Untuk mengelola sumber daya yang dimiliki oleh Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD) ITB secara langsung, FTMD memiliki 7 (tujuh) Kelompok Keahlian/Keilmuan (KK) sebagai berikut;
1. Kelompok Keahlian Perancangan Mesin
Kelompok Keahlian Perancangan Mesin melakukan penelitian dan pengembangan dalam bidang desain, analisis struktur sampai pemilihan material mesin. Kelompok Keahlian dalam menjalankan peneilitian dan pengembangannya telah menjalin hubungan yang kuat dengan beberapa sektor-sektor industry diantaranya minyak & gas, pertambangan, otomotif, kendaraan kereta api, manufaktur dan bahkan sektor perawatan Kesehatan. Kerjasama yang dilakukan oleh Kelompok Keahlian ini tidak hanya dengan organisasi-organisasi nasional namun juga dengan berbagai organisasi internasional yang berkaitan dengan pendidikan, penelitian dan pengembangan perancangan mesin.
Topik-topik utama yang diteliti dan dikembangkan oleh Kelompok Keahlian ini adalah,
- Desain komponen dan peralatan mekanik,
- Analisis tegangan eksperimental,
- Dinamika dan getaran,
- Mekanika fraktur,
- Kereta api dan teknologi kendaraan terpandu dan
- biomekanik.
Bidang-bidang penelitian yang sedang aktif dikerjakan oleh Kelompok Keahlian ini diantaranya yaitu Peralatan Mekanis, Desain Komponen; Analisis Stres Eksperimental; Teknologi Pemeliharaan Prediktif: Analisis Getaran, Pemrosesan Sinyal, Mekanika Fraktur; Teknologi Kendaraan Kereta Api: Penyerap Energi Dampak, Rem Komposit, Kelayakan Tabrakan, Dinamika rel; Biomekanik: analisis gaya berjalan, biomekanik gigi, desain prostetik, cedera tabrakan; Tugas beresiko; Mesin Berat dan peralatan penanganan material.
2. Kelompok Keahlian Konversi Energi
Pada Kelompok Keahlian Konversi Energi FTMD, penelitian terdiri dari topik utama sebagai berikut:
- Teknik termo-fluida
- Teknik pembangkit-tenaga
- Teknik pendinginan
- Dinamika fluida komputasi
- Energi baru dan terbarukan.
Masing-masing topik utama memiliki fokus untuk aplikasi yang lebih spesifik, seperti turbin mikrogas berdasarkan turbocharger, solusi biaya rendah untuk meningkatkan kinerja kendaraan dual-fuel, pendingin hidrokarbon yang tidak mudah terbakar sebagai pendingin alternatif untuk konservasi energi dalam sistem pendingin, studi karakteristik mesin diesel semprot menggunakan CFD, dan produksi biofuel dari biomassa.
3. Kelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material
Pada Kelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material, dipelajari semua aspek yang berkaitan dengan struktur, sifat serta karakteristik materi serta interaksinya. Dengan bekal ini, maka material dapat direkayasa sehingga menjadi unggul dan berdaya guna tinggi.
Penelitian pada Ilmu dan Teknik Material FTMD dikategorikan berdasarkan jenis material yang dipelajari, yaitu logam, komposit, polimer, keramik, biomaterial dan material hasil daur ulang. Pada periode 2010-2025, Kelompok Keahlian ini mengimplementasikan pendekatan dan pemikiran baru: Problem Solving and Future Oriented Development. Pengembangan Ilmu dan Teknik Material ditujukan untuk menyelesaikan permasalahan dan tantangan di masa depan untuk bidang industri, kesehatan, pertahanan & keamanan dan lingkungan. Penelitian difokuskan pada pengembangan produk untuk keperluan seperti Konstruksi; Sensor, Penyimpanan dan Katalis; Filter, Membran dan Insulasi; Rekayasa BioMaterial.
4. Kelompok Keahlian Teknik Produksi Mesin
Kelompok Keahlian Teknik Produksi Mesin melakukan penelitian mengenai topik-topik utama berikut: Sistem Produksi; Robotika dan Otomatisasi; Desain Peralatan Mesin; Proses Manufaktur; Metrologi Industri; Kreativitas dan Inovasi di Bidang Rekayasa Manufaktur.
