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

Engineering Science and Materials Commons™

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

Discipline
Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type
File Type

Articles 1021 - 1050 of 5710

Full-Text Articles in Engineering Science and Materials

Traversing With Quantitative Fidelity Through The Glass Transition Of Amorphous Polymers: Modeling The Thermodynamic Dilatational Flow Of Polycarbonate, Mehrdad Negahban, Wenlong Li, Jean-Marc Saiter, Laurent Delbreilh, Kyle Strabala, Zheng Li Jan 2023

Traversing With Quantitative Fidelity Through The Glass Transition Of Amorphous Polymers: Modeling The Thermodynamic Dilatational Flow Of Polycarbonate, Mehrdad Negahban, Wenlong Li, Jean-Marc Saiter, Laurent Delbreilh, Kyle Strabala, Zheng Li

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

We follow the assumption that the dilatational response of glassy polymers can be characterized by a back-stress type analog that includes a thermal expansion for each elastic component, and with a viscosity that is dependent on the expansion of the elastic back stress component. To this, we add the assumption of an unloaded equilibrium temperature that correlates to the past processing through the viscous flow. After setting this in a thermodynamically consistent structure, the elastic, elastic backstress, thermal expansion, back-stress thermal expansion, heat capacity and viscous damping are evaluated using existing experiments for the response of polycarbonate over the glassy …


Processing And Characterization Of Inkjet Printed Batio3/Su-8 Nanocomposite Dielectrics, Mustapha A. Muhammad Jan 2023

Processing And Characterization Of Inkjet Printed Batio3/Su-8 Nanocomposite Dielectrics, Mustapha A. Muhammad

Browse all Theses and Dissertations

The persistent demand for flexible and wearable electronic components in healthcare, aerospace, media, and transit applications has led to a significant shift from traditional electronics processes to printed electronics. Printed electronics are anticipated to establish itself as the industry's dominant force due to their enhanced flexibility, rapid prototyping capabilities, and seamless integration with everyday objects. They are cost-effective and have the scalable option for large-scale production because additive manufacturing techniques are used. Among the various printing methods available, inkjet printing has recently gained popularity for printing electronics, especially capacitors that require precise and complex structures on different substrates. Inkjet printing …


Peridynamic Simulation Of Elastic Wave Propagation By Applying The Boundary Conditions With The Surface Node Method, Francesco Scabbia, Mirco Zaccariotto, Ugo Galvanetto, Florin Bobaru Jan 2023

Peridynamic Simulation Of Elastic Wave Propagation By Applying The Boundary Conditions With The Surface Node Method, Francesco Scabbia, Mirco Zaccariotto, Ugo Galvanetto, Florin Bobaru

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

Peridynamics is a novel nonlocal theory able to deal with discontinuities, such as crack initiation and propagation. Near the boundaries, due to the incomplete nonlocal region, the peridynamic surface effect is present, and its reduction relies on using a very small horizon, which ends up being expensive computationally. Furthermore, the imposition of nonlocal boundary conditions in a local way is often required. The surface node method has been proposed to solve both the aforementioned issues, providing enhanced accuracy near the boundaries of the body. This method has been verified in the cases of quasi-static elastic problems and diffusion problems evolving …


Effect Of Platelet Length And Stochastic Morphology On Flexural Behavior Of Prepreg Platelet Molded Composites, Siavash Sattar, Benjamin Beltran Laredo, Sergii G. Kravchenko, Oleksandr G. Kravchenko Jan 2023

Effect Of Platelet Length And Stochastic Morphology On Flexural Behavior Of Prepreg Platelet Molded Composites, Siavash Sattar, Benjamin Beltran Laredo, Sergii G. Kravchenko, Oleksandr G. Kravchenko

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

Prepreg platelet molding compound (PPMC) can be used to create structural grade material with a heterogeneous mesoscale morphology. The present work considered various platelet lengths of the prepreg system IM7/8552 to study the effect of platelet length on the flexural behavior of PPMC composite. A progressive failure finite-element analysis was used to understand competing failure modes in PPMC with the different platelet length. The interlaminar and in-plane damage mechanisms were employed to describe complex failure modes within the mesostructure of PPMCs. Experimental results of the flexural tests of the PPMC with different platelet length sizes were used to validate the …


