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

Engineering Science and Materials Commons™

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

Mechanical Engineering

Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type
File Type

Articles 1111 - 1140 of 1721

Full-Text Articles in Engineering Science and Materials

ระบบของไหลจุลภาคเพื่อดักจับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียด้วยแรงแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำโดยโครงสร้างนิกเกิล, พชร หนูสวัสดิ์ Jan 2018

ระบบของไหลจุลภาคเพื่อดักจับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียด้วยแรงแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำโดยโครงสร้างนิกเกิล, พชร หนูสวัสดิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการคัดแยกเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียโดยอาศัยแม่เหล็กถาวรพร้อมกับการใช้โครงสร้างเสานิกเกิลขนาดเล็กซึ่งเป็นวัสดุเฟอโรแมกนีติก เพื่อเพิ่มเกรเดียนของสนามแม่เหล็กโดยมีการศึกษาผลของรูปร่างโครงสร้างเสาขนาดเล็กต่อขนาดของแรงแมกนีโตเฟอรีติกและแรงต้านการไหลที่เปลี่ยนแปลงไป เมื่อมีโครงสร้างวัสดุเฟอโรแมกนีติกมาขวางในสนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดเกรเดียนของสนามแม่เหล็กขึ้นและขนาดของเกรเดียนจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นกับรูปร่างของโครงสร้างเสาขนาดเล็ก โดยแรงแมกนีโตเฟอรีติกจะมีค่ามากขึ้นเมื่อเกรเดียนของสนามแม่เหล็กสูงขึ้น ในการศึกษานี้ได้ศึกษารูปร่างเสาขนาดเล็กสามรูปร่างคือสี่เหลี่ยม รูปวี และรูปดับเบิ้ลยูผ่านโปรแกรมจำลองทางคอมพิวเตอร์ COMSOL Multiphysics® เมื่อเปรียบเทียบระหว่างรูปร่างของเสาทั้งสามแบบพบว่าเสาสี่เหลี่ยมจะทำให้เกิดแรงแมกนีโตเฟอรีติกผลักให้อนุภาคไม่ติดกับโครงสร้างทางด้านหน้าแต่ในเสาวีและดับเบิ้ลยูจะมีแรงแมกนีโตเฟอรีติกที่ดึงดูดอนุภาคได้ ซึ่งจะเป็นข้อดีที่อาจจะทำให้เสาทั้งสองมีการดักจับอนุภาคได้ดีขึ้น หลังจากนั้นระบบของไหลจุลภาคที่มีโครงสร้างทั้งสามแบบได้ออกแบบและสร้างขึ้น โดยโครงสร้างเสานิกเกิลมีขนาด 200x200 ไมโครเมตร มีความสูง 30 ไมโครเมตร สำหรับโครงสร้างตัววีและดับเบิ้ลยูจะมีส่วนเว้าลึกเข้าไปในโครงสร้างประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวเสาและทำทดลองกับอนุภาคพาราแมกนีติกที่มีขนาด 5 และ 10 ไมโครเมตรและเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียเพื่อประเมินความสามารถของระบบ ในการทดลองได้ใช้อัตราการไหลที่ 0.04 มิลลิลิตรต่อนาที และเพิ่มอัตราการไหลขึ้นไปเป็น 0.4 และ 0.8 มิลลิลิตรต่อนาที ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเสาวีและเสาดับเบิ้ลยูมีความสามารถในการดักจับอนุภาคพาราแมกนีติกและเซลล์ที่ติดเชื้อมาลาเรียได้มากกว่ารูปร่างสี่เหลี่ยม ซึ่งอนุภาคพาราแมกนีติกและเซลล์ที่ติดเชื้อมาลาเรียจะเคลื่อนที่เข้าไปติดในบริเวณส่วนเว้าของรูปร่างวีและรูปร่างดับเบิ้ลยู เนื่องจากในบริเวณส่วนเว้าของเสาวีและดับเบิ้ลยูมีขนาดแรงต้านการไหลต่ำแต่มีแรงแมกนีโตเฟอรีติกที่สามารถดึงดูดอนุภาคได้

Go to article

การใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกในเครื่องยนต์ Ci ชนิด Direct Injection, ยุทธนา ชาญณรงค์ชัย Jan 2018

การใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกในเครื่องยนต์ Ci ชนิด Direct Injection, ยุทธนา ชาญณรงค์ชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาผลของการใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกที่มีต่อสมรรถนะ ปรากฏการณ์การเผาไหม้รวมถึงค่าควันดำของเครื่องยนต์ ซึ่งในงานวิจัยนี้จะทดสอบกับเครื่องยนต์ Kubota รุ่น RT 140 DI โดยสามารถแบ่งการทดสอบออกได้เป็น 3 ส่วน โดยส่วนที่หนึ่งเป็นการทดสอบเพื่อดูค่าสมรรถนะที่สภาวะคงตัว ความเร็วรอบคงที่ ตั้งแต่ 1000 - 2400 รอบ/นาที ทั้งที่สภาวะภาระสูงสุดและภาระบางส่วนของเครื่องยนต์ พบว่า ที่ภาระสูงสุดของเครื่องยนต์เมื่อใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกสามารถสร้างค่าแรงบิดเบรกและกำลังเบรกได้น้อยกว่าเชื้อเพลิงดีเซลเนื่องจากมีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่าซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นของเชื้อเพลิงที่น้อยกว่า แม้จะมีค่าความร้อนของเชื้อเพลิงที่สูงกว่าจึงมีค่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกและค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงเบรกดีกว่า และที่สภาวะภาระบางส่วนของเครื่องยนต์เมื่อใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกจะมีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรก ค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงเบรกดีกว่าการใช้เชื้อเพลิงดีเซลสอดคล้องกับผลที่ภาระสูงสุด ส่วนที่สองเป็นการทดสอบค่าสมรรถนะของเครื่องยนต์และค่าควันดำที่จุดทดสอบตามมาตรฐาน ESC test cycle พบว่า เครื่องยนต์เมื่อใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกมีค่าสมรรถนะที่ดีกว่า ส่วนควันดำมีค่าเคียงกับเชื้อเพลิงดีเซล ส่วนที่สามเป็นผลการวิเคราะห์การเผาไหม้ของเครื่องยนต์เมื่อใช้เชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติก ในการทดสอบจะทำการวัดความดันในห้องเผาไหม้ ความดันเชื้อเพลิงที่ทางเข้าหัวฉีดและองศาเพลาข้อเหวี่ยง โดยบันทึกข้อมูลทุก ๆ 2 องศาเพลาข้อเหวี่ยง จำนวน 200 วัฏจักรต่อจุดทดสอบ ที่จุดทดสอบตามมาตรฐาน ESC test cycle พบว่า จุดเริ่มต้นการฉีดเชื้อเพลิงจะเข้าใกล้ศูนย์ตายบนเมื่อความเร็วรอบมากขึ้น ความดันในห้องเผาไหม้สูงสุดมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อภาระการทดสอบมากขึ้น ส่วนอัตราการปลดปล่อยความร้อนสูงสุดและการปล่อยความร้อนสุทธิมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อภาระการทดสอบมากขึ้น โดยมีค่าสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้อยู่ในช่วง 0.732 - 0.866 ซึ่งไม่ต่างจากเชื้อเพลิงดีเซล จากผลการทดสอบสามารถสรุปได้ว่าเชื้อเพลิงดีเซลสังเคราะห์จากขยะพลาสติกสามารถนำไปให้ในเครื่องยนต์ CI ชนิด Direct Injection ได้โดยไม่ต้องมีการปรับแต่งเครื่องยนต์ โดยมีค่าประสิทธิภาพต่าง ๆ ที่ดีกว่าและค่าควันดำใกล้เคียงกับการใช้เชื้อเพลิงดีเซล

Go to article

การศึกษากลไกการดักจับอนุภาคภายในหลุมจุลภาครูปทรงสามเหลี่ยม, ภาคภูมิ ยิ่งประทานพร Jan 2018

การศึกษากลไกการดักจับอนุภาคภายในหลุมจุลภาครูปทรงสามเหลี่ยม, ภาคภูมิ ยิ่งประทานพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาแบ่งออกเป็นสองวัตถุประสงค์หลัก อย่างแรกเป็นการศึกษากลไกการดักจับอนุภาคโดยอาศัยหลักการหมุนวนที่เกิดขึ้นภายในหลุมสามเหลี่ยมคือ สามเหลี่ยมมุมเท่า สามเหลี่ยมมุมแหลม และสามเหลี่ยมมุมป้าน ผลจากการจำลองการไหลพบว่าของไหลที่บริเวณหลุมรูปทรงสามเหลี่ยมจะเกิดการไหลแบบหมุนวนสำคัญ 2 รูปแบบคือ การหมุนวนภายในหลุมโดยแกนการหมุนตั้งฉากกับทิศทางการไหล และการหมุนวนที่ขอบด้านหน้าหลุมโดยมีแกนการหมุนในทิศทางเดียวกับการไหล โดยการหมุนแบบแรกเป็นการดักจับอนุภาคลงสู่หลุม ทั้งนี้การหมุนวนภายในหลุมและการหมุนวนที่ขอบด้านหน้าหลุมจะเกิดการปฏิสัมพันธ์ของการหมุนวนจนทำให้เกิดการหมุนวนอีกกลุ่มหนึ่งภายในหลุมเรียกว่าการหมุนวนทุติยภูมิ การหมุนวนนี้อาจช่วยประคองอนุภาคที่ถูกดักจับให้อยู่กลางหลุมแต่หากมีขนาดการหมุนวนที่มากเกินไปอาจส่งผลให้อนุภาคหลุดออกจากหลุมได้ โดยสามเหลี่ยมมุมป้านจะมีขนาดการหมุนวนทุติยภูมิสูงที่สุด ดังนั้นหากมีอนุภาคถูกดักจับภายในหลุมมีความเป็นไปได้สูงที่อนุภาคจะถูกแรงหมุนวนดันออกจากหลุมสำหรับกรณีสามเหลี่ยมมุมป้านรองลงมาถือสามเหลี่ยมมุมเท่าและสามเหลี่ยมมุมแหลมตามลำดับ วัตถุประสงค์ที่สองคือการนำเสนอรูปแบบการดักจับอนุภาคโดยอาศัยการทดลองประกอบ รูปแบบการดักจับใหม่นี้เริ่มจากการดักจับอนุภาคให้เต็มหลุมที่อัตราการไหลต่ำก่อนจากนั้นเพิ่มอัตราการไหลเพื่อเพิ่มขนาดของการไหลหมุนวนทุติยภูมิส่งผลให้อนุภาคออกจากหลุมมากขึ้น โดยอุปกรณ์การไหลประกอบไปด้วยช่องการไหลที่พื้นมีการเรียงตัวของหลุมจุลภาครูปทรงสามเหลี่ยม สำหรับการทดลองเริ่มจากการนำอนุภาคพลาสติกผสมเข้ากับสารละลาย PBS และฉีดเข้าสู่อุปกรณ์การไหลที่อัตราการไหลประมาณ 10 มิลลิลิตรต่อชั่วโมงเพื่อดักจับอนุภาคให้เต็มหลุมจากนั้นปรับอัตราการไหลสูงเพื่อดันอนุภาคออกจากหลุมจนกระทั่งเหลือเพียงอนุภาคเดี่ยว โดยที่อัตราการไหล 500 มิลลิลิตรต่อชั่วโมงเป็นเวลา 2 นาที พบว่าสามเหลี่ยมมุมเท่า สามเหลี่ยมมุมแหลม และสามเหลี่ยมมุมป้านสามารถดักจับอนุภาคเดี่ยวได้ 83.6% 31.5% และ 16.7% ตามลำดับ ซึ่งสามเหลี่ยมมุมแหลมจะกักเก็บอนุภาคไว้ภายในหลุมได้มากเนื่องจากมีขนาดการหมุนวนทุติยภูมิในหลุมที่ต่ำแต่สามเหลี่ยมมุมป้านมีขนาดการหมุนวนทุติยภูมิสูงสุดส่งผลให้อนุภาคส่วนใหญ่ถูกดันออกจากหลุมจนหมด

