Automotive Engineering Commons^™

Real-Time Degradation Abatement Framework For Energy Storage System In Automotive Application Using Data-Driven Approaches, Laxman Timilsina

All Dissertations

The increasing popularity of electric vehicles (EVs) is driven by their compatibility with sustainable energy goals. However, the decline in the performance of energy storage systems, such as batteries, due to their degradation puts EVs and hybrid electric vehicles (HEVs) at a disadvantage compared to traditional internal combustion engine (ICE) vehicles. The batteries used in these vehicles have limited life. The degradation of the battery is accelerated by the operating conditions of the vehicle, which further reduces its life and increases the reliability and economic concerns for the vehicle’s operation. The aging mechanism inside a battery cannot be eliminated but …

Enhancing Bridge Resilience And Overheight Vehicle Mitigation Through Innovative Sacrificial Cushion Systems, Aly Mousaad Aly, Marc Hoffmann

Faculty Publications

Transportation departments have made significant strides in addressing the challenges posed by the increasing weights of trucks on bridges. While there is a growing awareness of overheight vehicle collisions with bridges, implementing effective countermeasures remains limited. The susceptibility of bridges to damage from such collisions is on the rise, further exacerbated by unpredictable lateral impact forces. This study employs nonlinear impact analysis to assess the response of an unprotected vehicle-girder model, yielding realistic deformation outcomes comparable to observed impacts on the US-61 bridge. Predictions for a truck traveling at 112.65 km/h indicate deformations of 0.229 m, 0.161 m, and 0.271 …

Cfrp Delamination Density Propagation Analysis By Magnetostriction Theory, Brandon Eugene Williams

All Dissertations

While Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRPs) have exceptional mechanical properties concerning their overall weight, their failure profile in demanding high-stress environments raises reliability concerns in structural applications. Two crucial limiting factors in CFRP reliability are low-strain material degradation and low fracture toughness. Due to CFRP’s low strain degradation characteristics, a wide variety of interlaminar damage can be sustained without any appreciable change to the physical structure itself. This damage suffered by the energy transfer from high- stress levels appears in the form of microporosity, crazes, microcracks, and delamination in the matrix material before any severe laminate damage is observed. This …

Measuring Radiation Protection: Partners From Across The Nuclear Enterprise Evaluate The Radiation Protection Of Us Army Vehicles, Andrew W. Decker, Robert Prins

Faculty Publications

Recent mounting nuclear threats and postures from adversary nation-states, such as Russia, China, North Korea, and Iran, represent a clear danger to the interests and security of the United States of America and its Allies. To meet these threats, the 2022 Nuclear Posture Review requires the Department of Defense (DoD) to design, develop, and manage a combat-credible U.S. military which, among other prioritizations, is survivable. A survivable force can generate combat power despite adversary attacks. As such, the US Army must prepare today to set the conditions for successful conventional warfare on the nuclear battlefields of tomorrow. Our Army cannot …

Supporting Us Army Next-Generation Ground Vehicle Simulation Modeling Using An Integrated Ontology Suite, Edward Louis

All Theses

The development of the US Army’s next-generation of ground vehicle systems is supported by simulations that predict vehicle performance and inform engineering design choices in the design and acquisition process. In this paper, we describe the development of an Integrated Ontology Suite to support modeling and simulation of next generation military ground vehicles. The ontology suite is intended to address model reuse challenges and increase the shared understanding of ground vehicle system simulations. It is intended to function in a Model Library structure that stores, documents, assembles, and executes vehicle simulations. The ontology suite consists of four domain ontologies: Vehicle …

Modeling, Estimation, And Optimal Control Of Lithium-Ion Battery At Cell And System Level, Hamidreza Mirzaei

All Dissertations

Lithium-ion batteries (LIBs) have been regarded as a crucial technology for electrifying a variety of applications, ranging from powering computers, phones, and hybrid electric vehicles (HEVs) to being a critical part of the modern centralized and distributed power grids. Battery systems performance is governed by embedded battery management systems (BMSs). The BMS includes battery state estimation algorithms and control rules, and it acts as the brain of battery-powered systems. The purpose of this research is to address unresolved difficulties associated with control algorithms in BMSs at all levels, from single battery cells to battery packs in hybrid electric vehicles (HEVs).\\ …