การศึกษาการตรวจหาเชื้อวัณโรคจากภาพย้อมสีทนกรดโดยใช้การเรียนรู้เชิงลึกด้วยเทคนิคการจำแนกและการตรวจจับวัตถุ, ธีริศรา มิคาระเศรษฐ์ Jan 2023

การศึกษาการตรวจหาเชื้อวัณโรคจากภาพย้อมสีทนกรดโดยใช้การเรียนรู้เชิงลึกด้วยเทคนิคการจำแนกและการตรวจจับวัตถุ, ธีริศรา มิคาระเศรษฐ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้เป็นการวิเคราะห์ Deep Learning สำหรับตรวจหาเชื้อวัณโรคด้วยวิธีการ Modified Classification และ Object Detection โดยใช้ Pre-Trained Model คือ Enhanced ResNet50 และ AlexNet ในการวิเคราะห์ ซึ่งวิธี Modified Classification มีการนำ Image Processing มาประยุกต์ใช้กับการทดลอง เมื่อ Training ข้อมูล พบว่า ResNet50 เป็น Model ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดได้ค่า Accuracy เท่ากับ 92.71% และ Precision เท่ากับ 92.7% เมื่อจัดกลุ่มใหม่สำหรับการวิเคราะห์ แบบ Suspected Positive Low Confidence และ Suspected Positive High Confidence ผลการทดลองพบว่า ResNet50 ยังคงมีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด มีค่า Accuracy เท่ากับ 98.06% ค่า Precision เท่ากับ 98.59% ส่วน Suspected Positive High Confidence มีค่า Accuracy เท่ากับ 94.38% และค่า Precision เท่ากับ 91.41% และในการวิเคราะห์ Deep Learning วิธี Object Detection ได้ค่า Precision เท่ากับ 82.81% และ Mean AP เท่ากับ 36.79% จากการเปรียบเทียบการวิเคราะห์ทั้ง 2 Models พบว่า วิธีวิเคาระห์แบบ Modified Classification ได้ผลลัพทธ์ดีกว่า จึงนำไปตรวจร่วมกับวิธีการตรวจของแพทย์ (Doctor …


Advanced Modeling And Innovative Transcranial Magnetic Stimulation Coil Designs For The Treatment Of Neurological Disorders, Mohannad Tashli Jan 2023

Advanced Modeling And Innovative Transcranial Magnetic Stimulation Coil Designs For The Treatment Of Neurological Disorders, Mohannad Tashli

Theses and Dissertations

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, effective and non-invasive treatment for several mental and psychiatric disorders. TMS is an FDA approved treatment and is commonly applied to patients who do not respond to medications for the treatment of clinical depression, smoking cessation, obsessive-compulsive disorder and migraine. Recently, there has been an increase in the development of electromagnetic neuromodulation techniques targeted at enhancing the effectiveness of TMS devices for the treatment of mental diseases. In TMS stimulation, focality is an important factor which determines the specificity of the pulses induced in different brain tissues. The electromagnetic pulses must be confined …


การออกแบบแกนดามกระดูกต้นขาชนิดยาวที่เหมาะสำหรับคนไทย ด้วยหลักการออกแบบหารูปร่างที่เหมาะสมที่สุด, ดวงกมล สายะบุตร Jan 2023

การออกแบบแกนดามกระดูกต้นขาชนิดยาวที่เหมาะสำหรับคนไทย ด้วยหลักการออกแบบหารูปร่างที่เหมาะสมที่สุด, ดวงกมล สายะบุตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การรักษากระดูกต้นขาหักมักใช้วิธีผ่าตัดใส่แกนดามกระดูก โดยแกนดามกระดูกที่ใช้ในปัจจุบันถูกออกแบบโดยอิงจากกายวิภาคของชาวคอเคเชียน ซึ่งไม่เหมาะสมสำหรับประชากรชาวเอเชียเนื่องจากความโค้งของโพรงกระดูกไม่เหมาะสมกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การทะลุของปลายแกนดามกระดูกได้ งานวิจัยนี้จะนำวิธีการทำ shape optimiztion มาใช้ในการออกแบบแกนดามกระดูกต้นขาชนิดยาวให้เหมาะสมกับกระดูกต้นขาคนไทย โดยจะเลือกกลุ่มตัวอย่างกระดูกต้นขา 10 กระดูกจากกลุ่มประชากรกระดูกต้นขาคนไทย 60 กระดูก โดยเลือกให้ครอบคลุมกลุ่มประชากรกระดูกต้นขาที่มีรูปร่างหลากหลาย โดยใช้วิธีการจัดกลุ่มแบบ k-means clustering แกนดามกระดูกจะถูกทำการ optimize ในกระดูกกลุ่มตัวอย่างทั้ง 10 กระดูกพร้อม ๆ กัน โดยความเค้นที่เกิดในกระดูกทุกชิ้น จะถูกใช้ในการปรับรูปร่างของแกนดามกระดูกดีไซน์ถัดไป ทำวนไปเรื่อย ๆ จนสามารถลดความเค้นในกระดูกทุกชิ้นได้ แกนดามกระดูกที่ออกแบบใหม่นี้ สามารถทำให้ความเค้นที่เกิดขึ้นในกระดูกต้นขาต่ำลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับแกนดามกระดูกต้นขาในท้องตลาดที่มีรัศมีความโค้ง 1275, 1500, และ 2000 มิลลิเมตร โดยลดลงเฉลี่ย 96.82%, 98.31%, และ 99.15% ตามลำดับ นอกจากนี้ยังทำการทดสอบความแข็งแรงด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่าแกนดามกระดูกที่ออกแบบใหม่มีความแข็งแรง สามารถพัฒนาต่อยอดเพื่อไปใช้ในผู้ป่วยจริงได้ในอนาคต