Go to article

การประเมินความล้าของฟันที่ผ่านการบูรณะโดยใช้วิธีระนาบวิกฤตและเกณฑ์ของ Findley โดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, วิรเดช ธารณเจษฎา Jan 2018

การประเมินความล้าของฟันที่ผ่านการบูรณะโดยใช้วิธีระนาบวิกฤตและเกณฑ์ของ Findley โดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, วิรเดช ธารณเจษฎา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ประยุกต์ความรู้ด้านความล้าโดยวิธีการวิเคราะห์ระนาบวิกฤต (critical plane analysis) ตามแบบจำลองของฟินเลย์ (Findley's model) เพื่อหาอายุการใช้งานในรูปจำนวนรอบและรูปการแตกหักของฟันที่ได้รับการบูรณะ การศึกษานี้สร้างแบบจำลองฟันที่ผ่านการครอบฟันที่ทำจากเซรามิก 2 ชนิด คือลิเทียมไดซิลิเกตและเซอร์โคเนีย ด้วยวิธีภาพถ่ายคอมพิวเตอร์ (CT scan) และการปรับแต่งรูปร่างด้วยโปรแกรมช่วยออกแบบ (computer-aided design program) ก่อนนำแบบจำลองมาวิเคราะห์การกระจายความเค้นด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ แล้วนำความเค้นดังกล่าวมาวิเคราะห์ความล้าในรูปพารามิเตอร์ฟินเลย์ การศึกษานี้ใช้โปรแกรม COMSOL และ MATLAB วิเคราะห์หาระนาบรอยแตกหักและจำนวนรอบภาระที่เนื้อฟันและวัสดุครอบฟันสามารถรับได้ แรงบดเคี้ยวที่สนใจคือแรงจากการบดเคี้ยวปกติหรือการกัดฟันที่ไม่ปกติ เช่นแรงจากการกัดฟันในผู้ที่มีภาวะนอนกัดฟัน ผลการศึกษาพบว่าความเค้นที่เกิดขึ้นในกรณีฟันครอบด้วยลิเทียมไดซิลิเกตมีค่าน้อยกว่าฟันที่ครอบด้วยเซอร์โคเนีย เนื่องจากลิเทียมไดซิเกตมีค่าความหนาแน่นน้อยกว่าเซอร์โคเนีย ทำให้ได้รับผลของแรงพลศาสตร์น้อยกว่า เมื่อพิจารณาพฤติกรรมการล้าพบว่าลักษณะการแตกหักที่ระนาบวิกฤตในเนื้อฟันหรือครอบฟันมีลักษณะคล้ายกับการแตกหักที่พบได้จากการทดลองหรือจากรายงานทางคลินิกที่มีเงื่อนไขขอบเขตใกล้เคียงกัน ฟันที่ครอบด้วยวัสดุทั้งสองชนิดสามารถทนต่อแรงบดเคี้ยวปกติได้มากกว่า 106 รอบ สำหรับกรณีการกัดฟันที่ไม่ปกติ พบว่าครอบฟันที่เป็นลิเทียมไดซิลิเกตเกิดการรอยแตกที่ครอบฟันก่อน ในขณะที่ครอบฟันที่เป็นเซอร์โคเนียเกิดรอยแตกที่บริเวณเนื้อฟันก่อน การพิจารณาความเสียหายโดยพิจารณาเกณฑ์ความเค้น von Mises และพิจารณาพารามิเตอร์ฟินเลย์ให้ผลการทำนายความเสียหายที่แตกต่างกัน เนื่องจากการพิจารณาความเค้น von Mises พิจารณาขนาดความเค้นที่จะทำให้เกิดการเสียหายเป็นหลัก ในขณะที่การพิจารณาพารามิเตอร์ฟินเลย์พิจารณาความเค้นในรูปที่ทำให้เกิดรอยแตกเป็นหลัก

