Engineering Science and Materials Commons^™

Surface Charge Switchable And Ph-Responsive Chitosan/Polymer Core-Shell Composite Nanoparticles For Drug Delivery Application, W. F. Huang, C. P. Tsui, M. Yang, Linxia Gu

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

The mutually conflicting surface charge requirements for nanoparticles to have long circulation and good cell affinity have made the development of polymer nanoparticles for controlled drug delivery fall into a dilemma. In order to solve this problem, the first attempt has been made in this work to develop vancomycin loaded composite nanoparticles with a novel chitosan core and poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) shell structure and with both pH-responsive and surface charge switchable properties. Spherical composite nanoparticles have been successfully fabricated through a modified emulsion-gelation method with a controllable size (316–573 nm), surface charge (–27.6–31.75 mV) and encapsulation efficiency up to 70.8%. …

Design And Field Testing Of A Combined Flaming And Cultivation Implement For Effective Weed Control, Brian D. Neilson, Chris A. Bruening, Strahinja Stepanovic, Avishek Datta, Stevan Z. Knezevic, George Gogos

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

Flaming is a thermal weed control method that uses heat to control weeds within or between crop rows. Mechanical cultivation is another weed control method which undercuts weeds between crop rows, while leaving a strip of weeds within the crop row. A combination flamer/cultivator implement was designed to take advantage of the good qualities of both flaming and cultivation methods to provide a more consistent weed control than using either flaming or mechanical cultivation alone. Flaming hoods were designed in the spring of 2010 and retrofitted on an existing row crop cultivator. The flaming hoods were redesigned in the spring …

Methods , Systems , And Devices Relating To Robotic Surgical Devices , End Effectors , And Controllers, Shane M. Farritor, Thomas Frederick, Joe Bartels, Eric Markvicka, Jack Mondry

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

The various embodiments disclosed herein relate to improved robotic surgical systems, including robotic surgical devices having improved arm components and/or bio metric sensors, contact detection systems for robotic surgical devices, gross positioning systems and devices for use in robotic surgical systems, and improved external controllers and consoles.

การออกแบบและผลิตข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกที่สามารถงอข้อเข่าได้ในช่วงเท้าสัมผัสพื้น, จิรณัฐ มานุ้ย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันผู้พิการขาขาดเหนือเข่าในประเทศไทยมีจำนวนเพิ่มมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับในอดีต ข้อเข่าเทียมจึงกลายมาเป็นอุปกรณ์สำคัญที่จะช่วยให้ผู้พิการมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น เมื่อพิจารณาข้อเข่าเทียมที่อยู่ในท้องตลาดพบว่า ข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกเป็นข้อเข่าเทียมที่เหมาะที่สุดสำหรับผู้พิการขาขาดในประเทศไทย อย่างไรก็ตามข้อเข่าเทียมแบบนี้ต้องนำเข้าจากต่างประเทศซึ่งทำให้ผู้พิการเข้าถึงข้อเข่าเทียมนี้ได้ยาก ปัญหาที่พบอีกอย่างคือข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกในท้องตลาดมีการงอข้อเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้นไม่้พียงพอ (0-4 º) งานวิจัยนี้จึงมีเป้าหมายที่จะออกแบบข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกที่สามารถงอข้อเข่าได้เหมาะสมที่ความเร็วต่าง ๆ และสามารถงอข้อเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้นได้ ในการออกแบบเราจะใช้กลไกแบบใหม่ที่สามารถรับข้อมูลการเดิน 2 อย่างในการทำงาน ซึ่งข้อมูลนี้คือแรงปฏิกิริยาจากพื้นในแนวหน้าแข้ง และโมเมนต์รอบแกนหมุนที่ออกแบบ การออกแบบจะเริ่มจากการออกแบบระบบไฮดรอลิกที่ใช้สำหรับปรับมุมงอข่อเข่าช่วงเท้ายกขึ้นจากพื้น จากนั้นจึงออกแบบระบบล็อกข้อเข่าที่ใช้ป้องกันการงอข้อเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้น หลังจากนั้นจึงตรวจสอบการทำงานด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ และทดสอบความแข็งแรงด้วยระเบียบวิธ๊ FEM ตามแนวทางมาตรฐาน ISO 10328: 2006 สุดท้ายจะทำการผลิตข้อเข่าเทียมขึ้นมาเพื่อทดสอบการใช้งานจริง จากผลการทดสอบพบว่าข้อเข่าเทียมไฮดรอลิกที่ออกแบบสามารถงอข้อเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้นได้ 5-10 º ซึ่งมากกว่าข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกในท้องตลาด และสามารถปรับมุมงอข้อเข่าให้เหมาะสมกับความเร็วที่ใช้เดินได้โดยมีอัตราการเปลี่ยนมุมงอข้อเข่ามากสุดในช่วงเท้ายกขึ้นจากพื้นอยู่ที่ 27.5 º/(m/s) ซึ่งอัตราการเปลี่ยนแปลงนี้มีค่าอยู่ในช่วงที่ข้อเข่าเทียมระบบคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ (3.5-28.1 º/(m/s)) นอกจากนี้ข้อเข่าเทียมที่ออกแบบยังมีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับผู้พิการที่มีน้ำหนักไม่เกิน 80 kg