Post-Weld Heat Treatment Effects On Microstructure, Crystal Structure, And Mechanical Properties Of Donor Stir–Assisted Friction Stir Welding Material Of Aa6061-T6 Alloy, Aiman H. Al-Allaq, Manish Ojha, Yousuf S. Mohammed, Srinivasa N. Bhukya, Zhenhua Wu, Abdelmageed A. Elmustafa Jan 2023

Post-Weld Heat Treatment Effects On Microstructure, Crystal Structure, And Mechanical Properties Of Donor Stir–Assisted Friction Stir Welding Material Of Aa6061-T6 Alloy, Aiman H. Al-Allaq, Manish Ojha, Yousuf S. Mohammed, Srinivasa N. Bhukya, Zhenhua Wu, Abdelmageed A. Elmustafa

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

Friction stir welding (FSW) technology combines heat input from friction and extreme plastic deformation to produce high-quality joints in aluminum and other alloy systems. This necessitates examining the final welded joint’s mechanical and structural properties. Post-weld heat-treated AA6061-T6 alloy that resulted from the application of a Cu donor stir–assisted (CDSA) friction stir welding (FSW) material was examined for crystal structure and mechanical properties. CDSA FSW samples were tested at a constant tool rotational speed of 1400 rpm and a welding translational speed of 1 mm/s. CDSA samples of 20% and 60% thickness of the AA6061-T6 base alloy were selected to …


Attrition Study Of Copper-Supplemented Iron-Based Oxygen Carrier For Chemical Looping Combustion, Neng Huang Jan 2023

Attrition Study Of Copper-Supplemented Iron-Based Oxygen Carrier For Chemical Looping Combustion, Neng Huang

Theses and Dissertations--Mechanical and Aerospace Engineering

Chemical looping combustion (CLC) is a promising technology that can mitigate the carbon emissions for power generation. The cost of oxygen carriers (OCs) impedes the scale up of CLC. Compared to synthetic iron-based OCs, red mud (RM), an abundant iron-based solid waste from industry, is a cost-effective choice due to its intrinsic inclusion of both inert and catalytic phases that are crucial for CLC. It was anticipated that the addition of copper oxide to RM using a mechanical mixing method that can be easily scaled up would enhance both reactivity and oxygen transport capacity (OTC), and the heat of reaction …


Fem Eem Dataset: Optimising Retrofitted Insulation For Irish Residential Building Walls, Rakshit D. Muddu, Aimee Byrne, Anthony Robinson Dr. Jan 2023

Fem Eem Dataset: Optimising Retrofitted Insulation For Irish Residential Building Walls, Rakshit D. Muddu, Aimee Byrne, Anthony Robinson Dr.

Datasets

A large number of combinations of Irish wall types, insulation materials, and heating fuel types were produced to compare the multiple variables which influence Optimal Insulation Thickness values. The total cost (TC) and carbon emission (CE) at optimum insulation thickness (OIT) for all combinations of insulation material and three types of fuel are considered. The dataset presents OIT for solid wall, cavity wall and cavity block wall types located in Monaghan, Dublin, and Kerry.


