Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Engineering Commons™

Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Engineering Science and Materials

Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type
File Type

Articles 721 - 750 of 5701

Full-Text Articles in Engineering

Using Obstacle Trenches For Enhancing Microplastic Trapping In Microwells, Teeraphat Kongsaktrakul Jan 2024

Using Obstacle Trenches For Enhancing Microplastic Trapping In Microwells, Teeraphat Kongsaktrakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The particle trapping efficiency of microwells is influenced by the fluid flow velocity. If the flow velocity is too slow, trapping will take longer. In contrast, if the flow velocity is too fast, the trapping efficiency will decrease. Therefore, deceleration near the microwells is important for increasing trapping efficiency. The aim of this study is to investigate important factors that affect local flow velocity and trapping efficiency. This includes the presence of obstacle trenches, flow rates, particle concentrations, particle sizes, and surface materials. Two models were investigated and compared: one with triangular obstacle trenches placed in front of the microwells …

Go to article

การศึกษาลักษณะของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์และพื้นที่ปลอดภัยในสภาพการขับขี่ตามธรรมชาติในกรุงเทพฯ, ยุวไร ไวสะอาด Jan 2024

การศึกษาลักษณะของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์และพื้นที่ปลอดภัยในสภาพการขับขี่ตามธรรมชาติในกรุงเทพฯ, ยุวไร ไวสะอาด

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้มุ่งเน้นการวิเคราะห์พฤติกรรมของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์และพื้นที่ความปลอดภัยในสภาพการขับขี่จริงในเขตเมืองกรุงเทพมหานคร โดยใช้แนวทางการศึกษาพฤติกรรมแบบธรรมชาติ (Naturalistic Riding Study) เพื่อตรวจสอบลักษณะพฤติกรรมของผู้ขับขี่และระดับพื้นที่ปลอดภัยในสภาพแวดล้อมการจราจรจริง เช่น การวัดเป็นเวลาเว้นระยะด้านหน้า ระยะห่างด้านข้าง ลักษณะของยานพาหนะรอบข้าง โดยการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดและบันทึกข้อมูล เช่น 3D LiDAR สำหรับตรวจจับตำแหน่งของวัตถุรอบข้าง, ระบบ CAN Bus สำหรับอ่านค่าความเร็วและการเร่งของรถจักรยานยนต์, กล้องบันทึกวิดีโอ และคอมพิวเตอร์สำหรับประมวลผล เพื่อประเมินระดับความปลอดภัยในขณะขับขี่ในสภาวะปกติ (Cruising) โดยรถจักรยานยนต์ทดลองที่มีขนาดกว้าง 0.74 เมตร และยาว 1.94 เมตร เพื่อเก็บข้อมูลจากกลุ่มตัวอย่างผู้ขับขี่จำนวน 20 คน ซึ่งมีประสบการณ์และความมั่นใจในการขับขี่บนถนนสายหลัก จากข้อมูลทั้งหมด 2,828 เหตุการณ์ พบว่าผู้ขับขี่ทั้งหมด มีค่าเฉลี่ยระยะห่างด้านข้าง (Lateral Clearance: Wa) เท่ากับ 1.47 เมตร และเวลาเว้นระยะด้านหน้า (Time Headway: TH) เท่ากับ 0.82 วินาที ผลการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าผู้ขับขี่ในกลุ่มที่มีความเสี่ยงต่ำมีแนวโน้มเว้นระยะห่างมากกว่ากลุ่มเสี่ยงปานกลางอย่างชัดเจน ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นแนวทางในการกำหนดมาตรการด้านความปลอดภัย และการพัฒนาเทคโนโลยีช่วยขับขี่สำหรับผู้ใช้รถจักรยานยนต์ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของอุบัติเหตุและเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้ถนนในประเทศไทย

Go to article

การประเมินสมรรถนะของอุปกรณ์เทอร์โมโฟโตโวลทาอิกระยะใกล้ชนิดเซลล์แผ่นฐานเจอร์เมเนียม, ณัฐกมล พงศ์เต็มสุข Jan 2024