The Effects Of Ecological Simulation For Ground Vehicle Mobility Forecasting, Christopher R. Hudson

Theses and Dissertations

Unmanned ground vehicles (UGV) are being explored for use in military domains. Military UGVs operate in complex off-road environments. Vehicle mobility forecasting plays an important role in understanding how and where a vehicle can operate. Traditional mobility forecasting has been done using an analytical model known as the NATO Reference Mobility Model (NRMM). There has been a push to extend the forecasting capabilities of NRMM by integrating more simulation methods. Simulation enables the repeated testing of UGVs in scenarios that would be difficult or dangerous to study in real world testing. To accurately capture UGV performance in simulation, the operating …

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศในการวิเคราะห์ความเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินด้วยข้อมูลดาวเทียม, สาโรช แสงเมือง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การบุกรุกเข้ามาบนที่ดินของกองทัพบกเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ทางกองทัพต้องหาวิธีบริหารจัดการด้านที่ดินเพื่อดูแลพื้นที่ และป้องกันผลกระทบต่อศักยภาพในการปฏิบัติงานในห้วงการฝึก ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีแนวทางที่จะนำเทคโนโลยีเพื่อเข้ามาช่วยในการจัดการด้านพื้นที่ โดยนำเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศเข้ามาใช้งาน วัตถุประสงค์คือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศมาวิเคราะห์ความเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ในพื้นที่ของกองทัพจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม การวิเคราะห์โดยใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ข้อมูล, ลดเวลาในการสำรวจและจำนวนผู้ปฏิบัติงาน ทั้งนี้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบพื้นที่ปฏิบัติการได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องลงไปบนพื้นที่จริง ซึ่งบางพื้นที่อาจเป็นพื้นที่เสี่ยงอันตราย ในการศึกษาได้ใช้วิธีการจำแนกประเภทข้อมูลแบบกำกับดูแล (Supervised Classification) โดยใช้วิธี Maximum Likelihood โดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมต่างๆ ได้แก่ Landsat 5, Landsat 8, และ THEOS โดยได้เลือกพื้นที่ตัวอย่างคือตำบลห้วยโป่ง อำเภอโคกสำโรง จังหวัดลพบุรี ในการศึกษาครั้งนี้ได้จำแนกประเภทการใช้ประโยชน์ที่ดิน ด้วยโปรแกรม GIS โดยการวิเคราะห์ข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมทั้ง 3 ชนิด ที่ถูกบันทึกตามช่วงเวลาตลอดทั้งปี ผลวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางด้านพื้นที่ เช่น พื้นที่ป่าไม้เปลี่ยนเป็นพื้นที่การเกษตร และพื้นที่ปลูกสร้าง และพื้นที่การเกษตรเปลี่ยนเป็นสิ่งปลูกสร้าง หรือพื้นที่อื่นๆ เป็นต้น ทำให้สามารถกำหนดพื้นที่ในการลงตรวจสอบได้แม่นยำ การศึกษาครั้งนี้ได้มีการทดสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์ข้อมูล โดยใช้ค่าความถูกต้องรวม (Overall Accuracy) ซึ่งอยู่ในช่วง 70.00% – 93.33 % ถือว่าให้ค่าความถูกต้องรวมที่สูง นอกจากนี้ยังมีการคำนวนค่าสถิติตามทฤษฎีของ Cohen's kappa (K) ซึ่งอยู่ในช่วง 0.64 – 0.92 ซึ่งบ่งบอกถึงความเชื่อมั่นของผลลัพธ์ที่ดีถึงดีมาก ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์นี้ได้ถูกแสดงผ่านระบบเว็บแอพพลิเคชั่น ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมที่จะนำมาใช้ในการจัดการ การแก้ปัญหาการบุกรุกบนพื้นที่ดินของกองทัพบกได้เป็นอย่างดี