Hdd Dataset: Optimising Retrofitted Insulation For Irish Residential Building Walls, Rakshit D. Muddu, Aimee Byrne, Anthony James Robinson Jan 2023

Hdd Dataset: Optimising Retrofitted Insulation For Irish Residential Building Walls, Rakshit D. Muddu, Aimee Byrne, Anthony James Robinson

Datasets

In this study, a thermal-economic analysis was conducted to determine the optimum insulation thickness of retrofitted insulation walls in different regions in Ireland. This was based on the Heating Degree Day method (HDD). This dataset contains optimum insulation thickness, payback period, cost savings and carbon emission for all 25 counties in the Republic of Ireland


Understanding The Feasibility Of Improving Interfacial Properties In Direct Ink Writing Of Silicone-Polyurethane Resin Hybrid Material, Ayobami Samuel Akinfenwa Jan 2023

Understanding The Feasibility Of Improving Interfacial Properties In Direct Ink Writing Of Silicone-Polyurethane Resin Hybrid Material, Ayobami Samuel Akinfenwa

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The progress in materials engineering and the ability to make various models possible have made soft robotics a popular alternative to traditional robotics. Still, soft robots need various parts, like Printed Circuit Boards (PCBs), batteries, cables, fittings, and more, to work correctly or to get attached to other complex parts. These parts can have different material properties, like elastic moduli, strength, etc. Because of these differences, mechanical failures happen at the points where two materials meet, making soft robots less durable and less lasting in real-life situations due to failure. Conventionally, the fabrication of soft robot parts is through moulding. …


Development Of Inconel 718f And Inconel 718e Powders For Parts Manufacturing Utilizing Binder Jet Three-Dimensional Printing And Compressed Pellet Methods, Duncan Eric Manor Ii Jan 2023

Development Of Inconel 718f And Inconel 718e Powders For Parts Manufacturing Utilizing Binder Jet Three-Dimensional Printing And Compressed Pellet Methods, Duncan Eric Manor Ii

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Alloy Inconel 718 is a Ni based superalloy used for high temperature applications including turbine blades, turbocharger rotors and nuclear reactors. Inconel 718 is a popular commercial atomized powder that has limitations in performance for use in additive manufacturing applications due to poor part quality and efficiency of current fabrication methods. Developing new compositions and additive manufacturing (AM) methodologies of IN718 is critical to improve the quality and the efficiency of IN718 parts manufacturing. Developing new additive manufacturing methodology that produces higher quality parts made of IN718 as compared to current methods has the potential to greatly impact industry, academia, …


Pinch Force Generation During Scaling By Dental Professionals: A Systematic Review, Jessica R. Suedbeck, Emily A. Ludwig Jan 2023

Pinch Force Generation During Scaling By Dental Professionals: A Systematic Review, Jessica R. Suedbeck, Emily A. Ludwig

Dental Hygiene Faculty Publications

Objective

The objective of this review was to examine the impact of instrument designs on pinch force generation during scaling by dental professionals.

Methods

Three databases were utilized from September 2019 to November 2021 in addition to hand-searching specific journals and reference lists. Research articles that examined pinch force generation in dental professionals during scaling with manual instruments only were included. Bias was assessed in the individual articles.

Results

Six research articles were included with sample populations that varied from 12 to 24 participants. Four articles evaluated instrument designs in relation to pinch force generation during scaling by dental professionals. …