Go to article

การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ป้องกันการล้มสำหรับผู้สูงอายุด้วยคอนโทรลโมเมนต์ไจโรสโคป, ปริญเอก ร่มไตรรัตน์ Jan 2018

การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ป้องกันการล้มสำหรับผู้สูงอายุด้วยคอนโทรลโมเมนต์ไจโรสโคป, ปริญเอก ร่มไตรรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การสูญเสียความสามารถในการทรงตัวของผู้สูงอายุทำให้ร่างกายเกิดการแกว่งของลำตัวมากขึ้นซึ่งเป็นการเพิ่มความเสี่ยงต่อการล้มของผู้สูงอายุ เพื่อลดความเสี่ยงต่อการล้มที่เกิดจากการแกว่งของร่างกายที่มากขึ้นจึงได้มีการออกแบบชุดอุปกรณ์ซีเอ็มจีซึ่งประกอบด้วยคอนโทรลโมเมนต์ไจโรสโคปคู่แบบไขว้กันและเซนเซอร์วัดความเอียงแบบสองแกน ชุดอุปกรณ์มีน้ำหนักรวม 15 กิโลกรัม มีขนาดโดยรวมกว้าง 22 เซนติเมตร ยาว 42 เซนติเมตร และสูง 45 เซนติเมตร การทำงานของชุดอุปกรณ์ซีเอ็มจีประกอบด้วยกระบวนการหลัก 3 กระบวนการ ได้แก่ กระบวนการเตรียมพร้อมก่อนสร้างแรงบิด กระบวนการสร้างแรงบิด และกระบวนการกลับนิวทรอล ได้ทำการทดสอบสมรรถนะการใช้งานจริงของอุปกรณ์บนผู้เข้ารับการทดสอบที่มีสุขภาพแข็งแรงโดยให้ผู้เข้ารับการทดสอบโน้มร่างกายไปจนกระทั่งสูญเสียการทรงตัวเพื่อจำลองสถานการณ์ที่ร่างกายของผู้สูงอายุเกิดการแกว่งของลำตัวจนกระทั่งสูญเสียการทรงตัว ผลการทดสอบสมรรถนะในการทำงานแสดงให้เห็นว่าชุดอุปกรณ์ซีเอ็มจีสามารถตรวจวัดทิศทางการล้มได้และสามารถสร้างแรงบิดต้านการล้มจากการแกว่งของลำตัวได้ทุกทิศทาง ชุดอุปกรณ์สามารถสร้างแรงบิดได้เพียงพอที่จะนำผู้เข้ารับการทดสอบที่สูญเสียการทรงตัวในทิศต่างๆกลับมาอยู่ในสภาวะที่ทรงตัวได้ เป็นการช่วยลดความเสี่ยงต่อการหกล้มของผู้สูงอายุที่สวมใส่ชุดอุปกรณ์

Go to article

การออกแบบและการผลิตเครื่องขัดขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงความกลมของหัวสะโพกเทียม, พศวัต มั่นนิธิวรกุล Jan 2018