การประเมินสมรรถนะของอุปกรณ์เทอร์โมโฟโตโวลทาอิกระยะใกล้ชนิดเซลล์แผ่นฐานเจอร์เมเนียม, ณัฐกมล พงศ์เต็มสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินและปรับปรุงสมรรถนะของอุปกรณ์เทอร์โมโฟโตโวลทาอิกระยะใกล้ โดยใช้เจอร์เมเนียมชนิดพีเป็นชั้นแผ่นฐาน และมีตัวแผ่รังสีเป็นทังสเตนที่อุณหภูมิ 1400 เคลวิน ทำงานในย่านการแผ่รังสีความร้อนระยะใกล้ ระยะห่างเซลล์และตัวแผ่รังสี 100 นาโนเมตร สำหรับโครงสร้างเซลล์ชนิด 1. แถบโลหะชั้นหน้า (Front contact) 2. แถบโลหะประสานด้านหลัง (Interdigitated Back Contact; IBC) โดยใช้แบบเทคนิคการวิเคราะห์คลื่นควบคู่เคร่งครัด (Rigorous-coupled wave analysis; RCWA) ควบคู่กับทฤษฎีการผันผวนสูญเสีย (Fluctuation-Dissipation Theorem; FDT) ในการคำนวณฟลักซ์การแผ่รังสีความร้อนในระยะใกล้สำหรับโครงสร้างเซลล์ทั้งสองชนิด และ ใช้เทคนิคการวิเคราะห์สมดุลโดยละเอียด (Detailed balance analysis; DTB) ในการประเมินปริมาณกระแสพลังแสงและประสิทธิภาพการแปลงของอุปกรณ์ เฉพาะเซลล์ชนิดแถบโลหะชั้นหน้า เนื่องด้วยข้อจำกัดของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับวิเคราะห์พฤติกรรมทางประจุไฟฟ้าของโครงสร้างเซลล์ชนิดแถบโลหะประสานด้านหลัง ผลการศึกษาแสดงว่า สำหรับเซลล์ชนิดแถบโลหะชั้นหน้า โครงสร้างสะพานอากาศด้านหลังและการลดความหนาของแผ่นฐานเจอร์เมเนียมสามารถลดฟลักซ์ความร้อนในช่วงต่ำกว่าค่าแถบพลังงาน ที่สะสมภายในเซลล์ลงได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่ลดการดูดกลืนพลังงานที่สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้ ทำให้ประสิทธิภาพของเซลล์สูงขึ้น โดยเฉพาะกรณีเซลล์บางที่มีชั้นสะพานอากาศ มีประสิทธิภาพเพิ่มจาก 16.73 เป็น 31.39 เปอร์เซ็นต์ ในกรณีของโครงสร้างเซลล์ชนิดแถบประสานด้านหลัง การเพิ่มความกว้างของช่องอากาศระหว่างอิเล็กโทรดสามารถลดฟลักซ์ช่วงต่ำกว่าค่าแถบพลังงาน ที่สะสมในเซลล์ลงได้ 24.16 เปอร์เซ็นต์ โดยที่ฟลักซ์ในช่วงสูงกว่าคาแถบพลังงานไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก จึงไม่มีผลกระทบต่อความสามารถในการแปลงพลังงานโดยรวมของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการจัดการความร้อนภายในเซลล์เพิ่มขึ้นประมาณ 6 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้มีข้อจำกัดจากความต้านทานแผ่นที่เพิ่มขึ้นตามความกว้างช่องว่าง งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงแนวทางการออกแบบโครงสร้างเซลล์เทอร์โมโฟโตโวลทาอิก ที่สามารถลดความร้อนสะสมโดยไม่กระทบต่อพลังงานที่สามารถนำไปใช้งาน ช่วยสนับสนุนการออกแบบระบบเทอร์โมโฟโตโวลทาอิก ระยะใกล้ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นในอนาคต

Go to article

การพัฒนาอัลกอริธึมการประมวลผลภาพแบบอัตโนมัติสำหรับการคัดกรองสารต้านไวรัสชิคุนกุนยา, พัทธพล วิริวิทยา Jan 2024

การพัฒนาอัลกอริธึมการประมวลผลภาพแบบอัตโนมัติสำหรับการคัดกรองสารต้านไวรัสชิคุนกุนยา, พัทธพล วิริวิทยา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ไวรัสชิคุนกุนยา ซึ่งเป็นสมาชิกของสกุล Alphavirus ยังคงเป็นปัญหาสุขภาพระดับโลกเนื่องจากการระบาดที่แพร่หลายและการขาดวิธีการรักษาที่เฉพาะเจาะจง การตรวจหาไวรัสที่แม่นยำ เช่น ไวรัสชิคุนกุนยา เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวิจัยสารต้านไวรัส แต่กระบวนการแบบดั้งเดิมมักใช้เวลานานและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาและทดสอบอัลกอริธึมการประมวลผลภาพอัตโนมัติ ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มความแม่นยำและความรวดเร็วในการคัดกรองสารที่อาจมีศักยภาพต้านไวรัสชิคุนกุนยา โดยใช้ซอฟต์แวร์ MvTec Halcon อัลกอริธึมนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อการตรวจจับและจำแนกเซลล์ที่ติดเชื้อและไม่ติดเชื้อในการทดสอบไวรัส และผลการทำงานได้รับการตรวจสอบกับการนับแบบแมนนวลที่ดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านไวรัสวิทยา ซึ่งแสดงถึงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งด้วยค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สันที่ 0.9807 สำหรับการตรวจจับเซลล์ และ 0.9886 สำหรับการตรวจจับไวรัส หลังจากผ่านการตรวจสอบทางสถิติ อัลกอริธึมถูกนำไปใช้ในการคัดกรองสารต้านไวรัส ซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพในการเพิ่มปริมาณและความแม่นยำของกระบวนการค้นคว้ายา ผลลัพธ์ที่ได้เน้นถึงศักยภาพของอัลกอริธึมนี้ในฐานะเครื่องมือสำคัญที่สามารถเร่งการวิจัยสารต้านไวรัสและมีการใช้งานที่กว้างขึ้นในการตรวจหาโรคจากแมลงพาหะชนิดอื่น ๆ และการปรับปรุงผลลัพธ์ในการวิจัยด้านไวรัสวิทยา คำสำคัญ: การประมวลผลภาพอัตโนมัติ, การคัดกรองแบบ high-throughput, การถ่ายภาพทางชีวเวชศาสตร์, การวิเคราะห์ภาพในไวรัสวิทยา, MvTec Halcon

