Omgewingsverantwoordelike en volhoubare energieopwekking is die grondslag van ’n moderne samelewing en ’n internasionaal mededingende ekonomie. In noue samewerking met die Sentrum vir Hernubare en Volhoubare Energiestudie dra die Departement Meganiese en Megatroniese Ingenieurswese by tot fundamentele navorsing oor ’n wye verskeidenheid energieopwekkingstegnologieë. Om in ons vervoerbehoeftes te voorsien, ondersoek die groep die prestasie en impak van bio- en gemengde brandstowwe in kompressie- en vonkontstekingsenjins. Unieke Suid-Afrikaanse oplossings vir die konsentrasie van sontermiese krag en energiebergingstelsels word nagevors.
Die groep se voorpuntnavorsing oor lugverkoelde hitteruilers en koeltorings is wyd bekend. Hulle kan ook waaiers, hitteruilers en koeltoringvulmateriaal aan die hand van internasionale standaarde toets. Hierdie eksperimentele vermoë, tesame met sterk berekeningskundigheid, stel die groep in staat om spesiale waaiers, kompressors en turbines vir industriële toepassings sowel as seestroom-, wind- en sonenergieontginnings- en lugverkoelde stelsels te ontwikkel. Die groep se tweefasevloeikundigheid het die kernkragbedryf se aandag getrek met die gebruik van hittepype as passiewe hitteoordragtoestelle. Die enigste 90 m lange skeepsmodelkom in Suider-Afrika maak navorsing oor die energiedoeltreffende ontwerp van skeepsaandrywing, skeepsrompe en verskeie turbomasjinerie moontlik.
Tegnologieë soos driedimensionele drukwerk, mikrorekenaars en kunsmatige intelligensie skep nuwe geleenthede vir ingenieurswese op biomediese gebied. Hierdie groep ontwikkel innoverende, nie-indringende toestelle om gesondheidsorginligting te versamel. Hulle werk ook aan megatroniese toestelle vir telegeneeskunde, en pasgemaakte oplossings vir die behandeling van spesifieke siektes. Boonop ontwikkel en toets hulle mediese sensors vir die in vivo-toetsing van die biomeganiese eienskappe van die menslike knie.
Die groep se aktiwiteite behels fundamentele navorsing oor materiale, struktuurgedrag, en falingsmeganismes en -kriteria. Die materiaalnavorsing konsentreer op kragmetaalverwerking en -produkte (hoofsaaklik titaan en titaanallooie), kontinue veselversterkte termostollingsamestellings vir lugvaartonderdele en -strukture, die identifisering van materiaaleienskappe met behulp van digitale beeld- en volumekorrelasie, die tipering van korrelrige materiaal, en die kwalifisering van additief vervaardigde onderdele vir biomediese en ruimtetoepassings. Die struktuurnavorsing handel oor ’n fundamentele begrip van die gedrag van strukture in statiese en dinamiese omstandighede en, in die geval van voertuie, vliegtuie en skepe, die impak op mense. Die navorsing oor falingsmeganismes en -kriteria draai om die falingsverskynsels van saamgestelde materiale, breuke, en die kruipvervorming van staal.
Hierdie groep onderneem navorsing oor diverse megatroniese stelsels soos herkonfigureerbare vervaardigingstelsels, onbemande vliegtoestelle, robotte en mediese toestelle. Die navorsing behels ook ontwikkelingsontwerpmetodologieë vir sodanige stelsels. Toepassings sluit in die outomatisering van monteerstelsels, inspeksie en gehaltebeheer met behulp van masjienvisie, omgekeerde ontwikkelingswerk, mikrometrologie, en die kalibrering en instandhouding van heliostate vir die konsentrasie van sonkragstelsels.
Hierdie groep se kundigheid in optimaliseringsteorie en algoritme-ontwikkeling, eindige-elementmetodes (FEM), berekeningsvloeistofdinamika (CFD), diskrete-elementmetodes (DEM) en kontinuummetodes is wêreldbekend. Hulle navorsing word gerugsteun deur voortreflike eksperimentele werk in goed toegeruste laboratoriums. Die DEM-werk word toegepas op mynbou- en grondverskuiwingstoerusting, deeltjiedempers, vervoerbande, ensovoorts. Die optimaliserings-, FEM- en CFD-werk word gebruik in toepassings soos vloeistofstruktuurinteraksie, turbomasjinerie, ontbranding en hernubare-energietegnologie. Die groep is boonop kundig in die modellering en simulasie van metaalgietprosesse, met die klem op verhardingsontleding en segregasie. Benewens werkstasies en grafikaverwerkingseenhede, het die groep ook toegang tot die Fakulteit se klusterberekeningshulpbronne.
Die Departement bied ’n magisterprogram sowel as individuele modules vir deeltydse studente aan. Dit is afgestem op praktiserende ingenieurs wat graag hulle vaardighede wil uitbrei sonder om hulle werk te onderbreek.