การพัฒนาชุดทดสอบความล้าดัดสำหรับตะไบทางทันตกรรม, ธีรเมธ เกศโร Jan 2023

การพัฒนาชุดทดสอบความล้าดัดสำหรับตะไบทางทันตกรรม, ธีรเมธ เกศโร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้มุ่งเน้นไปที่การออกแบบและสร้างชุดทดสอบความล้าดัดสำหรับตะไบทางทันตกรรม ที่สามารถวัดจำนวนรอบที่ทำให้เสียหายของตะไบได้โดยตรงผ่านการวิเคราะห์สัญญาณในระบบควบคุมวงปิดของมอเตอร์ โดยที่ไม่จำเป็นต้องใช้วิธีดั้งเดิม ซึ่งเป็นการคำนวณหาจำนวนรอบที่ทำให้เสียหาย ภายใต้สมมติฐานที่ว่าอัตราเร็วในการหมุนของตะไบคงที่ ทั้งที่ในทางปฏิบัติ ตะไบอาจจะไม่ได้หมุนด้วยอัตราเร็วคงที่เสมอไป นอกจากนี้ ในวิทยานิพนธ์ ก็ได้มีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือหรือการใช้งานได้ของชุดทดสอบที่ถูกพัฒนาขึ้นมาในแง่มุมต่าง ๆ ผ่านการนำไปทดสอบกับชิ้นงานจริง โดยตะไบรุ่น Zenflex จำนวน 100 ชิ้น ได้ถูกนำไปทดสอบในคลองรากฟันเทียมทั้งหมด 5 รูปร่างที่มีรัศมีความโค้งและมุมโค้งแตกต่างกัน ณ อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิร่างกาย ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า ชุดทดสอบสามารถทำให้ตะไบเสียหายจากความล้าดัดได้ เนื่องจากบนพื้นผิวแตกหักและด้านข้างจุดแตกหักพบลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์ของกลไกการเสียหายล้า แต่ไม่พบร่องรอยจากการเสียหายบิด และชุดทดสอบก็สามารถควบคุมให้ตะไบแตกหักที่ตำแหน่งใกล้เคียงกันได้ ไม่ว่าตะไบเหล่านั้นจะถูกทดสอบภายใต้เงื่อนไขใด เนื่องจากตะไบส่วนที่หักมีความยาวใกล้เคียงกันทั้งหมดและใกล้เคียงกับค่าที่ออกแบบไว้ ส่วนแนวโน้มของจำนวนรอบที่ทำให้เสียหายเมื่อแปรค่าตัวแปรต่าง ๆ ในการทดสอบไป ก็มีความสอดคล้องกับแนวโน้มเดียวกันจากงานวิจัยที่ผ่านมา จึงอาจกล่าวได้ว่า ชุดทดสอบมีความน่าเชื่อถือเพียงพอ ในฐานะชุดทดสอบความล้าดัดสำหรับตะไบ นอกจากนี้ จำนวนรอบที่ทำให้เสียหายจากชุดทดสอบหลัก ก็ได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับจำนวนรอบที่ทำให้เสียหายที่คำนวณได้จากวิธีดั้งเดิม โดยข้อมูลที่นำมาคำนวณจะถูกเก็บควบคู่ไปกับการทดสอบหลัก ซึ่งผลปรากฏว่า จำนวนรอบที่ทำให้เสียหายจากวิธีดั้งเดิมมีค่าสูงกว่าจำนวนรอบที่ทำให้เสียหายจากชุดทดสอบหลักที่วัดรอบที่ตะไบหมุนได้โดยตรง


Elastic Properties Of The Non-Mixing Copper Donor Assisted Material In Friction Stir Welding Of Aluminum Alloys Using Nanoindentation, M. Ojha, A. H. Al-Allaq, Y. S. Mohammed, S. N. Bhukya, Z. Wu, A. A. Elmustafa Jan 2023

Elastic Properties Of The Non-Mixing Copper Donor Assisted Material In Friction Stir Welding Of Aluminum Alloys Using Nanoindentation, M. Ojha, A. H. Al-Allaq, Y. S. Mohammed, S. N. Bhukya, Z. Wu, A. A. Elmustafa

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

Friction stir welding of high-strength materials such as steels is the impeded by the lack of the vast heat input needed to start the process. Contact friction is considered the most dominant source of heat generation for FSW steels which tends to cause severe wear conditions of the tool hear. To relieve the extreme wear conditions that occur on the tool heads because of FSW steels, we introduce the non-mixing Cu donor stir material to friction stir welding of aluminum alloys. The elastic properties of the Cu donor assisted friction stir welded aluminum alloys are measured using nanoindentation. The hardness …


Cold-Formed Steel Strength Predictions For Combined Bending And Torsion, Yu Xia, Robert S. Glauz, Benjamin W. Schafer, Michael Seek, Hannah B. Blum Jan 2023

Cold-Formed Steel Strength Predictions For Combined Bending And Torsion, Yu Xia, Robert S. Glauz, Benjamin W. Schafer, Michael Seek, Hannah B. Blum

Engineering Technology Faculty Publications

Locally slender cross-section members, such as cold-formed steel Cee and Zee sections, are susceptible to significant twisting and high warping torsion stresses. Torsion considerations are complicated by whether it is derived as a first-order effect from loading or a second-order effect from instability. The current design for combined bending and torsion interaction has some limitations, including only considering the first yield in torsion and ignoring the cross-section slenderness in torsion. Previous work has derived a simple uniform equation to predict the bimoment capacity and two bimoment strength curves for local and distortional buckling under torsion only. This work is extended …