การประมาณการสิ้นเปลืองพลังงานเมื่อใช้รถปลั๊กอินไฮบริดแทนรถยนต์ในสภาพการจราจรจริงของกรุงเทพมหานคร, กันต์ ชัยสุวรรณ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาถึงการใช้พลังงานของรถปลั๊กอินไฮบริดภายใต้พฤติกรรมการขับขี่ของผู้ใช้รถส่วนบุคคลในสภาพการจราจรจริงของกรุงเทพมหานคร พฤติกรรมการขับขี่ที่ส่งผลต่อการใช้พลังงานคือระยะทางขับขี่และระยะเวลาการจอดที่สอดคล้องกับระยะเวลาที่สามารถชาร์จพลังงานไฟฟ้าเต็มด้วยจุดชาร์จไฟฟ้าแบบต่างๆ บนสมมติฐานที่มีจุดชาร์จรองรับการจอดรถที่มีระยะเวลาสอดคล้องกันดังกล่าว พบว่าหากมีจุดชาร์จไฟฟ้ารองรับมากขึ้นจะสามารถเพิ่มค่า UF ได้ โดยที่ระยะ CD เท่ากับ 20 กม. ค่า UF กรณีที่มีเพียงการชาร์จไฟฟ้าจากที่พักคือ 0.31 หากมีจุดชาร์จไฟฟ้ารองรับตามสำนักงานจะเพิ่มค่า UF เป็น 0.40 หากมีจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะแบบเต้าเสียบทั่วไปครอบคลุมมากขึ้นจะเพิ่มค่า UF เป็น 0.48 และหากมีจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะแบบ Wall box ครอบคลุมมากขึ้นด้วยจะเพิ่มค่า UF เป็น 0.53 ค่า UF จากกรณีที่มีเพียงการติดตั้งจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะแบบเต้าเสียบทั่วไปสู่กรณีที่มีการติดตั้งจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะแบบ Wall box มีค่าสูงขึ้นเพียงเล็กน้อย จึงไม่จำเป็นต้องติดตั้งจุดชาร์จสาธารณะแบบ Wall box ในกรุงเทพมหานคร นอกจากพฤติกรรมการขับขี่ดังกล่าวแล้ว สิ่งที่ส่งผลต่อการใช้พลังงานของรถคือลักษณะเฉพาะของรถและสภาพการจราจรที่จะส่งผลต่อรูปแบบการขับขี่ การศึกษานี้ได้สร้างฐานข้อมูลอัตราการใช้พลังงานในโหมด CD และ CS ของรถปลั๊กอินไฮบริด 2 รุ่นที่ตั้งค่าให้เป็นรถปลั๊กอินไฮบริดประเภท Range-extender โดยใช้แบบจำลองค่ากำลังจำเพาะของยานพาหนะ ผลการสร้างแบบจำลองดังกล่าวพบว่ามีความแม่นยำสูงเมื่อนำไปประมาณการใช้พลังงานจากการขับขี่จริงเทียบกับการวัดและจากวัฏจักรการขับขี่มาตรฐานเทียบกับค่าที่ผู้ผลิตอ้างอิง การใช้พลังงานเฉลี่ยของการขับขี่ในกรุงเทพมหานครในโหมด CD และ CS จะถูกนำมาถ่วงน้ำหนักด้วยค่า UF ได้เป็นการใช้พลังงานเฉลี่ยระหว่าง 2 โหมด ที่จะมีการประหยัดพลังงานเทียบกับรถยนต์มากกว่า 50% หากมีจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะที่ครอบคลุมนอกเหนือจากที่ที่พักและสำนักงาน และหากดำเนินการตามนโยบายของภาครัฐที่ต้องการลดพลังงานจากภาคคมนาคมขนส่งลง 1,123 ktoe ด้วยการแทนที่รถยนต์ในกรุงเทพมหานครด้วยยานยนต์ไฟฟ้า 1.2 ล้านคัน โดยหากแทนที่ด้วยรถปลั๊กอินไฮบริดทั้งหมด ซึ่งมีความเป็นไปได้มากกว่าการแทนที่ด้วยรถไฟฟ้าทั้งหมด จะสามารถลดพลังงานได้ถึง 80% ของเป้าหมายที่ตั้งไว้หากมีจุดชาร์จไฟฟ้าสาธารณะที่ครอบคลุม