Go to article

การพัฒนาเท้าเทียมแบบไดนามิกที่ปรับค่าความแข็งสปริงได้สำหรับผู้พิการขาขาดในระดับกิจกรรมปานกลาง, ภูรินทร์ พิวัฒน์ Jan 2024

การพัฒนาเท้าเทียมแบบไดนามิกที่ปรับค่าความแข็งสปริงได้สำหรับผู้พิการขาขาดในระดับกิจกรรมปานกลาง, ภูรินทร์ พิวัฒน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ประเทศไทยในปัจจุบันมีผู้พิการขาขาดเพิ่มมากขึ้น โดยจากรายงานในปี พ.ศ.2560 ประเทศไทยมีผู้พิการขาขาดราว 40,000 คน แม้ว่าเท้าเทียมแบบ Solid Ankle Cushion Heel (SACH) ที่ใช้กันทั่วไปจะมีราคาที่ถูก ทว่าเท้าเทียมแบบนี้นั้นจะมีข้อเท้าที่แข็งทำให้เป็นอุปสรรคต่อการเดินที่เป็นธรรมชาติ จึงทำให้เท้าเทียมแบบนี้เหมาะสมกับผู้พิการที่มีระดับกิจกรรมต่ำที่ต้องการความมั่นคงของเท้าเป็นหลัก แต่กลับไม่เหมาะสมนักกับผู้พิการที่มีระดับกิจกรรมปานกลางขึ้นไป เนื่องจากผู้พิการกลุ่มนี้มีความต้องการเท้าเทียมที่สามารถงอเพื่อสะสมพลังงาน และปลดปล่อยพลังงานได้เพื่อที่จะสามารถช่วยส่งเสริมการเดินให้ใกล้เคียงกับคนปกติ ซึ่งเท้าเทียมที่เหมาะสมกับผู้พิการกลุ่มนี้ก็จะต้องมีความแข็งสปริงเชิงมุมที่เหมาะสมตามแต่ปัจจัยต่าง ๆ ของผู้พิการแต่ละคน เช่น น้ำหนักตัว, ความชอบ เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ งานวิจัยนี้จึงมีเป้าหมายที่จะพัฒนาเท้าเทียมที่มีความแข็งที่ปรับได้ในช่วงต่อเนื่อง เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่หลากหลายเหล่านี้ โดยใช้เทคนิค Parametric optimization เพื่อออกแบบเท้าเทียมแบบไดนามิกที่มีช่วงความแข็งเฉพาะในบริเวณส้นเท้าและปลายเท้า ซึ่งเหมาะสมกับช่วงน้ำหนักและขนาดเท้าของผู้พิการ โครงสร้างหลักของเท้าเทียมถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นหลัก เนื่องด้วยความแข็งแรงสูงและลักษณะน้ำหนักเบา ในงานวิจัยนี้ Finite Element Analysis (FEA) ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินการเสียรูปและความแข็งของเท้าเทียมที่ออกแบบตามแนวทางมาตรฐานสากล ISO 10328 จากผลการทดสอบเท้าเทียมที่ออกแบบแสดงให้เห็นว่าเท้าเทียมที่ออกแบบมาสำหรับผู้พิการที่มีขนาดเท้า 26-27 ซม. และช่วงน้ำหนัก 60-80 กก. มีช่วงความแข็งที่เหมาะสมอยู่ที่ 9.97-13.31 Nm/degree ในบริเวณปลายเท้า และ 1.37-4.32 Nm/degree ในบริเวณส้นเท้า ซึ่งเหมาะสมสำหรับการใช้งานโดยผู้พิการที่มีระดับกิจกรรมปานกลางภายในช่วงน้ำหนักและขนาดเท้าตามที่ได้กำหนดไว้

Go to article

External Direct Sum Invariant Subspace And Decomposition Of Coupled Differential-Difference Equations, Keqin Gu, Huan Phan-Van Jan 2024