Setiap topik utama di kelompok keahlian ini difokuskan pada topik-topik tertentu seperti pemodelan produk dan fasilitas produksi, sistem produksi otonom, teleoperasi robot, uji kinerja alat mesin, mikroakuator berbasis piezoelektrik, dan kontrol kualitas produk.
5. Kelompok Keahlian Desain, Operasi, dan Perawatan Pesawat Terbang
Kelompok Keahlian Desain, Operasi dan Perawatan Pesawat Terbang (DOPPT) memiliki tujuan dan misi untuk meningkatkan keselamatan dan efisiensi serta meminimalkan dampak sosial (terutama terhadap lingkungan) dari transportasi udara global melalui inovasi dalam pengendalian, optimalisasi, serta analisis dan desain sistem. Tujuan dan misi tersebut diupayakan oleh Kelompok Keahlian ini dengan melakukan penelitian-penelitian yang berada dalam lingkup topik utama:
- Desain produk aeronautika,
- Pengembangan sistem wahana udara nirawak (UAV),
- Rekayasa dan operasi transportasi udara,
- Pemodelan dan analisis transportasi udara,
- Pengembangan simulator rekayasa penerbangan,
- Keandalan maskapai penerbangan dan rekayasa program perawatan,
- Analisis keselamatan penerbangan,
- Analisis sistem bandara, dan
- Propulsi dan turbomachinery.
Fokus dari topik-topik utama tersebut diantaranya mencakup desain glider nasional, wahana udara bertenaga manusia, pengembangan UAV, konservasi bahan bakar maskapai, analisis biaya dan pendapatan maskapai penerbangan, studi perencanaan armada maskapai penerbangan, pemodelan dan simulasi lalu lintas keberangkatan dan kedatangan di bandara, dan desain dan analisis mesin turbin.
6. Kelompok Keahlian Fisika Terbang
Kelompok Keahlian Fisika Terbang berkenaan dengan penjelasan fenomena fisik dan pengendalian suatu wahana terbang. Kelompok Keahlian ini melakukan penelitian mengenai topik-topik utama ini: Dinamika Fluida; Dinamika Sistem Pemodelan, Simulasi, dan Kontrol; Astrodinamika.
Setiap topik utama difokuskan pada topik-topik tertentu seperti Pengembangan vortex element method (VEM), pengembangan sistem dan dinamika particle image velocimetry (PIV), pengaruh konfigurasi sayap pada kinerja aerodinamika sayap, dinamika dan propulsi roket, pengembangan simulator rekayasa pesawat terbang, aplikasi kontrol pada sistem dinamik, dan rekonstruksi dan analisis misi ruang angkasa.
7. Kelompok Keahlian Struktur Ringan
Struktur ringan (lightweight structure) adalah struktur yang memiliki penghematan cukup signifikan dari segi berat dibandingkan struktur pada umumnya, namun dengan kekuatan yang sama, sehingga struktur menjadi lebih efisien. Kelebihan ini yang membuat konsep struktur ringan banyak diaplikasikan di berbagai bidang, termasuk dirgantara atau wahana terbang. Pengembangan keiluman Struktur Ringan di FTMD selalu disesuaikan dengan perkembangan terkini di dunia. Kelompok Keahlian Struktur Ringan FTMD melakukan penelitian dengan topik utama sebagai berikut:
- Toleransi kerusakan struktur pesawat,
- Metode numerik dalam analisis struktur
- Analisis dan pengujian struktur,
- Digital Image Correlation (DIC),
- Bahan komposit ramah lingkungan,
- Konstruksi tiga dimensi untuk komponen industri.
Masing-masing topik utama memiliki fokus untuk aplikasi yang lebih spesifik, seperti menghitung pertumbuhan retak dan prediksi kekuatan sisa struktur pesawat, analisis elemen hingga termasuk analisis non-linear, analisis dan pengujian tekuk struktur dinding tipis, dan metode eksperimental struktur menggunakan DIC.