การศึกษาอิงพารามิเตอร์ของระบบโคเจนเนอเรชันโดยใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์, พงศ์ธร บุญฑริกพรพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เป็นการศึกษาและออกแบบจำลองระบบโคเจนเนอเรชันเชิงคณิตศาสตร์ จากการออกแบบและวิเคราะห์ผลลัพธ์ ทำให้ทราบผลจากการปรับค่าพารามิเตอร์ในวัฏจักรเบรย์ตันได้แก่ อัตราส่วนความดัน อัตราความร้อนของเชื้อเพลิง ประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกคอมเพรสเซอร์ และประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกกังหันแก๊ส ซึ่งผลจากการปรับค่าพารามิเตอร์ต่างๆเมื่อเทียบกับผลที่ได้จากแบบจำลองกรณีฐานของระบบโคเจนเนอเรชันเชิงคณิตศาสตร์นี้ การเพิ่มอัตราส่วนความดัน,การเพิ่มประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกกังหันแก๊ส และการเพิ่มประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกของคอมเพรสเซอร์ ทำให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเพราะทำให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ที่กังหันแก๊สเพิ่มขึ้นมากกว่าการลดลงของกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันไอน้ำ และทำให้ค่า PES เพิ่มขึ้นซึ่งมาจากกำลังไฟฟ้ารวมที่ผลิตได้มีปริมาณมากกว่าปริมาณอัตราความร้อนรวมที่ผลิตได้ แต่ค่าอัตราความร้อนรวมที่ผลิตได้ลดลง เนื่องจากอุณหภูมิแก๊สไอเสียที่ออกจากกังหันแก๊สลดลง ทำให้อุณหภูมิไอน้ำที่ผลิตได้ทั้งที่ความดันสูงและความดันต่ำลดลงส่งผลให้อัตราความร้อนที่ผลิตได้ลดลงทั้งคู่ การเพิ่มอัตราความร้อนของเชื้อเพลิงทำให้กำลังไฟฟ้ารวมที่ผลิตได้,อัตราความร้อนรวมที่ผลิตได้และค่า PES เพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพิ่มอัตราความร้อนของเชื้อเพลิงทำให้อุณหภูมิของแบบจำลองนี้สูงขึ้นส่งผลให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันแก๊สและกังหันไอน้ำเพิ่มขึ้น อัตราความร้อนที่ผลิตได้ที่ความดันสูงและความดันต่ำเพิ่มขึ้น และจากการที่กำลังไฟฟ้ารวมกับอัตราความร้อนรวมที่ผลิตได้เพิ่มขึ้นส่งผลให้ PES เพิ่มขึ้น ผลจากการเปรียบเทียบค่าพารามิเตอร์สี่ตัวกับค่า PES ซึ่งจากการคำนวณปรับพารามิเตอร์เพิ่มขึ้นเป็นร้อยละหนึ่งนั้นทำให้ได้ค่า PES เพิ่มขึ้นจากค่ากรณีฐาน ซึ่งค่าพารามิเตอร์ประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกกังหันแก๊สเพิ่มขึ้นทำให้ได้ค่า PES เพิ่มขึ้นมากที่สุดคือ 0.572% ส่วนการปรับอัตราส่วนความดันเพิ่มขึ้นทำให้การเพิ่มขึ้นของค่า PES น้อยที่สุดคือ 0.055%