External Direct Sum Invariant Subspace And Decomposition Of Coupled Differential-Difference Equations, Keqin Gu, Huan Phan-Van

SIUE Faculty Research, Scholarship, and Creative Activity

This article discusses the invariant subspaces that are restricted to be external direct sums. Some existence conditions are presented that facilitate finding such invariant subspaces. This problem is related to the decomposition of coupled differential-difference equations, leading to the possibility of lowering the dimensions of coupled differential-difference equations. As has been well documented, lowering the dimension of coupled differential-difference equations can drastically reduce the computational time needed in stability analysis when a complete quadratic Lyapunov-Krasovskii functional is used. Most known ad hoc methods of reducing the order are special cases of this formulation.

Go to article

Structured Invariant Subspace And Decomposition Of Systems With Time Delays And Uncertainties, Huan Phan-Van, Keqin Gu Jan 2024

Structured Invariant Subspace And Decomposition Of Systems With Time Delays And Uncertainties, Huan Phan-Van, Keqin Gu

SIUE Faculty Research, Scholarship, and Creative Activity

This article discusses invariant subspaces of a matrix with a given partition structure. The existence of a nontrivial structured invariant subspace is equivalent to the possibility of decomposing the associated system with multiple feedback blocks such that the feedback operators are subject to a given constraint. The formulation is especially useful in the stability analysis of time-delay systems using the Lyapunov-Krasovskii functional approach where computational efficiency is essential in order to achieve accuracy for large scale systems. The set of all structured invariant subspaces are obtained (thus all possible decompositions are obtained as a result) for the coupled differential-difference equations …

Go to article

Developing An Assessment Model For Entrepreneurship Ecosystems Using Hierarchical Decision Model, Mustafa Almuzel, Tugrul U. Daim, Birol Yesilada, Marina Dabic, Gulin Idil Bolatan Jan 2024

Developing An Assessment Model For Entrepreneurship Ecosystems Using Hierarchical Decision Model, Mustafa Almuzel, Tugrul U. Daim, Birol Yesilada, Marina Dabic, Gulin Idil Bolatan

Engineering and Technology Management Faculty Publications and Presentations

Entrepreneurship is a crucial driver of economic growth, necessitating the development of effective entrepreneurial ecosystems. However, there are significant gaps in the literature regarding the structured assessment of these ecosystems. This study addresses three main research gaps: the lack of structured evaluation methods, the need for a comprehensive analysis of ecosystem challenges from various perspectives, and the identification of critical factors essential for ecosystem growth. To bridge these gaps, the research introduces the Hierarchical Decision Model (HDM) as a universal assessment framework that can be adapted to different cities for creating effective entrepreneurial environments. The research methodology involved formulating perspectives …

Go to article

Inherently Porous Metal Structures With Sufficient Mechanical Properties Through Direct Writing Of Bio-Based Inks, Havva Eda Aysal Jan 2024

Inherently Porous Metal Structures With Sufficient Mechanical Properties Through Direct Writing Of Bio-Based Inks, Havva Eda Aysal

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

There is currently a burgeoning interest in developing 3D printed metal structures with inherent porosity and sufficient mechanical properties for mass customization in the biomedical field. Current approaches for 3D printing of biocompatible metals rely on powder-bed fusion methods which are energy intensive and utilize large amounts of metal powder that is challenging to recycle. In addition, such methods aim on producing dense parts and porosity generation, within the printed part, is challenging due to the complex physics of the melting pool. Here, a relatively new and promising approach is undertaken to study the 3D printing of inherently porous structures …

Go to article

Machine Learning For Electronic Structure Prediction, Shashank Pathrudkar Jan 2024

Machine Learning For Electronic Structure Prediction, Shashank Pathrudkar

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Kohn-Sham density functional theory is the work horse of computational material science research. The core of Kohn-Sham density functional theory, the Kohn-Sham equations, output charge density, energy levels and wavefunctions. In principle, the electron density can be used to obtain several other properties of interest including total potential energy of the system, atomic forces, binding energies and electric constants. In this work we present machine learning models designed to bypass the Kohn-Sham equations by directly predicting electron density. Two distinct models were developed: one tailored to predict electron density for quasi one-dimensional materials under strain, while the other is applicable …

Go to article

Mechanisms Of Dendritic Shorting In Lithium Metal Batteries With Li7la3zr2o12 Solid Electrolytes, Lukas Karapin-Springorum Jan 2024

Mechanisms Of Dendritic Shorting In Lithium Metal Batteries With Li7la3zr2o12 Solid Electrolytes, Lukas Karapin-Springorum

