יציבות סטטית ודינמית של מבנים דקי דופן, חומרים פיאזואלקטריים, חומרים מרוכבים שכבתיים, קריסה דינמית של מבנים דקי דופן, חומרים רבי פעילויות, טכנולוגיות ומבנים, טכנולוגיות של מבנים נבונים, מכאניקה מבנית וייצור חשמל על ידי שימוש בחומרים פיאזואלקטריים ופירואלקטריים.

שערוך אופטימאלי, היתוך מידע, ובקרה, ויישומיהם למערכות אווירונאוטיקה וחלל.
במיוחד: מערכות הנחייה, ניווט, ובקרה (GN&C); מערכות אינטרדיסציפלינאריות, כולל שערוך ובקרה במבנים גמישים, ניטור בריאות מערכות, גילוי וזיהוי תקלות, בקרת זרימה.

• שערוך ובקרה של מערכות עם רעשים לא גאוסיים
• שיטות חדשניות לבקרת תעבורה אווירית
• בקרה איתנה ומסתגלת עם שימושים במערכות אוירונוטיות

• שיערוך והיתוך מידע במערכות מרובות חיישנים,
• ניווט מבוסס ראייה ממוחשבת, גאומטריה רב תמונתית (multiple view geometry),
• מיפוי ולוקליזציה במערכות רובוטיות (SLAM),
• אופטימיזציה מבוססת מודלים גרפיים,
• ניווט, מיפוי ושיערוך מצב מבוזר במערכות מרובות פלטפורמה (multi-robot systems),
• שיערוך תלת מימד ותנועה (structure from motion, bundle adjustment),
• תכנון תנועה תחת אי ודאות.

 תרמוכימיה של חומרים הקשורים לדלקים ואוירותרמוכימיה, הרדיקלים והיונים שלהם. יצר ובנה בסיס נתונים בינלאומי מאז 1972 בשם:
Extended Third Millenium Ideal Gas and Condensed Phase Thermodynamic Database of Pure Chemical Substances for Combustion and Air-Pollution Use with updates from Active Thermochemical Tables.
בסיס הנתונים מצוי ב <http://burcat.technion.ac.il/dir>.

הנדסת מערכות, הנחיית טילים, שיטות אופטימיזציה, הגנה נגד טילים, תורת הבקרה האופטימאלית, דינמיקה ובקרת טיסה, דינמיקה ובקרת מבנים גמישים.

Fundamental physics of turbulent boundary layers, in particular the organization of coherent structures and their evolution in non-equilibrium environments; model-based control techniques for turbulent drag reduction; the use of microfluidic technologies for turbulent flow control and diagnostics.

מכניקת המוצקים החישובית, שיטות אלמנטים סופיים, שיטות חישוביות לגלים אקוסטיים ואלסטיים, שילוב שיטות אנליטיות ונומריות, מבני חלל.

אסטרודינמיקה, מערכות חלל מבוזרות, דינמיקה של לוויינים, ניווט נעזר-ראייה.

• Acoustic metamaterials (including passive non-Hermitian materials)
• Mechanical properties of advanced composites for aerospace structures
• Wave propagation in periodic nonlinear magneto- and electro-elastic materials

Research positions are available for undergraduate and graduate students

הנעה רקטית, הנעת מגח ועל-מגח, שרפה, חומרים אנרגטיים, זרימות מגיבות ודו-פאזיות, בעירת מתכות ובורון, מעבר חום ומסה, זרימות בועתיות, הנעה ימית סילונית, הפקה ואחסון של מימן, הפקת אנרגיה חשמלית בתאי דלק.

זרימות מגיבות ובעירת תרסיסים, שיטות נומריות, בטיחות נגד אש.

זרימה חישובית, זרימות מגיבות טורבולנטיות, יציבות זרימה רב-פאזית, אנלוגיות זרימה למכניקת הקוונטים, אינטראקציות בין גלים וחלקיקים.