Temperature Dependence Of Crystal Growth Behavior Of Aln On Ni–Al Using Electromagnetic Levitation And Computer Vision Technique, Benjamin G. Pierce, Ahmad M. Karimi, Roger H. French Jan 2023

Temperature Dependence Of Crystal Growth Behavior Of Aln On Ni–Al Using Electromagnetic Levitation And Computer Vision Technique, Benjamin G. Pierce, Ahmad M. Karimi, Roger H. French

Faculty Scholarship

Bulk AlN single crystal has a great demand as a substrate material for AlGaN-based optical and electronic devices such as deep ultraviolet light-emitting diodes and high-power transistors. We have previously proposed a novel solution-growth method using Ni–Al solution with an in-situ observation system for solution growth of AlN crystal using electromagnetic levitation. In this paper, to investigate AlN formation behavior on 40 mol%Al–Ni droplets, two precisely synchronized high-speed cameras from the horizontal and vertical directions were installed. AlN formation behavior was evaluated quantitatively using computer vision image processing techniques. Based on the results, we demonstrated the growth of thick AlN …


Rheological Modeling And Inkjet Printability Of Electrode Ink Formulation For Miniature And Interdigital Lithium-Ion Batteries, Habib Temitope-Adebayo Ajose Jan 2023

Rheological Modeling And Inkjet Printability Of Electrode Ink Formulation For Miniature And Interdigital Lithium-Ion Batteries, Habib Temitope-Adebayo Ajose

Browse all Theses and Dissertations

The rapid advancement of technology has resulted in a greater need for effective energy storage systems to meet the demands of the transportation and electronics industries. Among various energy storage systems, batteries are the most widely used, primarily because of their ability to store significant amounts of energy. In addition, lithium-ion batteries are prevalent for powering portable electronic devices due to their long cycle life, high energy density, and high operating voltage. The traditional doctor-blade approach has been used over the years for producing batteries. Currently, research is being directed to additively manufacture Li-ion batteries via Drop-on-Demand Inkjet Printing with …


Dome Tester, Clark Bates, Nikolas M. Kulin Jan 2023

Dome Tester, Clark Bates, Nikolas M. Kulin

Williams Honors College, Honors Research Projects

We are reconfiguring and modifying the previously built dome tester to be more user friendly and mechanically applicable. This has a long-term goal of being a usable teaching tool for manufacturing education within the college of engineering and polymer sciences. The dome tester pushes a metal dome into a clamped sheet of metal to test its forming limits and where necking occurs. We have implemented a better method of viewing the sheet sample as it is being deformed, and improved measuring methods for the distance a sample is deformed. By introducing these changes in conjunction with improved documentation of the …


Space Force Design Project, Emily Greene, Ashton Orosa, Julia Patek, Nathan Doty Jan 2023

Space Force Design Project, Emily Greene, Ashton Orosa, Julia Patek, Nathan Doty

Williams Honors College, Honors Research Projects

The objective of our research project is to develop a lab testbed composed of a curved surface to represent a spacecraft hull, a mobile robot equipped with repair tools, and a robotic arm equipped with a laser 3D scanner. This project is part of a larger grant to the University of Akron from Space Force and Air Research Labs. The lab testbed developed in this project will be used to assist in creating and testing a software and algorithm to inspect and repair spacecraft while in orbit. The project will involve researching spacecraft hulls to create an accurate simulation bed, …


Comparative Study Of Mof's In Phosphate Adsorption, Eniya Karunamurthy Jan 2023

Comparative Study Of Mof's In Phosphate Adsorption, Eniya Karunamurthy

Browse all Theses and Dissertations

High concentrations of phosphate are known to adversely affect the environment. Excess phosphate can lead to eutrophication that eventually fosters uncontrollable growth of aquatic plants and algae. This can result in depletion of oxygen content which adversely impacts underwater organism’s survival rates. Metal organic frameworks (MOFs) consist of organic linkers in conjunction with metal ions or clusters arranged within a crystalline structure. They are highly porous and have larger surface area due to their ability to possess extensive void spaces while remaining bulky in nature. MOFs can absorb phosphate from aqueous solutions. We have investigated the use of commercially available …


Characterization Of Aerosol Jet Printed Silver Thin Films Sintered By A Scanning Laser, William A. Metzger Jan 2023