การออกแบบและการผลิตเครื่องขัดขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงความกลมของหัวสะโพกเทียม, พศวัต มั่นนิธิวรกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จากแนวทางตามมาตรฐาน ASTM F2033 หัวสะโพกเทียมโลหะทรงกลมต้องมีค่าความเบี่ยงเบนจากทรงกลมต่ำกว่า 10 ไมโครเมตร โดยในกระบวนการกลึงด้วยเครื่องCNCไม่สามารถกลึงทรงกลมได้แม่นยำเพียงพอ กระบวนการขัดหัวสะโพกเทียมจึงมีความจำเป็นอย่างมากเพื่อปรับปรุงให้หัวสะโพกเทียมทรงกลมมีค่าความเป็นทรงกลมได้ตามมาตรฐานดังกล่าว เนื่องจากเครื่องขัดหัวสะโพกเทียมในท้องตลาดมีราคาสูงและมีขนาดใหญ่ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างเครื่องขัดขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงค่าความเป็นทรงกลมของหัวสะโพกเทียมให้ดีกว่าความเป็นทรงกลมที่ผลิตได้จากเครื่องกลึงซีเอนซี โดยทำการออกแบบและผลิตสปินเดิลความเที่ยงตรงสูงสองชุด สำหรับหมุนชิ้นงานหัวสะโพกเทียมหนึ่งชุด และสำหรับหมุนหินขัดทรงถ้วยหนึ่งชุด โดยได้ทำการเลือกใช้ตลับลูกปืนเชิงมุมซึ่งสามารถใส่แรงอัดเพื่อเพิ่มความเที่ยงตรงของระบบสปินเดิลได้ ในการออกแบบสปินเดิลทั้งสองมีการกำหนดข้อกำหนดการออกแบบสปินเดิลคือ ค่าการหมุนหนีศูนย์ของระนาบในแนวรัศมีของเพลาและความเร็วรอบสปินเดิล มีการกำหนดค่าความพอดีและพิกัดความเผื่อตามคู่มือการออกแบบสปินเดิล ทำการเลือกฐานสว่านแท่นเพื่อใช้ในการฟีดหินขัดทรงถ้วย มีการออกแบบฐานเครื่องจักรสำหรับติดตั้งสปินเดิลทั้งสอง โดยตัวฐานเครื่องจักรสามารถปรับตำแหน่งแกนหมุนของหินขัดทรงถ้วยเพื่อให้ใกล้กับจุดศูนย์กลางของหัวสะโพกเทียมมากที่สุด โดยผลการทดสอบสมรรถนะของสปินเดิลทั้งสองพบว่าตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ และผลการทดสอบการขัดหัวสะโพกเทียมพบว่าค่าความเบี่ยงเบนจากทรงกลมของชิ้นงานหัวสะโพกเทียมมีค่าลดลงหลังจากผ่านกระบวนการปรับปรุงความเป็นทรงกลมด้วยเครื่องขัดหัวสะโพกเทียมขนาดเล็ก ดังนั้นเครื่องขัดขนาดเล็กซึ่งได้ทำการออกแบบในงานวิจัยนี้ สามารถปรับปรุงค่าความเป็นทรงกลมของหัวสะโพกเทียมให้ดีกว่าความเป็นทรงกลมที่ผลิตได้จากเครื่องกลึงซีเอนซีได้

Go to article

Consuming Digital Debris In The Plasticene, Stephen R. Parks Jan 2018

Consuming Digital Debris In The Plasticene, Stephen R. Parks

Theses and Dissertations

Claims of customization and control by socio-technical industries are altering the role of consumer and producer. These narratives are often misleading attempts to engage consumers with new forms of technology. By addressing capitalist intent, material, and the reproduction limits of 3-D printed objects’, I observe the aspirational promise of becoming a producer of my own belongings through new networks of production. I am interested in gaining a better understanding of the data consumed that perpetuates hyper-consumptive tendencies for new technological apparatuses. My role as a designer focuses on the resolution of not only the surface of the object through 3-D …

Go to article

The Inter-Laminar Shearing Effect On Wrinkle Development In Composite Forming Processes, David Sundquist Dec 2017

The Inter-Laminar Shearing Effect On Wrinkle Development In Composite Forming Processes, David Sundquist

McKelvey School of Engineering Graduate Student Theses & Dissertations

Composite materials are becoming prevalent in aerospace industries as the uniqueness of the composite structure allows the composite to be tailored specifically for individual applications. Many fabrication techniques produce defects in composite parts such as wrinkles, fiber waviness, fiber misalignment, and porosity. The driving mechanisms behind these defects occurring during forming processes are not fully understood and, thus, characterization formation of these defects in a uncured state is beneficial to optimize composite processing. This work primarily investigated the influence of how uncured pre-impregnated carbon ply properties affect the wrinkling behavior of a composite laminates. Several factors affecting composite ply forming …

Go to article

Optical Flow Method For Blood Flow Velocimetry Based On Digital X-Ray Subtraction Angiography: A Brief Review, Zifeng Yang Dec 2017

Optical Flow Method For Blood Flow Velocimetry Based On Digital X-Ray Subtraction Angiography: A Brief Review, Zifeng Yang

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications

Detailed blood flow information has been recognized as the key information for diagnosis of vascular diseases, such as vascular stenosis and aneurysms. Optical flow method (OFM) is an emergent technique as a tool to analyze the digital x-ray subtraction angiographic images of blood vessels to obtain the detailed blood flow distribution in vascular systems. A brief review isconstructed to discuss the status, applicability, accuracy and future direction of the optical flow technique in the physical study of vascular flow.

Go to article

Me-Em Enewsbrief, July-December 2017, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Dec 2017

Me-Em Enewsbrief, July-December 2017, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.

Go to article

Blanking Clearance And Punch Velocity Effects On The Sheared Edge Characteristic In Micro-Blanking Of Commercially Pure Copper Sheet, Didin Zakariya Lubis, Ichsan Ristiawan Nov 2017

Blanking Clearance And Punch Velocity Effects On The Sheared Edge Characteristic In Micro-Blanking Of Commercially Pure Copper Sheet, Didin Zakariya Lubis, Ichsan Ristiawan

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

This study aims to identify the influences between clearance and punch velocity on the part edge quality of blanked parts. Experiments have been conducted using material copper, punch-die clearance and punch velocity variations. In order to determine the reachable punch-die clearance and punch velocity required for blanking. The quality of the part-edge characteristics shows that higher punch velocity and decreases clearance value can improve the part-edge quality, resulting in smaller burr height and rollover, and a larger shear zone. Furthermore, it could be observed that the part-edge quality improvement when blanking with high punch velocity is much more distinct for …