การศึกษาและวิจัยสลักเหล็กทดแทนสลักอะลูมิเนียมที่ชำรุดของสะพานทหาร เอ็ม จี บี, ธัญญลักษณ์ เอี๊ยสกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในทางทหารสะพานเป็นยุทโธปกรณ์ที่มีความสำคัญสำหรับการส่งกำลังทหารเข้าไปในพื้นที่สู้รบในยามสงคราม อีกทั้งยังมีประโยชน์ในการใช้งานด้านงานเร่งด่วนฉุกเฉิน รวมทั้งงานบุกเบิกในการสร้างถนนหรือการใช้ในยามเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ ได้แก่ น้ำท่วม ซึ่งเป็นเหตุทำให้ทางถูกตัดขาด ทหารช่างจึงใช้สะพานทหารในการเข้าไปแก้ปัญหาบรรเทาความเดือดร้อนแก่ผู้ประสบภัย ในปัจจุบันสะพานทหาร เอ็ม จี บี เกิดการชำรุดในบริเวณข้อต่อของสลักสะพานจึงทำให้ไม่สามารถใช้งานได้ รวมทั้งวัสดุที่ใช้ทำสลักสะพานนั้นเป็นวัสดุที่ไม่มีการผลิตเนื่องจากเป็นความลับทางการทหารของประเทศที่ผลิต การวิจัยครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการรับแรงเฉือนและโมเมนต์ดัดของสะพานทหาร เอ็ม จี บี และสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ นำผลที่ได้เปรียบเทียบและวิเคราะห์กับแรงเฉือนโมเมนต์ที่ได้ศึกษาเพื่อหาวัสดุเหล็กทดแทนวัสดุอะลูมิเนียมที่ชำรุด โดยจากการทดสอบความแข็งแรงของวัสดุเหล็ก S45C พบว่ามีความแข็งแรงและสามารถใช้ทดแทนวัสดุอะลูมิเนียมที่ชำรุดในปัจจุบันได้

Active Control Of Coherent Structures In An Axisymmetric Jet, Michael Marques Goncalves

Doctoral Dissertations and Master's Theses

The primary objective of this work is to develop high-fidelity simulation model for jet noise control predictions and quantify the sound reduction when an external source frequency mode excitation is imposed on the jet flow. Whereas passive approaches using mixing devices, such as chevrons, have been shown to reduce low-frequency noise in jet engines, such approaches incur a performance penalty since they result in a reduced thrust. To avoid a performance penalty in reducing jet noise, the current work investigates a open-loop active noise control (ANC) system that utilizes a unsteady microjet actuator on the nozzle lip in the downstream …

Disruptive Technologies With Applications In Airline & Marine And Defense Industries, Randall K. Nichols, Hans C. Mumm, Wayne Lonstein, Suzanne Sincavage, Candice M. Carter, John-Paul Hood, Randall Mai, Mark Jackson, Bart Shields

NPP eBooks

Disruptive Technologies With Applications in Airline, Marine, Defense Industries is our fifth textbook in a series covering the world of Unmanned Vehicle Systems Applications & Operations On Air, Sea, and Land. The authors have expanded their purview beyond UAS / CUAS / UUV systems that we have written extensively about in our previous four textbooks. Our new title shows our concern for the emergence of Disruptive Technologies and how they apply to the Airline, Marine and Defense industries. Emerging technologies are technologies whose development, practical applications, or both are still largely unrealized, such that they are figuratively emerging into prominence …

การพัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจสำหรับการป้องกันการลุกลามไฟป่าในพื้นที่อยู่อาศัย, จิรภาส บุญทับ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้พัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจสำหรับการป้องกันไฟป่าสำหรับประเทศไทย (ThaiWDSS) เพื่อช่วยเจ้าหน้าที่ในการวางแผนป้องกันการลุกลามของไฟป่า เมื่อเจ้าหน้าที่เผชิญกับภัยจากไฟป่า ความท้าทายหลักได้แก่ การทำนายแนวโน้มการลุกลามของไฟป่า การประเมินความเสียหาย และการวางแผนการป้องกันพื้นที่ชุมชน ระบบช่วยรับมือกับปัญหาเหล่านี้โดยการจำลองการลุกลามของไฟป่า และระบุพื้นที่ชุมชน เพื่อการประเมินผลกระทบ โดยผู้ใช้งานสามารถจำลองการวางแผนการสร้างแนวป้องกันไฟที่สามารถควบคุมพื้นที่ที่ถูกเผาไหม้ได้ โดยผู้ใช้งานสามารถประเมินพื้นที่ที่จะได้รับผลกระทบ ร่วมกับสิ่งปลูกสร้าง โดยการจำลองแนวป้องกันไฟในการวางแผน ระบบได้รับการทดสอบการใช้งาน และแบบจำลองการลุกลามของไฟป่าได้รับการประเมินประสิทธิภาพการทำงาน ด้วยกรณีศึกษาในประเทศไทยที่เคยเกิดไฟป่าขึ้นจริงสองแห่ง จากผลการวิจัยพบว่าระบบสามารถสนับสนุนการจำลองการสร้างแนวป้องกันไฟรูปแบบต่าง ๆ โดยการจำลองพื้นที่เผาไหม้ที่จะเกิดขึ้น ซึ่งจะช่วยในการตัดสินใจระหว่างการวางแผนเผชิญเหตุ เนื่องจากข้อจำกัดของข้อมูล การระบุพื้นที่ชุมชน และการจำลองการลุกลามของไฟ มีความถูกต้อง 80% โดยประมาณ ในการระบุพื้นที่ชุมชน และการทำนายพื้นที่เผาไหม้ แบบจำลองสามารถพัฒนาได้อีกมากถ้าหากมีข้อมูลที่มากขึ้น เจ้าหน้าที่สามารถบริหารทรัพยากร และดำเนินมาตรการป้องกันสาธารณภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Ship Deck Segmentation In Engineering Document Using Generative Adversarial Networks, Mohammad Shahab Uddin, Raphael Pamie-George, Daron Wilkins, Andres Sousa Poza, Mustafa Canan, Samuel Kovacic, Jiang Li

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

Generative adversarial networks (GANs) have become very popular in recent years. GANs have proved to be successful in different computer vision tasks including image-translation, image super-resolution etc. In this paper, we have used GAN models for ship deck segmentation. We have used 2D scanned raster images of ship decks provided by US Navy Military Sealift Command (MSC) to extract necessary information including ship walls, objects etc. Our segmentation results will be helpful to get vector and 3D image of a ship that can be later used for maintenance of the ship. We applied the trained models to engineering documents provided …

Mechanical Properties Of Nanomodified Hybrid Gfrp Composite Materials, Micah Rop Kimutai

Electronic Theses and Dissertations

The mechanical behavior of the nanomodified hybrid epoxy matrix was investigated in glass fiber reinforced plastics (GFRP). In this study, five nanocomposites enriched with as received halloysite, nanomer I.28E, HNT-APTES, and the hybrid combinations of the two HNTs with the nanomer I.28E were successfully fabricated. To evaluate the effects and morphological characteristics of the individual fillers and the hybrid configurations on the epoxy resin matrix, TGA, DSC, and DMA were analyzed. To understand the effect of the five configurations on the neat GFRP laminate, mode I interlaminar fracture toughness, tensile, and vibration properties were investigated. Electron microscopy testing techniques were …

Nonlinear Least Squares 3-D Geolocation Solutions Using Time Differences Of Arrival, Michael V. Bredemann

Mathematics & Statistics ETDs

This thesis uses a geometric approach to derive and solve nonlinear least squares minimization problems to geolocate a signal source in three dimensions using time differences of arrival at multiple sensor locations. There is no restriction on the maximum number of sensors used. Residual errors reach the numerical limits of machine precision. Symmetric sensor orientations are found that prevent closed form solutions of source locations lying within the null space. Maximum uncertainties in relative sensor positions and time difference of arrivals, required to locate a source within a maximum specified error, are found from these results. Examples illustrate potential requirements …

Sensor Fusion And Non-Linear Mpc Controller Development Studies For Intelligent Autonomous Vehicular Systems, Ahammad Basha Dudekula

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The demand for safety and fuel efficiency on ground vehicles and advancement in embedded systems created the opportunity to develop Autonomous controller. The present thesis work is three fold and it encompasses all elements that are required to prototype the autonomous intelligent system including simulation, state handling and real time implementation. The Autonomous vehicle operation is mainly dependent upon accurate state estimation and thus a major concern of implementing the autonomous navigation is obtaining robust and accurate data from sensors. This is especially true, in case of Inertial Measurement Unit (IMU) sensor data. The IMU consists of a 3-axis gyro, …

การรู้จำและการบ่งตัวตนของเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ ด้วย Mlp Svm และ Dnn, ชินวัฒน์ จัตุรัส