Characterization Of Aerosol Jet Printed Silver Thin Films Sintered By A Scanning Laser, William A. Metzger

Browse all Theses and Dissertations

Direct write printing, which is part of additive manufacturing (AM) technology, offers unique capabilities that can complement traditional methods of electronics fabrication. Printing of electrical interconnects via aerosolization is one of the areas in AM that is very important in electronics fabrication. Post-print sintering is a critical step in printed electrical interconnects because it strongly influences the electrical resistivity of the interconnects. Interconnects require the lowest possible resistivity to achieve better performance. Thermal sintering is the most common technique employed in printed interconnects. However, it is limited to substrates that can handle the high temperature requirement for sintering. For polymers …


Establishing The Foundation To Robotize Complex Welding Processes Through Learning From Human Welders Based On Deep Learning Techniques, Rui Yu Jan 2023

Establishing The Foundation To Robotize Complex Welding Processes Through Learning From Human Welders Based On Deep Learning Techniques, Rui Yu

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

As the demand for customized, efficient, and high-quality production increases, traditional manufacturing processes are transforming into smart manufacturing with the aid of advancements in information technology, such as cyber-physical systems (CPS), the Internet of Things (IoT), big data, and artificial intelligence (AI). The key requirement for integration with these advanced information technologies is to digitize manufacturing processes to enable analysis, control, and interaction with other digitized components. The integration of deep learning algorithm and massive industrial data will be critical components in realizing this process, leading to enhanced manufacturing in the Future of Work at the Human-Technology Frontier (FW-HTF).

This …


อิทธิพลของระยะวิ่งต่อการชาร์จและอัตราการชาร์จของยานยนต์ไฟฟ้าต่อการให้บริการ Ride Sharing ในพื้นที่จุฬา-สามย่าน, ภูมิรพี ขัดศรี Jan 2023

อิทธิพลของระยะวิ่งต่อการชาร์จและอัตราการชาร์จของยานยนต์ไฟฟ้าต่อการให้บริการ Ride Sharing ในพื้นที่จุฬา-สามย่าน, ภูมิรพี ขัดศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

หนึ่งในรูปแบบการเดินทางสมัยใหม่คือ ride sharing ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญร่วมกับระบบขนส่งสาธารณะที่จะนำไปสู่รูปแบบ Mobility as a Service ที่จะยกระดับคุณภาพและความสะดวกสบายในการเดินทางในเมืองได้มาก งานวิจัยนี้ศึกษาการใช้งานบริการ ride sharing ในพื้นที่จุฬา-สามย่าน ที่จะตอบสนองพฤติกรรมการเดินทางในพื้นที่มหาวิทยาลัย โดยมีการนำข้อมูลจากบริการจริงมาใช้ในการศึกษาผลกระทบของระยะวิ่งต่อการชาร์จและอัตราการชาร์จของยานยนต์ไฟฟ้าในการให้บริการ ride sharing ผ่านการจำลอง การจำลองบริการใน ride sharing ในพื้นที่จุฬามีขนาด 6.88 ตารางกิโลเมตร ในส่วนของ range มี 3 ขนาดได้แก่ long range, medium range, short range ตามลำดับ อัตราการชาร์จแบ่งออกเป็น 3 ขนาดได้แก่ fast charge, medium charge, slow charge ดังนั้น การจำลองจึงมี 9 สถานการณ์จำลองด้วยกันและใช้ยานพาหนะ 20 คัน ตัวชี้วัดสำหรับการจำลองการให้บริการ ได้แก่ Vehicle Kilometer Traveled (VKT) , service distance, %served และรายได้จากการให้บริการ ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์พฤติกรรมและรูปแบบการเดินทางในพื้นที่ด้วย ride sharing ภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยพบว่ามีช่วงการใช้งานสูงสุดอยู่ในช่วง 11:30-12:30 น. โดยมีจำนวนการเรียก 1 คนราว 70% และราว 92% คือการเรียกรถแบบไม่เกิน 3 คน ระยะเดินทางด้วย ride sharing ขั้นต่ำอยู่ที่ระยะทาง 400 เมตร สำหรับผลลัพธ์จากการจำลองทั้ง 9 สถานการณ์จำลองนั้น พบว่าผลกระทบจากการปรับอัตราการชาร์จนั้นส่งผลต่อการให้บริการมากกว่า range อย่างเห็นได้ชัดในทุกกรณี ซึ่งจากการสอบทวนผลลัพธ์กับผู้ประกอบการ ผลลัพธ์สอดคล้องกับการให้บริการจริง นอกจากนั้นจากผลลัพธ์พบว่าการเพิ่ม Range นั้นไม่ได้ให้ผลลัพธ์การบริการที่ดีขึ้นเสมอไป โดยกรณี short range:medium charge มี %served …