Go to article

Formula Of Moulding Sand, Bentonite And Portland Cement To Improve The Quality Of Al-Si Cast Alloy, Andoko Andoko, Poppy Puspitasari, Avita Ayu Permanasari, Didin Zakaria Lubis Nov 2017

Formula Of Moulding Sand, Bentonite And Portland Cement To Improve The Quality Of Al-Si Cast Alloy, Andoko Andoko, Poppy Puspitasari, Avita Ayu Permanasari, Didin Zakaria Lubis

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

A binder is any material used to strengthen the bonding of moulding sand grains. The primary function of the binder is to hold the moulding sand and other materialstogether to produce high-quality casts. In this study, there were four binder compositions being tested, i.e. 5% bentonite + 5% Portland cement, 4% bentonite + 6% Portland cement, 6% bentonite + 4% Portland cement, and 7% bentonite + 3% Portland cement. Each specimen was measured for its compressive strength, shear strength, tensile strength and permeability. The highest compressive strength was obtained fromthe specimen composed of 6% bentonite+ 4% Portland cement. The highest …

Go to article

Modeling Of Antenna For Deep Target Hydrocarbon Exploration, Nadeem Nasir, Noorhana Yahya, Hasnah Mohd Zaid, Afza Shafie, Norhisham Hamid Nov 2017

Modeling Of Antenna For Deep Target Hydrocarbon Exploration, Nadeem Nasir, Noorhana Yahya, Hasnah Mohd Zaid, Afza Shafie, Norhisham Hamid

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Nowadays control source electromagnetic method is used for offshore hydrocarbon exploration. Hydrocarbon detection in sea bed logging (SBL) is a very challenging task for deep target hydrocarbon reservoir. Response of electromagnetic (EM) field from marine environment is very low and it is very difficult to predict deep target reservoir below 2km from the sea floor. This work premise deals with modeling of new antenna for deep water deep target hydrocarbon exploration. Conventional and new EM antennas at 0.125Hz frequency are used in modeling for the detection of deep target hydrocarbon reservoir. The proposed area of the seabed model (40km ´ …

Go to article

Properties Of Brass Under Different Pouring Temperatures In Sand Casting Process, Poppy Puspitasari, Avita Ayu Permanasari, Andoko Andoko, Bayu Angga Pratama Nov 2017

Properties Of Brass Under Different Pouring Temperatures In Sand Casting Process, Poppy Puspitasari, Avita Ayu Permanasari, Andoko Andoko, Bayu Angga Pratama

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

This study aimed to determine the toughness of casts produced by the sand casting process at various temperatures against brass, and to investigate the structure contained in the cast madeusing abrass metal mould. This study was experimental research that observed the results of a treatment applied to a specimen group. This pre-experimental study usedthe one-shot case study model in which a group of samples was given treatment. The results showed that the specimen poured at 900°C exhibiteda microstructure consisting ofgood Cu-Zn content, while that at 700°Chad the least Cu content. It indicates that the higher the temperature used for metal …

Go to article

Development Of A Ferrite-Based Electromagnetic Wave Detector, Muhammad Hanis Bin Zakariah, Poppy Puspitasari, Nur Azliza Ahmad Nov 2017

Development Of A Ferrite-Based Electromagnetic Wave Detector, Muhammad Hanis Bin Zakariah, Poppy Puspitasari, Nur Azliza Ahmad

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Direct detection of hydrocarbon by an active source using electromagnetic (EM) wave termed Sea Bed Logging (SBL) has shown very promising results. However, currently available electromagnetic wave technology has a number of challenges including sensitivity and lapsed time. Our initial response to this issue is to develop a ferrite-based EM wave detector for Sea Bed Logging (SBL). Ferrite bar and copper rings in various diameters were used as detector 1 (D1). For Detector 2 (D2), toroid added with copper wires in different lengths at the centre of it were used. The first experiment is to determine the inductance and resistance …

Go to article

Thermogravimetric And Kinetic Analysis Of Cassava Starch Based Bioplastic, Nanang Eko Wahyuningtiyas, Heru Suryanto, Eddy Rudiyanto, Sukarni Sukarni, Poppy Puspitasari Nov 2017

Thermogravimetric And Kinetic Analysis Of Cassava Starch Based Bioplastic, Nanang Eko Wahyuningtiyas, Heru Suryanto, Eddy Rudiyanto, Sukarni Sukarni, Poppy Puspitasari

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Cassava starch based bioplasticfor packaging application has great potency because of the various starchproducing plants in Indonesia.Bioplasticcan contribute to reduce the dependence on fossil fuels andpetroleumthat can solve the environmentalproblem.Thepurpose of this research is to find out the thermal decomposition and the activation energy of cassava starch based bioplastic. The methods weresynthesis bioplastic with cassava starch as main component and glycerol as plasticizer. The thermogravimetry analysis was conducted to obtain the decomposition process mechanism of bioplastic and the heating valueof bioplasticwas measured using theadiabatic bomb calorimetric. Data analysis was conducted using a fitting model approach with an acikalin method to …

Go to article

Compositional And Structural Evolution During Ball Milling Of Ti-Based Metallic Glass Powder, Yanuar Rohmat Aji Pradana Nov 2017