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอแนวทางการรู้จำและการบ่งตัวตนของเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ โดยเสนอแบบจำลอง Support Vector Machine (SVM) Multi-Layer Perceptron (MLP) และ Deep Neural Networks (DNNs) อีกสองชนิด ได้แก่ Convolutional Neural Networks (CNNs) และ Recurrent Neural Networks (RNNs) วัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาการรู้จำเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ และขยายขอบเขตให้สามารถจำแนกระหว่างเสียงที่ไม่เป็นอันตรายและเสียงที่เป็นอันตราย ปัญหาหลักของการจำแนกเสียงเกิดจากสัญญาณเสียงมีคุณลักษณะที่ไม่คงที่ (Non-Stationary) และข้อมูลมีขนาดมิติทางเวลาสูง ด้วยเหตุนี้วิทยานิพนธ์นี้จึงเสนอแนวทางการแก้ปัญหาด้วยการประมวลผลก่อนหน้าด้วยผลการแปลงฟูเรียร์สั้น (Short-Time Fourier Transform, STFT) แล้วทำการสกัดคุณลักษณะด้วยการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (Principal Components Analysis, PCA) และทำการจำแนกด้วย SVM และ MLP นอกจากนี้ด้วยสมมติฐาน เบื้องต้นที่ว่า STFT สามารถแปลงจากสัญญาณเสียงที่มีมิติขนาดหนึ่งมิติมาเป็นสัญญาณภาพ (image) ที่มีขนาดสองมิติได้ ทำให้เราสามารถนำ spectrogram ที่ได้จาก STFT มาประยุกต์ใช้กับการเรียนรู้ลึกชนิด CNN หรือ RNN ได้ในกรณีนี้ CNN และ RNN จะทำหน้าที่สกัดคุณลักษณะ และจำแนกไปพร้อมกับในระหว่างการเรียนรู้ ผลการทดลองวิทยานิพนธ์สรุปได้ว่าเครื่องมือที่สามารถทำนายเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ ได้แม่นยำสุดคือ DNN ชนิด CNN

การวิเคราะห์เชิงสถิติของปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าในจังหวัดน่าน, ชัชวาล แซ่โค้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จังหวัดน่านมักเกิดไฟป่าเป็นประจำทุกปี ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาน้ำท่วมและดินถล่มในช่วงฤดูฝน ขาดแคลนน้ำได้ง่ายในช่วงฤดูแล้ง รวมถึงปัญหามลพิษอากาศ PM10 เกินค่ามาตรฐาน ส่งผลต่อการอุปโภคบริโภค การเกษตรและการดำรงชีวิตของมนุษย์ ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ในการศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าและสร้างแผนที่ความเสี่ยง เพื่อระบุระดับความเสี่ยงต่อการเกิดไฟป่าในแต่ละพื้นที่ นำไปสู่แนวทางการป้องกันและความคุมไฟป่าอย่างมีประสิทธิภาพต่อไป โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 4 เขต และพิจารณาข้อมูลระหว่างปี พ.ศ. 2555 – 2562 สำหรับตัวแปรที่นำมาวิเคราะห์ได้แก่ เดือนในช่วงฤดูไฟป่า วันในสัปดาห์ (อาทิตย์ - เสาร์) เวลา อุณหภูมิ ความชื้น ระดับความสูง ระดับความชัน ระยะห่างจากถนน ระยะห่างจากพื้นที่เกษตร ระยะระหว่างตำแหน่งจุดเกิดไฟใกล้เคียงและประเภทป่าไม้ ซึ่งได้มีการจัดทำชั้นข้อมูลถนนสายรองเพิ่มเติมในแต่ละเขต เช่น ถนนในพื้นที่เกษตรและบริเวณโดยรอบ ถนนที่เชื่อมต่อเข้าไปในพื้นที่ป่า เป็นต้น ในส่วนของการวิเคราะห์จะประกอบด้วย การหาค่าความถี่ การทดสอบไคสแควร์และสหสัมพันธ์ในรูปแบบเพียร์สัน ร่วมกับค่าถดถอยพหุคูณ ด้วยโปรแกรม IBM SPSS Statistic 22 และนำมาสร้างแผนที่ความเสี่ยง จากการศึกษาพบว่า ทั้ง 4 เขต มีเพียงวันในสัปดาห์ ที่ไม่พบความสัมพันธ์กับการเกิดไฟป่า สำหรับปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าคือ ระยะห่างจากถนน ระยะห่างจากพื้นที่เกษตรและระยะระหว่างตำแหน่งจุดเกิดไฟใกล้เคียง ดังนั้น จึงนำตัวแปรทั้ง 3 มาสร้างแผนที่ความเสี่ยงและทดสอบด้วยตำแหน่งจุดเกิดไฟป่าของปี 2563 พบว่า ไฟป่ากว่าร้อยละ 55.55 เกิดในพื้นที่เสี่ยงสูงและสูงมาก โดยเฉพาะในเขต 3 เกิดไฟป่าในพื้นที่เสี่ยงสูงมากถึงร้อยละ 81.63 ซึ่งพื้นที่เสี่ยงสูงและสูงมากของทั้ง 4 เขต มีเพียงร้อยละ 8.14 ของพื้นที่ทั้งจังหวัด

