建模，动态分析和结构优化。我们针对海上风环境设计驱动因素和设计参数进行了概念参数研究。下海上风电平台的综合波浪载荷分析海上浮动风技术是风能领域的重点研究和发展方向之一。该EDB-DNV和NREL课程旨在建立和验证具有公海数据的SWAY原型顺风浮动风力涡轮机的FAST模型。
改进BEM分析以纳入NREL VI相涡轮机的失速延迟效应：我们通过耦合近尾流区域的BEM和RANS以及远尾流区域的LES来开发混合尾流模型。分离的涡流模拟用于在RANS和DES之间进行耦合。BEM方法计算沿叶片跨度的翼型截面的空气动力学特性。提出了一种新的BEM模型，该模型具有翼型特征的局部半径效应（不仅仅是雷诺数和攻角的函数）。新模型的实施表明，沿叶片跨度的翼型特征分布具有良好的一致性。为BEM和逆BEM分析开发了MATLAB代码。
建筑节能的可持续能源模拟：目前的研究工作旨在分析和优化热带气候下通风屋顶的热性能，并尽量减少不同倾角和几何形状，材料以及通风模式下屋顶传递的热通量，通过（1）对新加坡受热带气候影响的平屋顶的热性能进行现场试验和建模分析； （2）开发一种新型模型，通过实验验证，快速准确地估算自然通风倾斜屋顶上传递的热通量，有限/无限宽高比； （3）强制通风屋顶的热性能理论和实验研究。
燃料电池系统的可持续能源模拟：目前的研究工作旨在开发各种新颖的电池和堆栈简化模型，配备平行的平流通道，以显着降低计算成本和所需的数值精度，同时捕获平均属性和变异性三维模型中的因变量。基于全3D细胞模型进行模型简化以保持质量、动量、物种、电荷和能量，并通过实验验证。
风能系统的最优结构设计：结构设计优化适用于海上风力和水力、动力载荷下的海上风力支持结构以最大限度地减少受极端和疲劳载荷约束的质量/成本。
用于辅助空气液化：冷能回收拟议课程的重点是优化小规模空气液化过程；分析系统组件之间的热力学相互作用、低级热量的回收、高级冷能存储和子组件的优化；评估拟议的空气液化器的技术经济潜力。