Pomona Senior Theses

Energy storage will play a crucial role in efforts to mitigate the effects of climate change caused by greenhouse gas emissions from human activity. Lithium metal batteries using solid electrolytes like Li7La3Zr2O12 have higher energy density than lithium-ion batteries, which may enable a more rapid and complete electrification of transportation. However, lithium metal batteries suffer from undesirable short-circuiting when metallic lithium deposits connect the two electrodes. It has been debated whether these lithium dendrites generally grow directionally from the anode or are generated by the reduction of lithium ions inside the solid electrolyte, …

Go to article

A Generative Approach For Document Enhancement With Small Unpaired Data, Mohammad Shahab Uddin, Wael Khallouli, Andres Sousa-Poza, Samuel Kovacic, Jiang Li Jan 2024

A Generative Approach For Document Enhancement With Small Unpaired Data, Mohammad Shahab Uddin, Wael Khallouli, Andres Sousa-Poza, Samuel Kovacic, Jiang Li

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

Shipbuilding drawings, crafted manually before the digital era, are vital for historical reference and technical insight. However, their digital versions, stored as scanned PDFs, often contain significant noise, making them unsuitable for use in modern CAD software like AutoCAD. Traditional denoising techniques struggle with the diverse and intense noise found in these documents, which also does not adhere to standard noise models. In this paper, we propose an innovative generative approach tailored for document enhancement, particularly focusing on shipbuilding drawings. For a small, unpaired dataset of clean and noisy shipbuilding drawing documents, we first learn to generate the noise in …

Go to article

Impact Of Quenching Intensity Conditions On Using A Finite Element Model To Investigate The Microstructure And Hardenability Of Low-Alloy Steel, J. S. Alabi, E. Heidari, M. F. Buchely, K. Chandrashekhara, S. N. Lekakh, R. J. O'Malley, V. Athavale, A. Kumar Jan 2024

Impact Of Quenching Intensity Conditions On Using A Finite Element Model To Investigate The Microstructure And Hardenability Of Low-Alloy Steel, J. S. Alabi, E. Heidari, M. F. Buchely, K. Chandrashekhara, S. N. Lekakh, R. J. O'Malley, V. Athavale, A. Kumar

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

Quenching is one of the primary processes to improve mechanical properties in steels, particularly hardness. Quenching is well established for different geometries of individually treated steel components; while in-steam quenching of large diameter continuously cast steel bar has several specific features which are difficult and costly to experimentally optimize. The end-quench Jominy test has been used extensively to study the hardenability of different steel grades. Different numerical, analytical, and empirical models have been developed to simulate the Jominy process and to understand quenching of steels. However, it is not straight forward to translate experimental data from Jominy test on instream …

Go to article

Impact Of Quenching Intensity Conditions On Using A Finite Element Model To Investigate The Microstructure And Hardenability Of Low-Alloy Steel, J. S. Alabi, E. Heidari, M. F. Buchely, K. Chandrashekhara, S. N. Lekakh, R. J. O'Malley, V. Athavale, A. Kumar Jan 2024

Impact Of Quenching Intensity Conditions On Using A Finite Element Model To Investigate The Microstructure And Hardenability Of Low-Alloy Steel, J. S. Alabi, E. Heidari, M. F. Buchely, K. Chandrashekhara, S. N. Lekakh, R. J. O'Malley, V. Athavale, A. Kumar

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

Quenching is one of the primary processes to improve mechanical properties in steels, particularly hardness. Quenching is well established for different geometries of individually treated steel components; while in-steam quenching of large diameter continuously cast steel bar has several specific features which are difficult and costly to experimentally optimize. the end-quench Jominy test has been used extensively to study the hardenability of different steel grades. Different numerical, analytical, and empirical models have been developed to simulate the Jominy process and to understand quenching of steels. However, it is not straight forward to translate experimental data from Jominy test on instream …

Go to article

A Concept Of Producing Aluminum In-Situ On The Moon Through Molten Salt Electrolysis, Jacob N. Ortega, Jeffrey Smith, Fateme Rezaei, David Bayless, William Schonberg, Daniel Stutts, Daoru Han Jan 2024

A Concept Of Producing Aluminum In-Situ On The Moon Through Molten Salt Electrolysis, Jacob N. Ortega, Jeffrey Smith, Fateme Rezaei, David Bayless, William Schonberg, Daniel Stutts, Daoru Han

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

This paper presents a concept of producing aluminum in-situ on the lunar surface, namely, the Lunar In-Situ Aluminum Production through Molten Salt Electrolysis (LISAP-MSE) method developed at Missouri University of Science and Technology. This paper aims to demonstrate the use of electro-deoxidation to reduce aluminum oxide (i.e., alumina) into aluminum and oxygen gas via electrolysis in a molten salt bath for the production of aluminum on the Moon. It is shown that with a steady supply of hydrogen chloride, this in-situ resource utilization (ISRU) method could supply several necessary materials consumed in the electro-deoxidation process except hydrogen chloride to produce …

Go to article

Materials Of Lightweight Concrete Research, Meganne Chapman, Kathryn Burns, John Grubb Jan 2024