ผลกระทบจากกรรมวิธีทางความร้อนในการฟื้นฟูโครงสร้างจุลภาคในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลที่ได้จากการหล่อและผ่านการให้ความร้อนมาเป็นระยะเวลานาน, วรา วัชรถานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาและประเมินผลของการทำกรรมวิธีทางความร้อน ซึ่งประกอบด้วยการทำละลายที่อุณหภูมิ 1175 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศ และการบ่มแข็งที่อุณหภูมิ 845 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศ เพื่อปรับปรุงและฟื้นฟูโครงสร้างจุลภาคในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดจีทีดี-111 ที่มีการเติมธาตุอะลูมิเนียม, นิกเกิล และ/หรือโคบอลต์เพิ่มเติม หลังจากผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส และ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 400 ชั่วโมง พบว่าการทำกรรมวิธีทางความร้อนด้วยเงื่อนไขนี้เหมาะสมกับชิ้นงานที่ผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส แต่โครงสร้างจุลภาคที่เกิดขึ้นยังไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ทั้งหมด เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานดั้งเดิมที่ยังไม่ผ่านการจำลองการใช้งานจริงจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิ และ/หรือเวลาที่ใช้ในการทำละลายยังไม่มากเพียงพอต่อการละลายอนุภาคแกมมาไพรม์แบบหยาบให้กลับสู่เนื้อพื้นแกมมาได้ สำหรับแนวโน้มของการเติมธาตุผสมทั้งสามต่อขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์และสัดส่วนเชิงพื้นที่ของเฟสแกมมาไพรม์ที่เกิดขึ้นหลังจากการทำกรรมวิธีทางความร้อน มีความใกล้เคียงกับผลที่ได้จากชิ้นงานดั้งเดิมมาก แต่อย่างไรก็ตามค่าต่าง ๆ ที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยภาพถ่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์มีค่าน้อยกว่าชิ้นงานดั้งเดิม

Autonomous Guided Vehicle Frame For Outdoor Use, Thomas Mcgrath

Williams Honors College, Honors Research Projects

The overall goal for my project is to design a durable Autonomous Guided Vehicle (AGV) frame intended for carrying a heavy load over outdoor terrain. I will not be designing a complete vehicle, only the basic structure that can be used to build a complete AGV on. There will be complete 3D models of the design and its individual parts. I also would like to provide limited Finite Element Analysis of the design using ANSYS software to determine weaknesses and methods for improvement. The design I create is meant to be used as a framework for complete outdoor AGV designs. …

Degrader Analysis For Diagnostic And Predictive Capabilities: A Demonstration Of Progress In Dod Cbm+ Initiatives, William Baker, Steven Nixon, Jeffrey Banks, Karl Reichard, Kaitlynn Castelle

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

This paper presents a modified reliability centered maintenance (RCM) methodology developed by The Applied Research Laboratory at The Pennsylvania State University (ARL Penn State) to meet challenges in decreasing life cycle sustainment costs for critical Naval assets. The focus of this paper is on the requirements for the development of the on-board Prognostics and Health Management (PHM) system with a discussion on the implementation progress for two systems: the high pressure air compressor (HPAC), and the advanced carbon dioxide removal unit (ACRU). Recent Department of Defense (DoD) guidance calls for implementing Condition Based Maintenance (CBM) as an alternative to traditional …