Compositional And Structural Evolution During Ball Milling Of Ti-Based Metallic Glass Powder, Yanuar Rohmat Aji Pradana

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Ti42Zr40Ta3Si7.5Sn7.5metallic glass powder prepared for subsequent consolidation by hot pressing were produced by high energy ball milling from amorphous ribbon and both of the compositional and structural evolution on milled powders were studied using XRD and DSC analyses. By using WC vial and balls, the abrasion of milling media occurred causing WC contamination on < 105 µm milled powder after 2 cycles of milling. Based on DSC analysis, the contamination clearly reduced theΔTxof the alloy up to 48%. On the other hand, the contamination were overcome after milling using SS vial and balls, proved by no crystal peak observed on XRD pattern of all milling cycle levels. However, the thermal stability was noticed to be decreased implying the presence of nanocrystals on the amorphous powder after ball milling and the nanocrystal amount tend to be higher when more milling cycles were applied.

Go to article

Method For Single Crystal Growth Of Photovoltaic Perovskite Material And Devices, Jinsong Huang, Qingfeng Dong Nov 2017

Method For Single Crystal Growth Of Photovoltaic Perovskite Material And Devices, Jinsong Huang, Qingfeng Dong

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

Systems and methods for perovskite single crystal growth include using a low temperature solution process that employs a temperature gradient in a perovskite solution in a container , also including at least one small perovskite single crystal , and a substrate in the solution upon which substrate a perovskite crystal nucleates and grows , in part due to the temperature gradient in the solution and in part due to a temperature gradient in the substrate . For example , a top portion of the substrate external to the solution may be cooled .

Go to article

Oct-Based Three Dimensional Modeling Of Stent Deployment, Pengfei Dong, David Prabhu, David L. Wilson, Hiram G. Bezerra, Linxia Gu Nov 2017

Oct-Based Three Dimensional Modeling Of Stent Deployment, Pengfei Dong, David Prabhu, David L. Wilson, Hiram G. Bezerra, Linxia Gu

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

Stent deployment has been widely used to treat narrowed coronary artery. Its acute outcome in terms of stent under expansion and malapposition depends on the extent and shape of calcifications. However, no clear understanding as to how to quantify or categorize the impact of calcification. We have conducted ex vivo stenting characterized by the optical coherence tomography (OCT). The goal of this work is to capture the ex vivo stent deployment and quantify the effect of calcium morphology on the stenting. A three dimensional model of calcified plaque was reconstructed from ex vivo OCT images. The crimping, balloon expansion and …

Go to article

Multiple Scattering Theory For Polycrystalline Materials With Strong Grain Anisotropy: Theoretical Fundamentals And Applications, Huijing He Oct 2017

Multiple Scattering Theory For Polycrystalline Materials With Strong Grain Anisotropy: Theoretical Fundamentals And Applications, Huijing He

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

This work is a natural extension of the author’s previous work: “Multiple scattering theory for heterogeneous elastic continua with strong property fluctuation: theoretical fundamentals and applications” (arXiv:1706.09137 [physics.geo-ph]), which established the foundation for developing multiple scattering model for heterogeneous elastic continua with either weak or strong fluctuations in mass density and elastic stiffness. Polycrystalline material is another type of heterogeneous materials that widely exists in nature and extensively used in industry. In this work, the corresponding multiple scattering theory for polycrystalline materials with randomly oriented anisotropic crystallites is developed. To validate the theory, the theoretical results for a series of …

Go to article

Floating-Gate Transistor Photodetector, Jinsong Huang, Yongbo Yuan Oct 2017

Floating-Gate Transistor Photodetector, Jinsong Huang, Yongbo Yuan

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

A field effect transistor photodetector that can operate in room temperature includes a source electrode , a drain electrode , a channel to allow an electric current to flow between the drain and source electrodes , and a gate electrode to receive a bias voltage for controlling the current in the channel . The photodetector includes a light - absorbing mate rial that absorbs light and traps electric charges . The light absorbing material is configured to generate one or more charges upon absorbing light having a wavelength within a specified range and to hold the one or more charges …

Go to article

Incorporating Student Reflection Into Engineering Courses, Nancy Barr Oct 2017

Incorporating Student Reflection Into Engineering Courses, Nancy Barr

TechTalks

Critical reflection as students move through their disciplinary curriculum is one way to cultivate capacity for critical thinking. By embedding opportunities for critical reflection in disciplinary courses, educators can combine aspects of writing theory, metacognitive learning, and critical pedagogy to help students begin to frame how they will apply their skills and talents to problems effecting diverse populations. The new undergraduate ME curriculum combines applied learning and project-based learning methods in a series of four ME Practice courses. Technical communication instruction is also embedded in these courses, and the “capstone” of each course is a reflective essay. By responding to …

Go to article

Space Mining Is Almost Here!, Paul Van Susant Oct 2017

Space Mining Is Almost Here!, Paul Van Susant

TechTalks

When going to the Moon and Mars for extended stays with humans it is required to minimize mass by "living off the land" as soon as possible. Mining local resources and using them to produce consumables and construct simple structures can leverage launch mass to the surface of those bodies. In addition, asteroid mining will be able to provide rocket fuel to further spur economic development in CIS-Lunar space and further open up solar system activities. I am working on mining on Mars and the Moon as well as construction using local rocks.