Materials Of Lightweight Concrete Research, Meganne Chapman, Kathryn Burns, John Grubb

Williams Honors College, Honors Research Projects

The objectives for this research project are to explore options for innovative and sustainable materials in lightweight concrete. Various materials including granite powder, hydrated lime, latex, and recycled glass beads will be used in the concrete testing for this project. The question the team wants to answer is how these additives affect the concrete’s mechanical properties. Weekly mix designs will be performed, and control cylinders will be compared to experimental cylinders. Compression and tensile testing will also be performed to further aid the research. The motivation for performing this research is to aid mix development for the University of Akron …

Go to article

Short Strand Carbon Fiber Reinforced Polylactic Acid Filament For Additive Manufacturing, Dale Chenoweth, Lukas Seggi, Luke Phillips Jan 2024

Short Strand Carbon Fiber Reinforced Polylactic Acid Filament For Additive Manufacturing, Dale Chenoweth, Lukas Seggi, Luke Phillips

Williams Honors College, Honors Research Projects

In this design project, the additive manufacturing filament of short strand carbon fiber (SSCF) reinforced polylactic acid (PLA) composite was developed. The micro-size, precision cut SSCFs were mixed with the PLA pellets through a melting homogenization process. Through this process the composite material block is cut and divided into pieces for ease of pelletizing. The material block pieces are then pelletized to be fed through the single screw extruder to develop the SSCF-PLA composite filament. The SSCF-PLA filaments were manufactured with a varying amount of SSCF ranging from 0.5% to 10% of the material block's weight. Development of a 1% …

Go to article

Schaeffler E-Axle Value Engineering, Andrew Powers Jan 2024

Schaeffler E-Axle Value Engineering, Andrew Powers

Williams Honors College, Honors Research Projects

This project aims to design a manufacturable E-Axle end housing that improves system performance while reducing cost. The project is focused on utilizing Schaeffler's manufacturing competencies to achieve a simple assembly with a significant reduction in cost per part, while using existing machines or processes within the company. The design development process will follow the conceptual design stage through Finite Element Analysis and classical engineering calculations. Cross-functional design reviews will be conducted to ensure that agreement can be reached on the manufacturing feasibility of the design. Concepts will be entered in a decision analysis sheet to identify the best one …

Go to article

Functional Verification Of Additively Manufactured Metallopolymer Structures For Structural Electronics Design, Nathan D. Singhal Jan 2024

Functional Verification Of Additively Manufactured Metallopolymer Structures For Structural Electronics Design, Nathan D. Singhal

Honors Undergraduate Theses

As an attempt to improve the overall cost-effectiveness and ease of structural electronics manufacturing, this study characterizes the mechanical and electrical responses of structures which are fabricated from a novel metallopolymer composite material by fused deposition modeling as they are subjected to quasi-static, uniaxial mechanical tension. Baseline values of tensile properties and electrical resistivity were first obtained via ASTM D638-22 standard testing procedures and linear sweep voltammetry (LSV), respectively. A hybrid procedure to measure in-situ mechanically dependent electrical behavior was subsequently developed and implemented. The mechanical and electromechanical testing was followed by the derivation of stochastic values for several mechanical …

Go to article

Transitioning To A Lower Global Warming Refrigerant, A Performance Study Of R-513a And Hfc-134a In Commercial Chillers, Hossein Abedsoltan, Mark B. Shiflett Jan 2024

Transitioning To A Lower Global Warming Refrigerant, A Performance Study Of R-513a And Hfc-134a In Commercial Chillers, Hossein Abedsoltan, Mark B. Shiflett

Chemical and Biochemical Engineering Faculty Research & Creative Works

The performance of R-513A and HFC-134a refrigerants is compared in two identical chillers operating at the University of Kansas. R-513A is a more environmentally friendly refrigerant due to its lower global warming potential that can be used as a retrofit replacement for HFC-134a in chillers. This study investigates the performance comparison of transitioning from HFC-134a to R-513A. The chillers have been in operation for two years, and cooling capacity, coefficient of performance, and other operating parameters are compared under similar cooling conditions. Cooling capacities ranged from 100 to 500 kW for both chillers. Overall, the energy consumption and coefficient of …

Go to article

Experimental Characterization And Quantification Of Deformation Behavior In A Porous Carbon Fiber Network, Robert N Quammen Jan 2024

Experimental Characterization And Quantification Of Deformation Behavior In A Porous Carbon Fiber Network, Robert N Quammen

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Due to their wide range of attractive functional properties (such as low thermal conductivity and low density) porous materials are utilized in a variety of applications. In order to characterize these properties and others, the intrinsically heterogeneous microstructures of these materials need to be taken into account. These microstructures result in interactions across multiple length scales spanning several orders of magnitude. This makes the creation of robust computational models and straight-forward predictions of mechanical properties difficult for porous materials. With this in mind, this dissertation aims to provide experimental mechanical and deformation information spanning the length scales of interest for …

Go to article

Me-Em Enewsbrief, December 2023, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Jan 2024

Me-Em Enewsbrief, December 2023, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.