Tracked Vehicle Physics-Based Energy Modelling And Series Hybrid System Optimisation For The Bradley Fighting Vehicle, Travis E. Mcwhirter, Torrey J. Wagner, John E. Stubbs, Denise M. Rizzo, Jada B. Williams

Faculty Publications

A hybrid electric tracked ground vehicle (HETGV) can reduce military fuel usage, however a review of current tools determined they are not suitable to estimate HEGTV performance. Based on topographic data and vehicle attributes, this research developed an estimation tool by creating a model to determine tracked vehicle energy and fuel requirements, and using these requirements, created a HEGTV cost and performance optimisation for the Bradley fighting vehicle energy system. The optimised design reduced fuel consumption by 15%, and met the vehicle's peak power requirement of 365 kW, with a recommended configuration of a 135 kW generator and 100 kWh …

การตรวจสอบรอยแตกร้าวบนพื้นผิวคอนกรีตในรูปแบบมัลติสเกลโดยการประมวลผลภาพ, ปิยวัฒน์ ตันติ์ศรีสกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

รอยร้าวบนพื้นผิวคอนกรีตอาจจะมีลักษณะความแตกต่างตามสาเหตุที่เกิดขึ้น หากได้มีการตรวจสอบในระดับที่ใกล้ชิดกับพื้นผิวรอยร้าว แล้วสามารถนำมาวิเคราะห์แยกลักษณะความแตกต่างของรอยร้าวตามสาเหตุที่เกิดขึ้นได้ ก็จะได้รูปแบบที่จะช่วยลดขั้นตอนการตรวจสอบและเพิ่มขีดความสามารถของบุคลากรในการตรวจสอบรอยร้าวได้ งานวิจัยนี้เป็นกรณีศึกษา โดยตั้งสมมติฐานลักษณะความแตกต่างของรอยร้าวตามสาเหตุที่ได้กำหนด จากนั้นทำการหล่อและทดสอบตัวอย่างคอนกรีตที่ได้กำหนดไว้ คือ การทดสอบแรงดัด การทดสอบแรงเฉือนและการทดสอบแรงดึง จากนั้นนำ Chula Smart Lens ที่มีกำลังขยาย 20, 40 และ 50 เท่า มาใช้งานร่วมกับโทรศัพท์มือถือ Iphone7 ในการถ่ายรูปรอยร้าวที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวคอนกรีตและนำภาพถ่ายไปวิเคราะห์โดยการสร้างแบบจำลองและกระบวนการประมวลผลภาพ เพื่อหาลักษณะความแตกต่างและตรวจวัดรอยร้าวที่เกิดขึ้นที่พื้นผิวบนคอนกรีต ผลจากงานวิจัยลักษณะรอยร้าวบนพื้นผิวคอนกรีตจากการสร้างแบบจำลองและการประมวลผลภาพ พบว่ามีบางส่วนเป็นไปตามสมมติฐาน แต่มีบางส่วนที่ไม่เป็นไปตามสมมติฐาน ดังนั้น สมมติฐานลักษณะความแตกต่างของรอยร้าวที่ได้ตั้งไว้ตามสาเหตุที่ได้กำหนดจึงไม่เป็นจริง ส่วนการตรวจวัดรอยร้าวคอนกรีตนั้นสามารถหาค่าความกว้าง ความยาวและพื้นที่ของรอยร้าวที่เกิดขึ้นได้การการประมวลผลภาพ เมื่อรู้ค่าดังกล่าวแล้วสามารถที่จะนำไปหาวิธีในการซ่อมแซมบำรุงรักษาต่อไป

Experimental And Numerical Simulation Of Split Hopkinson Pressure Bar Test On Borosilicate Glass, Mayank K. Bagaria

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This study is an extension to the design of ceramic materials component exposed to bullet impact. Owing to the brittle nature of ceramics upon bullet impact, shattered pieces behave as pellets flying with different velocities and directions, damaging surrounding components. Testing to study the behavior of ceramics under ballistic impact can be cumbersome and expensive. Modeling the set-up through Finite Element Analysis (FEA) makes it economical and easy to optimize. However, appropriately incorporating the material in modeling makes laboratory testing essential. Previous efforts have concentrated on simulating crack pattern developed during 0.22 caliber pellet impact on Borosilicate glass. A major …

Combined Trajectory, Propulsion, And Battery Mass Optimization For Solar-Regenerative High-Altitude Long Endurance Unmanned Aircraft, Nathaniel S. Gates, Kevin R. Moore, Andrew Ning, John D. Hedengren

