Questa macroarea comprende lo studio di meccanismi e sistemi (meccanici e più in generale, industriali) relativamente alla loro funzionalità, in termini di prestazioni e controllo. Ne fanno parte la progettazione e analisi di meccanismi destinati a funzioni anche complesse, lo studio delle vibrazioni di strutture o elementi rotanti, l’uso di circuiti a fluido a scopo di azionamento e controllo, l’automazione incluso lo studio dei robot industriali.
Questa macroarea comprende la caratterizzazione meccanica dei materiali di diverso tipo (metallici, compositi fibro-rinforzati, …) in termini di prestazioni statiche, a fatica e a usura, il dimensionamento di elementi meccanici ai fini della resistenza e della rigidezza, lo studio dei veicoli stradali e ferroviari. I metodi utilizzati includono l’analisi teorica basata su modelli matematici o numerici (anche per mezzo dei maggiori codici industriali a elementi finiti), la misura sperimentale delle sollecitazioni e della risposta dei materiali.
Questa macroarea riguarda aspetti della meccanica direttamente orientati alla sostenibilità dello sviluppo e alla sicurezza delle persone. Il primo comprende sistemi meccanici per il recupero dell’energia da fonti meccaniche rinnovabili (onde e vento) e i problemi di tipo meccanico che possono riguardare l’elettrificazione sistemi energetici isolati e dei veicoli (stato di “salute” di batterie e celle). Il secondo riguarda sia la prevenzione dei guasti di componenti meccanici vitali per la loro applicazione (ad esempio attuatori nel settore aeronautico), basata su studi di affidabilità, diagnostica e prognostica, sia la mitigazione delle conseguenze di incidenti mediante la realizzazione di strutture protettive dei veicoli.
Questa macroarea comprende aspetti della meccanica orientati alla realizzazione di dispositivi e sistemi destinati sia a compensare il disagio causato da determinate patologie sia al recupero da esse, allo sviluppo di robot o dispositivi adatti a collaborare con l’uomo nelle attività produttive e all’ergonomia di esse, nonché a migliorare la pratica sportiva.