การพัฒนากลไกข้อเข่าของขาเทียมที่สามารถงอเข่าได้ในช่วงเท้าสัมผัสพื้นขณะเดิน, สันติภาพ เพิงสงเคราะห์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันกลไกข้อเข่าเทียมที่ผู้พิการในประเทศไทยใช้กันอย่างแพร่หลายคือกลไกหลายแกนหนุนชนิด 4 ข้อต่อ (four-bar linkage) เนื่องจากกลไกดังกล่าวมีเสถียรภาพที่ดีในการเดินแต่ไม่สามารถขอเข้าได้ในช่วงเท้าสัมผัสพื้นขณะเดิน (Stance flexion) ซึ่งการงอเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้นได้เล็กน้อยในขณะเดินนั้นช่วยให้ผู้พิการลดพลังงานในการเดินเนื่องจากช่วยลดการเคลื่อนที่จุดศูนย์ถ่วงของร่างกายในแนวขึ้นลง โดยกลไกข้อเข่าหลายแกนหมุนที่สามารถงอเข่าได้เล็กน้อยในช่วงเท้าสัมผัสพื้นในท้องตลาดมีกลไกชิ้นส่วนหลักที่มากกว่า 5 ชิ้นขึ้นไป ส่งผลให้ยากในการควบคุมการร่วมศูนย์ในการประกอบ การผลิต และซ่อมบำรุง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อทำการออกแบบ สร้างและทดสอบกลไกข้อเข่าของขาเทียมที่สามารถงอเข่าได้ในช่วงเท้าสัมผัสพื้นขณะเดิน ซึ่งงานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบโดยใช้กลไกหลักเพียง 2 ชิ้น แล้วสามารถงอได้เหมือนธรรมชาติในช่วงเท้าสัมผัสพื้นขณะเดิน โดยใช้วิธีที่กลไกสามารถหมุนได้ 2 ทิศทาง คือตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา แต่กลไกเกิดการงอมาทางเดียวกันคือการพองอแบบเข่าคนปกติมาทางด้านหลังลำตัว โดยการออกแบบกลไก four-bar linkage ให้พับงอแต่ละแบบจากการออกแบบจุดหมุน ICZV ของกลไกให้สัมพันธ์กับทิศทางของแรงที่พื้นกระทำกับเท้า จากนั้นทำการแปลงกลไก four-bar linkage ให้เป็นกลไกแบบ Slot จนเหลือกลไกหลักเพียง 2 ชิ้น หลังจากนั้นทำการผลิตและทดสอบเดินจริงด้วยอุปกรณ์จำลองผู้พิการขาขาดสำหรับคนปกติแล้วได้ผลสรุปว่ากลไกสามารถเดินได้และมีมุมงอเข่าที่เหมือนธรรมชาติโดยในจังหวะที่เท้าสัมผัสพื้นมีมุมงอสูงสุดที่ 9.29 องศา โดยออกแบบไว้ที่ 10 องศาและในจังหวะที่ เท้าลอยพ้นพื้นมีมุมงอสูงสุดที่ 60 องศา ด้วยความเร็วในการเดินที่ 0.83 เมตรต่อวินาที แล้วทำการปรับปรุงกลไกเพื่อให้ผ่านการทดสอบความแข็งแรงตามแนวทางมาตรฐาน ISO 10328 โดยทำการเปลี่ยนเพลาจากเพลากลมเป็นเพลาที่สัมผัสไปกับพื้นผิวของร่อง Slot เพื่อลดความเค้นที่เกิดขึ้นบนร่อง Slot หลังจากการทดสอบวิธี Finite elements ด้วยโปรแกรม Ansys พบว่ากลไกดังกล่าวที่ถูกปรับปรุงใหม่สามารผ่านการทอดสอบความแข็งแรงตามแนวทางมาตรฐาน ISO 10328 สำหรับภาระแรงแบบ P4 สำหรับผู้พิการที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 80 กิโลกรัมสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย

Evaluating The Readability Of Radio Frequency Identification For Construction Materials, Younghan Jung, Michael M. Jeong

Engineering Technology Faculty Publications

Radio Frequency Identification (RFID), which was originally introduced to improve material handling and speed production as part of supply chain management, has become a globally accepted technology that is now applied on many construction sites to facilitate real-time information visibility and traceability. This paper describes a senior undergraduate project for a Construction Management (CM) program that was specifically designed to give the students a greater insight into technical research in the CM area. The students were asked to determine whether it would be possible to utilize an RFID system capable of tracking tagged equipment, personnel and materials across an entire …

Impact Of Clip Connection And Insulation Thickness On Bracing Of Purlins In Standing Seam Roof Systems, Michael W. Seek, Daniel Mclaughlin