Mechanical Design Of A Microwave Imaging Device For Breast Cancer Detection In Mri Scanners, Grace M. Player Jan 2023

Mechanical Design Of A Microwave Imaging Device For Breast Cancer Detection In Mri Scanners, Grace M. Player

Dartmouth College Master’s Theses

This project seeks to develop an updated version of a microwave imaging device for use in conjunction with breast MRI, improving upon existing technology and developing novel concepts for the device. It posits three primary redesign targets for updating the previous system: resizing the system height, making the device more iteration- friendly, and improving the overall manufacturability of the device by replacing custom components with commercially available alternatives. All three of these redesign targets are met in the new design, V2.0. The height is reduced by reducing antenna travel and height, embedding some components, and shortening the tank wall, resulting …


Application Of Multi-Scale Computational Techniques To Complex Materials Systems, Mujan N. Seif Jan 2023

Application Of Multi-Scale Computational Techniques To Complex Materials Systems, Mujan N. Seif

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

The applications of computational materials science are ever-increasing, connecting fields far beyond traditional subfields in materials science. This dissertation demonstrates the broad scope of multi-scale computational techniques by investigating multiple unrelated complex material systems, namely scandate thermionic cathodes and the metallic foam component of micrometeoroid and orbital debris (MMOD) shielding. Sc-containing "scandate" cathodes have been widely reported to exhibit superior properties compared to previous thermionic cathodes; however, knowledge of their precise operating mechanism remains elusive. Here, quantum mechanical calculations were utilized to map the phase space of stable, highly-faceted and chemically-complex W nanoparticles, accounting for both finite temperature and chemical …


Solid-State Electrolytes For Long Duration Molten Sodium Batteries, Ryan C. Hill Jan 2023

Solid-State Electrolytes For Long Duration Molten Sodium Batteries, Ryan C. Hill

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Rechargeable batteries have become a staple of modern society, driving the development and expansion of portable electronics and electric vehicles. The long lifetime and high energy density provided by batteries have made them excellent candidates for use in the emerging field of long duration, grid-scale energy storage. However, traditional battery chemistries, such as Li-ion, are not an ideal solution for grid-scale storage, due to high-cost raw materials that are often sourced from volatile markets. Sodium-based batteries are a promising alternative for long duration storage, owing to the domestic abundance of raw materials and energy densities that nearly rival that of …


Assessing A Byproduct Of The Cbd Ethanol Extraction Process For Potential As A Wood Finishing Product, Avani M. Flanagan Jan 2023

Assessing A Byproduct Of The Cbd Ethanol Extraction Process For Potential As A Wood Finishing Product, Avani M. Flanagan

Masters Theses

Developments in regulations concerning the use of CBD products as therapeutic remedies have allowed the global cannabidiol (CBD) market to take off within the past five years. Despite producers of CBD oil wanting to optimize their methods and increase product yields, several waste streams still exist. During the winterization phase of the ethanol extraction process, CBD oil is cooled and filtered so the fats, waxes, and lipids from the Cannabis sativa plant can coagulate and be removed, creating a purer oil with higher potency but contributing to the 58% (crude weight) total loss that occurs throughout the process. The removed …


Electrolyte Synthesis And Engineering For Alkali Metal Batteries, Yiwen Zhang Jan 2023

Electrolyte Synthesis And Engineering For Alkali Metal Batteries, Yiwen Zhang

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Batteries have been in increasing demand over the last decade for portable electronic devices, electric vehicles, and grid-scale energy storage systems. While the electrode materials define the characteristic features of a battery system, the composition of the electrolyte is of critical importance and needs to be engineered for different battery systems to ensure superior electrochemical performance. In this thesis, the basic functionality and fundamental mechanism of the electrolytes in battery systems are first introduced. Then, three major electrolyte engineering strategies are demonstrated, including electrolyte composition formulation, electrolyte-electrode component modification, and function-oriented electrolyte design. Firstly, the low-temperature capacity restraint of lithium …