Go to article

Extrusion-Based Additive Manufacturing Of Magnetic Heat Exchange Structures For Caloric Applications, Vaibhav Sharma Jan 2024

Extrusion-Based Additive Manufacturing Of Magnetic Heat Exchange Structures For Caloric Applications, Vaibhav Sharma

Theses and Dissertations

Currently, the commercial building sector accounts for 18% of total U.S. end-use energy consumption, of which almost a third was from on-site combustion of fossil fuels for space and water heating. Magnetic heat pumping (MHP) technology is an energy-efficient, sustainable, environmentally-friendly alternative to conventional vapor-compression cooling technology. Several MHP designs today are predicted to be highly energy efficient, on condition that suitable working materials can be developed. This materials challenge has proven to be daunting due to issues associated with intricate synthesis/post-processing protocols and complications related to shaping the mostly brittle magnetocaloric alloys into thin-walled channeled regenerator structures to facilitate …

Go to article

Simulation Of Wave Propagation In Granular Particles Using A Discrete Element Model, Syed Tahmid Hussan Jan 2024

Simulation Of Wave Propagation In Granular Particles Using A Discrete Element Model, Syed Tahmid Hussan

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The understanding of Bender Element mechanism and utilization of Particle Flow Code (PFC) to simulate the seismic wave behavior is important to test the dynamic behavior of soil particles. Both discrete and finite element methods can be used to simulate wave behavior. However, Discrete Element Method (DEM) is mostly suitable, as the micro scaled soil particle cannot be fully considered as continuous specimen like a piece of rod or aluminum. Recently DEM has been widely used to study mechanical properties of soils at particle level considering the particles as balls. This study represents a comparative analysis of Voigt and Best …

Go to article

Investigating The Role Of Tesserae In Energy Absorption In Shark Cartilage, Molly Dobrow Jan 2024

Investigating The Role Of Tesserae In Energy Absorption In Shark Cartilage, Molly Dobrow

UNF Graduate Theses and Dissertations

Unlike mammals, shark endoskeletons are composed of cartilage, which is less stiff compared to bone. Despite this structural disadvantage, sharks have risen to become apex predators, with reported maximum posterior bite force estimates approximating 5914 N in bull sharks. Shark jaws are estimated to undergo high cycle loading within the organism’s lifecycle without evidence of failure. Fatigue resistance may relate to mineral distribution within a component of the endoskeletal system – tesserae. Tesserae are thin, roughly hexagonal tiles composed of calcium phosphate hydroxyapatite (HA) crystals and grow by accretion to eventually surround the hyaline cartilage core. Though tesserae dimensions are …

Go to article

A Review Of Emerging Sensor Technologies For Tank Inspection: A Focus On Lidar And Hyperspectral Imaging And Their Automation And Deployment, Sergio Pallas Enguita, Chung-Hao Chen, Samuel Kovacic Jan 2024

A Review Of Emerging Sensor Technologies For Tank Inspection: A Focus On Lidar And Hyperspectral Imaging And Their Automation And Deployment, Sergio Pallas Enguita, Chung-Hao Chen, Samuel Kovacic

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This paper reviews various sensor technologies for tank inspection, focusing on Light Detection and Ranging (LiDAR) and Hyperspectral Imaging (HSI) as advanced solutions for corrosion detection. These technologies are evaluated alongside traditional methods such as ultrasonic, electromagnetic, and thermographic inspections. This review highlights their potential to enhance inspection accuracy, reduce the limitations of manual inspection, and support integrated data analysis for comprehensive asset management. Additionally, this paper proposes a pathway for automating these techniques to streamline inspection processes and improve implementation in practical applications.

Go to article

Linear Actuator Using Electromagnetic Brake For Damping Modulation In Physical Human-Robot Interaction, Zahid Ullah Jan 2024

Linear Actuator Using Electromagnetic Brake For Damping Modulation In Physical Human-Robot Interaction, Zahid Ullah

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Improving the transparency of high-transmission-ratio linear actuators is essential for enhancing the safety and performance of high-force robotic systems that engage in physical contact with humans in unstructured environments. However, achieving this goal presents significant challenges. A proposed solution for active body weight support systems involves a linear actuator design, combining a high-force unit with an agile, highly back-drivable unit, using an electrorheological-fluid brake. This dissertation introduces an approach that utilizes an electromagnetic (EM) brake with a reduced rotor inertia to address these challenges. The EM brake's increased torque capacity allows for integration with a low-gear-ratio linear transmission. The mini …

