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将工程中常用的设计和解决问题的工具与医学和生物科学相结合，以实现促进人类健康的最终目标。生物医学工程师在研究人体在广泛的长度尺度和时间尺度中的过程方面发挥着核心作用。生物力学和人体机械系统是生物医学工程的学科，与将力学概念（无论是在设计、固体力学、流体力学、机械控制还是热科学的子领域）应用于临床和生物问题有关。这些问题可能集中在细胞、组织、肌肉骨骼或心血管系统等复杂系统的力学和控制、假肢和保护设备领域的人机相互作用，以及损伤和愈合过程等。生物医学工程的最终目标是提高生活质量和人类寿命。
我们的教师包括世界知名的领导和专家，他们做出了重大贡献，特别是在医疗设备设计；呼吸道疾病治疗和呼吸液力学；骨植入界面；脊柱侧弯病理学和治疗；正畸治疗力学；微电气机械和微光学机械传感器；可穿戴和生物医学仪器；假肢使用者的肌电训练工具；生物相容性表面处理；成像分析和优化；电子健康技术改进；步态、姿势和神经肌肉控制分析；辅助和康复技术；临床结果的定量评估；体育工程；法医生物力学、冲击、爆炸和创伤生物力学；健康监测；以及细胞生物力学。
设计与制造
这是一个多学科研究领域，通过创造性概念化、知识工程以及以最经济、高效和最有效的方式将想法转化为新的或更新的产品、流程或技术来满足社会和工业需求。我们的教师在这个领域非常活跃，专注于系统、流程、机器、工具和生产设备的设计和开发。这种研究工作通常需要考虑经济、安全、信息学，以及环境、认知、文化、社会学甚至生理问题。
以下教师群体渴望通过新颖的工业和学术研究合作项目为各行各业的社区和行业合作伙伴服务。该部门的研究项目包括但不限于以下关键领域。
设计理论和方法论
协作和交互方法；设计内容和流程管理；跨学科设计集成和优化；DFX；功能建模；以用户为中心的设计建模。
设计和制造信息学
计算机辅助设计（CAD）；计算机辅助制造（CAM）；消费品创新；工程信息集成；工业管理信息学；知识工程；鲁棒设计；产品生命周期管理；智能规划。
制造和生产系统设计与自动化
增材制造；自动化和机器人；计算机数控（CNC）；柔性制造系统（FMS）；混合制造；STEP-NC，不同材料的激光焊接；物理、功能、工具和生产模型集成；以及制造工具设计。
制造过程优化
组装/拆卸；企业资源规划（ERP）系统的定制和开发；制造供应链的扩展；人机协作；工业信息交互的互操作性；精益制造；工程设计、制造和生产流程的优化；制造质量保证；制造流程的模拟和分析；公差分析和分配。
能源和环境
能源和环境领域的研究范围很广，重点是开发能源的生产、转换和利用技术。这包括传统能源形式，如煤炭、石油、沥青、天然气、非常规能源形式，包括生物质、风能、太阳能和水电，以及燃料电池和内燃机等能源转换技术。能源使用及其对环境的影响之间的相互作用推动了这个更大领域内的新研究。能源的管理和经济分析也被归入能源和环境的广泛研究领域。
我们的教师在能源系统的技术经济分析和评估、传统和非常规能源技术的设计以及减轻能源使用的影响领域取得了重大进展。技术经济评估领域的研究包括能源系统的半经验建模和模拟；能源预测和规划；评估传统能源系统的氢气生产途径；清洁能源生物燃料的技术和经济可行性；以及能源储存。在常规和非常规能源技术领域，机械工程系为内燃机设计和减排做出了贡献；油砂开采；油砂开采和开采；燃料电池；水电解；以及生物能源和生物燃料。关于能源使用对环境影响的研究集中在纳米颗粒对气候和环境的影响；温室气体减排和减排成本的估计；以及开发改善水质的技术等领域。
工程管理
是一门与规划和协调人员和技术资源以实现技术目标相关的学科。此类目标可能包括开发、估算、安排和交付项目，或运营科技公司。
工程管理课程涵盖广泛的主题，从工程财务、运营管理和项目管理，到优化理论、精益制造和人格理论。
该领域的研究包括网络优化和可靠性；可靠性和风险管理；诊断、预后和健康管理；质量和标准；技术系统的建模和模拟，以识别低效率和故障机制并测试解决方案；大型工业运营的可持续性；非常规能源系统和碳捕获系统的风险评估；清洁能源生物燃料的技术和经济可行性；制造；流程管理和规划；信息学和知识管理；设计信息标准；以及设计理论和方法。
流体系统工程
流体系统工程的研究范围很广，包括许多细微的领域。鉴于我们对这些系统的依赖，机械工程系创建了研究重点，以促进该领域的科学技术的进步。该系对流体力学和系统的研究引起了人们对基础主题和应用的关注。这为新颖的实验和数值研究创造了令人兴奋的机会。
我们部门继续增长和培养该研究领域的专业知识，一般主题包括但不限于无人驾驶飞行器（UAV）系统；空气动力学；湍流；复杂流的数值模拟；流可视化和控制；气溶胶、粒子动力学和气候；以及纳米卫生。
机械系统和控制研究
机械工程系的机械系统和控制研究领域是燃烧、反应性流动、流体和燃烧控制、系统控制和颗粒排放诊断的研究活动的结合，重点是汽车、航空和制造业的应用。因此，机械系统和控制研究领域专注于为移动车辆和电源的发展做出贡献，并结合了机械、电气、控制、燃烧和流体工程的元素。控制和减少温室气体排放也是该部门这一研究领域的一般重点，有关于基于聚合物电解质燃料电池的车辆替代零排放动力总成的新研究活动，这些动力总成可以提供远程运输。
该领域的研究在燃烧流动、内燃机和减排、气溶胶、粒子动力学和气候、机电一体化和控制以及聚合物电解质燃料电池的开发和性能方面取得了专业知识。
机械和材料研究
机械工程系的机械和材料研究领域专注于了解石油和天然气、采矿、铁路、国防、卫生、可再生能源、航空航天和航天部门中使用的材料的复杂多尺度行为。该计划是多学科和协作的，涉及工业、政府和学术界的国际合作伙伴。该部门研究领域正在考虑的材料包括轻质复合材料、陶瓷和金属，以及生物材料、聚合物和岩石。该部门具有独特的制造能力，包括电纺和增材制造，这提供了通过修改微观结构、晶界和界面来调整材料的机械和电气性能的机会。这允许开发多功能微机电系统（MEM）、涂层和粘合剂。
研究了该领域的材料反应，包括使用Instron机器、扭转装置、冲击穿透装置和高速率科尔斯基棒的冲击载荷域疲劳。这还包括研究高压和高温下材料行为的能力，以及可用于可视化故障和测量变形速度（例如断裂、剪切带）的超高速相机。这些信息用于计算和理论建模，这是该系的核心研究推力子领域，并使用分子动力学、微力学和连续体方法
可靠性工程、标准和安全工程
可靠性工程、标准和安全工程的研究领域是一个独特的领域，它涉及工程系统和产品生命周期内高水平的不确定性和故障风险的估计、预防和管理，制定确保质量和风险最小化的标准，并提出防止风险不良后果的安全协议。
该领域的部门研究活动包括但不限于机械系统和电信网络可靠性的运筹学；质量和标准；技术系统的建模和模拟，以识别低效率和故障机制并测试解决方案；大型工业运营的可持续性；非常规能源系统和碳捕获系统的风险评估；以及设计信息标准。