משרות פתוחות

תורת הזרימה, אווירודינמיקה, מעבר חום, שיטות נומריות בזרימה, זרימות טורבולנטיות, מודלים של טורבולנציה, היסטוריה של הטכניון, הפקולטה לתעופה וחלל בטכניון, תעופה.

אנליזת חוזק של מבנים; דינמיקה של מבנים; יציבות סטטית ודינמית של מבנים מרוכבים ומתכתיים; תכן ואנליזה של מבנים מרוכבים; יציבות ותגובה סטטית ודינמית של מבני כלי שייט; שיטות אל-הרס בניסויי מבנים; אנליזה של מבני חלל גמישים גדולים – סטטית ודינמית; טכנולוגיה של מערכות מבנים "נבונים"; שימושים בלוגיקה עמומה (fuzzy) לבקרת תגובת מבנים ומשטר זרימה על גופים של כלי טיס.

אוירודינמיקה,  זרימה ביולוגית, הידרודינמיקה, מערכות רובוטיות אוטנומיות, חקר חלל.

• מערכות דינמיות ותורת הבקרה
• מערכות דינמיות מרושתות
• אופטימיזציה
• תורת הגרפים

• Interface-driven transport processes in multiphase media
• Two-fluid flow in porous media, droplet-based microfluidics, micromodel fabrication
• Dynamic wetting and spreading phenomena, interfacial thermodynamics
• Wall-bounded flows, convective heat transfer augmentation, impingement jets
• Turbomachinery aero-thermodynamics, propulsion system integration

Postgraduate Opportunities – Master thesis projects:
1. Water production from thin air: Energy efficient designs for adsorption-based atmospheric water harvesting (AWH) using metal-organic frameworks (MOFs)
2. Water wicking in paper-based materials: Why temperature rises?

הנדסת מערכות, תכן וייצור, תכן מערכות סרוו, תכן מערכות מכ"מ

אווירודינמיקה של גופים וכנפיים בתנועה לא תמידית; תורות כנף אסימפטוטיות; מכאניקת הטיס; דינמיקת מסוקים; מכאניקת זורמים ותהליכי הסעה; אווירו-הידרו-דינאמיקה של בעלי חיים.

מחקר ניסויי, תאורטי ונומרי של תהליך המעבר מזרימה למינארית לטורבולנטית, התפתחות ובקרה של מבנים קוהרנטיים בזרימות גזירה, אי-יציבות הידרודינמית ותרמית, זרימות לא תמידיות.

חומרי מבני למטוסים ולוויינים, חומרים מרוכבים עם מטריצה מתכתית לשימוש תעופתי, שימוש בנתכי מגנזיום תעופה, טכנולוגיות של מחברים מתכתיים ועיבודים פלסטיים, זווד אלקטרוני תעופתי.

בעירה פנימית:
הצתה ודינמיקת הלהבה בזרימות תת-קוליות ועל-קוליות, בעירה בעזרת פלסמה (PAC), קינטיקה כימית של פלסמה ושל דלקים פחמימניים, איפיון של דלקים חליפיים.

פיתוח שיטות מדידה:
טרמוגרפיה וספקטרוסקופיה באינפרא-אדום, ספקטרוסקופיה של בליעת לייזר מדיודה מתכווננת (TDLAS), פלואורוסנציה מושרית לייזר (LIF), ספקטרוסקופיית הפליטה האופטית (OES).

משרות

שריפה והנעה:

• מנוע על מגח ומגח עם דלק נוזלי – החזקת להבה בזרימות על ותת קוליות.
• מנוע לניהוג טילים ולווינים הפולט מסה מרוכזת.
• הודפים מוצקים.
• זרימות דו פאזיות מגיבות.
• דינאמיקה ויציבות בעירה.
• תחליפיות דלקים בהנעה וייצור אנרגיה.

אוירואקוסטיקה: ויברואקוסטיקה, רעש ערבול, אינטראקציית זורם-מבנה, זרימות גזים קלושים, יציבות הידרודינמית.

הנעה ושריפה כולל: הודפים במצב ג'ל, מנועים רקטיים מוצקים, נוזליים (ג'ל) והיברידיים, מנועי מגח סילון, בעירה במשטר על-קולי, הצתה היפרגולית, בעירת בורון ובעירת מתכות בכלל, בליסטיקה פנימית במנועים רקטיים ומנועי מגח.