Faculty Publications

Combined optimization of propulsion system design, flight trajectory planning and battery mass optimization for solar-regenerative high-altitude long endurance (SRHALE) aircraft through a sequential iterative approach yields an increase of 20.2% in the end-of-day energy available on the winter solstice at 35 deg N latitude, resulting in an increase in flight time of 2.36 hours. The optimized flight path is obtained by using nonlinear model predictive control to solve flight and energy system dynamics over a 24 hour period with a 15 second time resolution. The optimization objective is to maximize the total energy in the system while flying a station-keeping …

Leveraging Contracting Strategies With Private Shipyards For Increasing Naval Fleet Operational Availability, Kaitlynn M. Castelle, Joseph M. Bradley, Sanjeev Gupta

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

A major rethink of NAVSEA’s shipyard contracting strategy is required to support the critical need of improving our naval fleet availability. Operational Fleet material availability is reduced when various parts of the “NAVSEA production system” operate at cross-purposes. By increasing alignment between major players (i.e., NAVSEA and the private shipyards), major improvements in delivery performance, cost, and even throughput can be realized. Developing strategies and specific actions to do so is a rich field given the current state of the system. We take an analytical as well as evidence-based approach to propose strategies that can be successful given the peculiar …

The Effect Of Communication And Vehicle Properties On The Search Performance Of A Swarm Of Unmanned Aerial Vehicles, Jenna E. Newcomb, Andrew Ning

Faculty Publications

An unmanned aerial vehicle (UAV) swarm allows for a more time-efficient method of searching a specified area than a single UAV or piloted plane. There are a variety of factors that affect how well an area is surveyed. We specifically analyzed the effect both vehicle properties and communication had on the swarm search performance. We used non-dimensionalization to examine the effect vehicle properties had on search performance so the results can be applied to any domain size with any number and type of vehicle. We found that even if vehicles could only sense 10% of the grid area at any …

Maximizing Financial Benefit Of Lean Six Sigma Projects Through Optimized Selection Criteria, Colin Wasiloff

Operations Research and Engineering Management Theses and Dissertations

As evolving threats across the globe keep pace with increasing budget constraints, the US Army’s major subordinate commands and their sub-organizations are constantly challenged to do more with less. Resources such as human capital, information technology, facilities, and budgeted funding are stretched as thin as ever, while requirements to serve the Warfighter remain paramount. Each dollar of financial benefit gained through cost reduction efforts at the US Army can affect the Warfighter directly. Budgeted money saved or avoided is reprogrammed both locally and atop the hierarchy at the Department of Treasury to serve the Warfighter better.

Ordinal Logistic Regression was …

Improvement Of The Material's Mechanical Characteristics Using Intelligent Real Time Control Interfaces In Hfc Hardening Process, Florentin Smarandache, Luige Vladareanu, Mihaiela Iliescu, Victor Vladareanu, Alexandru Gal, Octavian Melinte, Adrian Margean

Branch Mathematics and Statistics Faculty and Staff Publications

The paper presents Intelligent Control (IC) Interfaces for real time control of mechatronic systems applied to Hardening Process Control (HPC) in order to improvement of the material's mechanical characteristics. Implementation of IC laws in the intelligent real time control interfaces depends on the particular circumstances of the models characteristics used and the exact definition of optimization problem. The results led to the development of the IC interfaces in real time through Particle Swarm Optimization (PSO) and neural networks (NN) using offline the regression methods.

Internet Enabled Remote Driving Of A Combat Hybrid Electric Power System For Duty Cycle Measurement, Jarrett Goodell, Marc Compere, Wilford Smith, Mark Brudnak, Mike Pozolo, Et Al.

Marc Compere

This paper describes a human-in-the-loop motion-based simulator interfaced to hybrid-electric power system hardware, both of which were used to measure the duty cycle of a combat vehicle in a virtual simulation environment. The project discussed is a greatly expanded follow-on to the experiment published in [1,7]. This paper is written in the context of [1,7] and therefore highlights the enhancements. The most prominent of these enhancements is the integration (in real-time) of the Power & Energy System Integration Lab (P&E SIL) with a motion base simulator by means of a “long haul” connection over the Internet (a geographical distance of …