Engineering Technology Faculty Publications

The flexural strength of purlins in standing seam roof systems is highly dependent upon the extent to which the sheathing provides lateral and torsional restraint. Typical models to predict the restraint provided by the sheathing assume that the plane of lateral resistance occurs at the top flange of the purlin. In reality, depending on the configuration of the clip and the amount of insulation located between the purlin and the clip, the plane of lateral resistance and corresponding center of rotation shifts above the top flange. This distance, referred to as the effective standoff, is important to evaluate the effectiveness …

Error Aggregation In The Reengineering Process From 3d Scanning To Printing, Jennifer G. Michaeli, Matthew C. Degroff, Roman C. Roxas

Engineering Technology Faculty Publications

This work aims to study the aggregation of dimensional errors in the reengineering processes using 3D scanning and printing without initial design drawings. A 57-tooth spur gear is used as an example to facilitate the discussion. Two approaches are investigated. The first one builds the gear model based upon measurement taken from a caliper, and the second approach uses a 3D scanner to collect geometry data. Dimensional errors in each stage of these two approaches are investigated. Particular attention is paid to the geometry data flow in the reengineering process from data acquisition and editing to model construction. Recommendations are …

Characterization & Extraction Of Extracellular Matrix From Porcine Adipose Tissue, Rahulkumar Kantibhia Bhoi

Open Access Theses & Dissertations

Tissue in particular extracellular matrix(ECM) plays a vital role in the growth and the function of each cell types and promote tissue regeneration and repair an impair organs. Many techniques have been developed so far to decellularized porcine tissue for the purpose to use as regenerative medicine and in tissue engineering. We aimed to optimized a method to decellularized porcine tissue while effectively eliminating xenogeneic epitopes, lipids and to retain necessary component of it intact without disrupting ECM. We have developed 2-week protocol to optimize well preserved ECM component that may keep xenogeneic biomaterial for tissue engineering and regenerative medicine. …

Protonic Conductors For Intermediate Temperature Fuel Cell Electrolytes: Superprotonic Csh2po4 Stabilization And In-Doped Snp2o7 Structure Study, Heber Jair Martinez Salinas

Open Access Theses & Dissertations

Proton conductor solid electrolytes CsH2PO4 and In-doped tin pyrophosphate have been investigated as candidates to fill a gap of suitable electrolytes for fuel cells at the intermediate temperature range due their unusually high conductivities between 200 and 300 °C. Unfortunately, in the case of CsH2PO4, complicated experimental conditions, like a humidified environment, or high pressure, are needed to preserve the sought high conducting phase.

In the first stage of this work, X-ray diffraction on CsH2PO 4 samples performed in air, and under normal conditions of humidity and pressure, evidence of the cubic phase of CsH2PO4 was observed during short intervals …

Structural And Electrical Characterization Of Tin Oxide Resistive Switching, Arka Talukdar

Open Access Theses & Dissertations

Resistive switching in metal oxide is a phenomenon in which the metal oxide changes its resistance upon application of electric field and thus giving two states; high resistance state (HRS) and low resistance state (LRS). Many metal oxides have been investigated however very little is known about unipolar resistive switching in SnO2 though it has shown excellent resistive switching characteristics. Defects in the material play a vital role in resistive switching of the metal oxides. In this work, the role of defects in resistive switching of SnO2 are investigated in Ti/SnO2/Au structures. Two methods were used to control the concentration …

Dft Study Of Adsorption Of Trimetallic Endohedral Fullerenes On Graphene, Nakul Nitin Karle

Open Access Theses & Dissertations

A density functional theory (DFT) study on the geometric and electronic structure of C60 and Sc3N@C80 along with their adsorption on pristine single layer graphene (SLG) is presented. C60 is found to adsorb in two nearly degenerate configurations: (i) with a pentagon facing the SLG, which is the most stable one, and (ii) with a hexagon facing the SLG in a face-to-face perfect alignment, rarely common in Ï?â??Ï? interactions, 0.06 eV higher in energy. The calculated binding energy of 0.76 eV, which includes dispersion effects, is in good agreement with previous theoretical and experimental reports. On the contrary, Sc3N@C80 adsorption …

Raman Microscopic Analysis Of Internal Stress In Boron-Doped Diamond Thin Films, Emma M.A. Sundin