משרות

• אווירואקוסטיקה
• אווירודינמיקה בלתי תמידית
• בקרת זרימה  ורעש

משרות מוצעות

סודות מעבר חום בסיסיים ויישומיים:
אינטראקציות תרמו-אקוסטיות, מעבר חום מזוג, בדרת זורם פעילה, ציפוים תרמיים חוסמים.
תכן מערכות מדידה:
תרמוגרפיה אינפרה-אדום, מדידת טמפרטורה בעזרת גבישים נוזליים, מדידת מהירויות חלקיקים, מדידת מהירות בעזרת חוט להט, פלואורסצנציה מושרת ע"י לייזר.
אנליזת חלקי טורבינות גז:
קירור הטורבינה וזרימה חיצונית, תכן אוירו-תרמי של אזור החם של טורבינת גז, מדחסים ציריים ורדיאליים, אווירודינמיקה של טורבינה.
משרות מוצעות

• הנעה חשמלית,
• שיטות מדידה בפלסמה,
• שיטות נומריות במידול פלסמה,
• מיקרו פלסמות,
• בקרת מסלול של לווינים קטנים,
• מפעילי פלסמה.

המחקר שלי מתמקד בחקירה תאורטית וחישובית של תופעות פיזיקליות בזרימה, בדגש על מעבר לטורבולנציה. מטרתי היא לנסות להסביר תופעות מורכבות תוך שימוש במספר מינימלי של אלמנטים. תחומי העניין במחקרים שלי כוללים אווירודינמיקה, מכניקת זורמים, אי-יציבות זרימה ומעבר לטורבולנציה, בקרת זרימה ומכניקת הטיס.

 עיסוקים ראשיים:  אווירואלסטיות ודינמיקת מבנים, אינטראקציה עם מערכות בקרה, שיטות תכן

תחומי עניין: אוירואלסטיות חישובית – חקירת תופעות אוירואלסטיות באמצעות מודלים ברמת סמך גבוהה, של אוירודינמיקה חישובית ואלמנטים סופיים.
משרות מוצעות

כנפים סובבות, דינמיקה ואוירואלסטיות של להבים, דינמיקה של מסוקים, מכניקת טיס של מסוקים, דינמיקה של טורבינות רוח, מדחפים, דינמיקה ויציבות של מבנים, דינמיקה לא-לינארית.

השלים את כל תאריו בפקולטה להנדסה אוירונוטית בטכניון. בשנת 1987 הצטרף כחבר סגל, ב-2003 התמנה כפרופסור מן-המניין והוא מחזיק בקתדרה משנת 2004. כיהן כדיקן הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל (2010-2006). יזם את הקמת התוכנית הטכניונית למערכות אוטונומיות ועמד בראשה (2011-2010). כיהן כמנהל מוסד שמואל נאמן למחקר מדיניות לאומית (2017-2012).

פרופ' רנד התמחה בתאוריה של כנף סובבת. הוא Fellow של ה- American Helicopter Society וחיבר תוכנה ייחודית לניתוח מסוקים ורחפנים. כמו כן פיתח שיטות אנליטיות וחישוביות עבור אלסטיות אנאיזוטרופית ומבנים מרוכבים ובשנת 2005 פרסם ספר בנושאים אלה. כיהן כעורך הראשי של כתב העת Science and Engineering of Composite Materials (2007-2001) ושימש כחבר מערכת בכתבי עת נוספים.

בתקופות השבתון היה עמית מחקר ב-NASA Ames ובאוניברסיטה של Maryland. כמו כן שימש כמדען מחקר ראשי בחברת Amazon Prime-Air.

[ראה גירסה אנגלית]

תחומי מחקר עיקריים:

כנף סובבת, אוירומכניקה של כלי טיס בעלי רוטורים. אלסטיות אנאיזוטרופית, מבנים מרוכבים. כלי טייס אוטונומים.