Go to article

New Concepts In Evolutionary Algorithms For Systems Architecture Optimization, Ossama Abdelkhalik Oct 2017

New Concepts In Evolutionary Algorithms For Systems Architecture Optimization, Ossama Abdelkhalik

TechTalks

This talk will present recent developments in evolutionary algorithms that focus on the systems architecture optimization. One challenge in systems optimization is the variable number of design variables. Three new concepts will be presented in this talk that enable evolutionary algorithms to handle this type of problems more efficiently. The first is the biologically inspired concept of Hidden Genes that implements tags to cover/uncover genes in the variables' code, which enable handling variable number of variables in evolutionary algorithms. The second concept is a structured chromosome approach that transcripts the variables in a multi-layer code as opposed to the standard …

Go to article

Software For Extracting Deformation Gradient And Stress From Md Simulations: Simulations Using The Charmm Force Field, Mehrdad Negahban, Lili Zhang, Zesheng Zhang, John Jasa, Antoine Jérusalem Aug 2017

Software For Extracting Deformation Gradient And Stress From Md Simulations: Simulations Using The Charmm Force Field, Mehrdad Negahban, Lili Zhang, Zesheng Zhang, John Jasa, Antoine Jérusalem

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

Software was developed, and is provided under a general use license, to calculate continuum level deformation gradient and stress for any group of atoms in an MD simulation that uses the Charmm force fields. This software can also calculate the interaction stress applied by one group of atoms on any other group. To obtain deformation gradient and stress, the user needs to provide the selected group(s) of atoms in an atom group identification file, and provide the associated LAMMPS format files and force field parameter file. An example is included to demonstrate the use of the software.

Go to article

The Subject Librarian Newsletter, Engineering And Computer Science, Fall 2017, Buenaventura "Ven" Basco Aug 2017

The Subject Librarian Newsletter, Engineering And Computer Science, Fall 2017, Buenaventura "Ven" Basco

Libraries' Newsletters

No abstract provided.

Go to article

Energy Absorbing Guardrail System, John R. Rohde, John D. Reid, King K. Mak, Dean L. Sicking Aug 2017

Energy Absorbing Guardrail System, John R. Rohde, John D. Reid, King K. Mak, Dean L. Sicking

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

A highway crash attenuation system having W - beam rail elements attached to a plurality of vertical posts . An impact terminal with a feeder chute guides one or more of the W - beam rail elements through the impact terminal . The feeder chute has an impact shield extending along a traffic facing side of the chute from an upstream - most end to a downstream - most end of the chute closing the traffic - facing side of the chute . The system also has an anchor cable release mechanism for releasing the cable downstream of the first …

Go to article

Shape-Adaptive Mechanism For Robotic Grasping, Carl A. Nelson Aug 2017

Shape-Adaptive Mechanism For Robotic Grasping, Carl A. Nelson

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

A grapser can include a first pantograph cell and a second pantograph cell coupled with the first pantogrpah cell. The first and second pantograph cells can be coupled together at a first pivot and a second pivot. The grasper can also include a finger extendable in a direction extending between the first pivot and the second pivot. The grasper can include a support base, where one or more links of the first pantograph cell can be slidably coupled with the support base for extending the grasper. In some embodiment, the grasper can be configured to extend along a curved path. …

Go to article

Simulating Dynamic Failure Of Polymer-Bonded Explosives Under Periodic Excitation, Rachel Kohler, Camilo Duarte Cordon, Marisol Koslowski Aug 2017

Simulating Dynamic Failure Of Polymer-Bonded Explosives Under Periodic Excitation, Rachel Kohler, Camilo Duarte Cordon, Marisol Koslowski

The Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) Symposium

Accidental mishandling of explosive materials leads to thousands of injuries in the US every year. Understanding the mechanisms behind the detonation process is crucial to prevent such accidents. In polymer-bonded explosives (PBX), high-frequency mechanical excitation generates thermal energy and can lead to an increase in temperature and vapor pressure, and potentially the initiation of the detonation process. However, the mechanisms behind this energy release, such as the effects of dynamic fracture and friction, are not well understood. Experimental data is difficult to collect due to the different time scales of reactions and vibrations, so research is aided by running simulations …

Go to article

A Parametric Study Of The Mechanics Of Different Skin Flap Techniques, Steven J. Meza, Adrián Tepole Buganza Aug 2017

A Parametric Study Of The Mechanics Of Different Skin Flap Techniques, Steven J. Meza, Adrián Tepole Buganza

The Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) Symposium

In modern day plastic and reconstructive surgeries numerous skin flap designs have been developed and are used to close open wounds. Skin flaps are developed with the intention of imposing minimal tension in skin closure. Excessive tension can lead to poor blood flow that result in post-surgery complications such as necrosis. Currently there is no standard in choosing a skin flap design and a surgeon's choice is based personal experience. A comparison of the mechanical loading in these various designs has not yet been done. We have developed a parametric study, using finite element analysis, of two advancement skin flaps …

Go to article

First Prev Next Last