Open Access Theses & Dissertations

The correlations between induced stress on undoped and boron-doped diamond (BDD) thin films, sample chemical composition, and fabrication substrate are investigated in this study via confocal Raman microspectroscopic analysis. Stability of BDD films is relevant to fast-scan cyclic voltammetry, as film delamination and dislocation of BDD-coated electrodes that can occur during neurosurgical electrode implantation can negatively impact the biosensing reliability of this technique. Electrodes were fabricated by coating cylindrical tungsten rods using a custom-built chemical vapor deposition reactor. The results of the analysis reveal a direct correlation between regions of pure diamond and enhanced material stress, as well as preferential …

Material Behavior Of Window 7 Carrier Panel Tiles And Thermal Pane Fragments Recovered From The Space Shuttle Columbia, Brenda Roseanne Arellano

Open Access Theses & Dissertations

Since the end of the space shuttle program, a new generation spacecraft has been developed to transport humans back into space. NASAâ??s Orion will carry a crew beyond low-earth orbit and the exploration of Mars may be possible in the future. Space safety becomes significant with human spaceflight and the risks are high. However, aerospace materials may provide opportunities to prevent future disasters. When the space shuttle Columbia disintegrated during re-entry in 2001, thousands of debris were collected for analysis. In contrast, when the Challenger space shuttle broke apart in 1986, all shuttle debris were buried. These tragic disasters are …

The Interplay Between Grain Size And Austenite Stability On Deformation Behavior Of High Strength-High Ductility Combination Nanostructured Stainless Steel, Venkata Sai Ananth Challa

Open Access Theses & Dissertations

The concept of phase reversion involving severe cold deformation of metastable austenite to generate strain-induced martensite, followed by temperature-time annealing sequence, was used to obtain varying grain size from nanograined/ultrafine-grained (NG/UFG) to coarse-grained (CG) regime. This concept was used to obtain â??high strength-high ductilityâ?? combination in nano/ultrafine-grained (NG/UFG) austenitic stainless steel. Using this concept, the objective of the study is to elucidate the dependence of grain size on deformation mechanisms and deformation-induced microstructural changes. The objective was accomplished by combining depth-sensing nanoindentation experiments conducted at various strain rates, and interrupted tensile testing at various strain and post-mortem analyses of deformed …

Process-Structure-Property Relationship In Magnesium-Based Biodegradable Alloy For Biomedical Applications, Pramanshu Trivedi

Open Access Theses & Dissertations

Magnesium alloys are considered to be the next generation of biomaterials because of their ability to degrade in the physiological environment. We elucidate here the impact of multiaxial forging of Mg-2Zn-2Gd alloy on grain refinement to sub-micron regime and relate the structure to mechanical properties and biological functionality. As-cast and annealed samples were multiaxial forged (MAF) for a total number of two passes with a true strain of ~2/pass. Considering that the microstructure governs the biological response of materials, we studied the constituents of the microstructure in conjunction with the mechanical behavior. The antimicrobial behavior in a Mg-2Zn-2Gd alloy with …

Electronic Structure Studies On Transition Metal Containing Endohedral Fullerenes, Carbon Onions And Zinc Sulfide Cages, Shusil Bhusal

Open Access Theses & Dissertations

We present the most stable structures for VXSc3-XN@C2n (where X=1-3 and 2n=70, 76, 78 and 80) using a systematic procedure that involves all possible isomers of the host fullerene cages. Subsequently, a detailed investigation of structural and electronic properties of the lowest energy isomers is performed using density functional theory in combination with large polarized Gaussian basis sets. The search procedure developed involved structural optimizations of thousands of fullerenes and correctly identifies the experimentally observed VSc2N@C80 and V2ScN@C80 isomer as the most stable structures. The structural analysis shows that a few V-doped endohedral fullerenes do not follow the isolated pentagon …

Test Methods For The Fracture And Fatigue Crack Growth Behavior Of Hot Mix Asphalts, Eduardo Garcia

Open Access Theses & Dissertations

The service life and mechanical properties of bituminous mixtures are greatly affected by distress problems such as fracture, thermal cracking, and fatigue cracking of the asphalt layers. The fracture and fatigue crack growth (FCG) behavior of bituminous mixtures are difficult to quantify due to material-, test-, and equipment-related uncertainties. The goal of this study is to introduce a systematic fracture and fatigue crack growth testing approach for hot mix asphalts (HMAs). The objective is to experimentally evaluate the fracture resistance and fracture toughness behavior of a dense-graded HMA material at different temperatures and varying thicknesses. The effect of thickness on …