Go to article

ระบบการเรียนปฏิบัติการร่วมกันจากระยะไกลร่วมกับโมเดลภาษาขนาดใหญ่บนเว็บแอปพลิเคชันสำหรับการทดลองสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิล, ภูมิรพี เมเยอร์ Jan 2024

ระบบการเรียนปฏิบัติการร่วมกันจากระยะไกลร่วมกับโมเดลภาษาขนาดใหญ่บนเว็บแอปพลิเคชันสำหรับการทดลองสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิล, ภูมิรพี เมเยอร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แม้การระบาดของโควิด-19 จะผ่านพ้นไปแล้ว แต่การพัฒนาและเพิ่มความสามารถของห้องปฏิบัติการระยะไกลให้ทันสมัยและพร้อมใช้งานยังคงมีความสำคัญ งานวิจัยนี้นำเสนอระบบ Telepresence Laboratory ที่รวมการควบคุมการทดลองจากระยะไกลผ่าน Web Application กับการใช้งาน Large Language Model (LLM) เพื่อสร้างผู้ช่วยอัจฉริยะสำหรับการทดลองสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิล ระบบนี้สนับสนุนการเรียนรู้ผ่านการคำนวณค่าพารามิเตอร์ ตอบคำถาม และแนะนำขั้นตอนการทดลองในแบบเรียลไทม์ การประเมินระบบครอบคลุมสามด้าน ได้แก่ คุณสมบัติและประโยชน์เปรียบเทียบกับการทดลองแบบดั้งเดิม, ประสิทธิภาพของ LLM ในการสนับสนุนการทดลอง และความพึงพอใจจากผู้ทดลอง ผลการประเมินพบว่าระบบช่วยเพิ่มการเข้าถึง ลดภาระผู้สอน และลดเวลาในการคำนวณ แม้ว่าจะยังมีข้อจำกัดในด้านการมอบประสบการณ์สัมผัสจริงและความล่าช้าในการตอบสนองของ LLM สรุปได้ว่าระบบเหมาะสำหรับการเรียนที่มุ่งเน้นความเข้าใจทฤษฎีและกระบวนการทดลอง แต่ไม่เหมาะสำหรับการเรียนรู้การใช้งานเครื่องมือที่ซับซ้อน

Go to article

Corrosion Behavior Of Ysz And Ysz/Nico Coatings On Inconel 625 Exposed Alkali Chlorides, Resetiana Dwi Desiati, Eni Sugiarti, Bambang Hermanto, Gerald Ensang Timuda, Hubby Izzuddin, Fraya Aulia Salsabilla, Anawati Anawati Jan 2024

Corrosion Behavior Of Ysz And Ysz/Nico Coatings On Inconel 625 Exposed Alkali Chlorides, Resetiana Dwi Desiati, Eni Sugiarti, Bambang Hermanto, Gerald Ensang Timuda, Hubby Izzuddin, Fraya Aulia Salsabilla, Anawati Anawati

Journal of Metals, Materials and Minerals

Alkali chloride attack on boiler pipe walls is considered the main problem of corrosion in the waste-to-energy (WTE) industry, even though uses superalloy. Electrophoretic deposited (EPD) yttria-stabilized zirconia (YSZ) coating is carried out to protect the Inconel 625 substrate. YSZ is deposited directly both on the Inconel 625 substrate and NiCo-Inconel 625. Corrosion resistance was conducted using the 3.5% NaCl electrochemical test and the hot salt corrosion test at 600°C in alkaline salt media such as NaCl, KCl, and CaCl2. The potentiodynamic polarization curve shows that the YSZ coating deposited on the substrate (single-layer) has a corrosion rate of 0.065 …

Go to article

Study Of Titanium Alloy Ti–Al–Zr–Nb–V During Heating Under Deformation And Its Phase Transformation Features, Aidar Kenzhegulov, Axaule Mamaeva, Aleksander Panichkin, Akerke Imbarova, Balzhan Kshibekova, Rashida Aubakirova, Nazgul Toiynbaeva Jan 2024

Study Of Titanium Alloy Ti–Al–Zr–Nb–V During Heating Under Deformation And Its Phase Transformation Features, Aidar Kenzhegulov, Axaule Mamaeva, Aleksander Panichkin, Akerke Imbarova, Balzhan Kshibekova, Rashida Aubakirova, Nazgul Toiynbaeva

Journal of Metals, Materials and Minerals

An alloy based on Ti–Al–Zr–Nb–V was prepared and its deformation behavior at elevated temperatures was studied. The microstructure and phase of the alloys were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, thermal analysis, and mechanical testing. The results showed that the Ti–Al–Zr–Nb–V alloy, when stretched, exhibits a superplasticity effect in the range of  975℃ to 1100℃, with an elongation of up to 400%. It was found that superplasticity develops in the temperature region of the α+β→β transition and is accompanied by a change in grain size and redistribution of alloying elements among phases.

Go to article

First Prev Next Last