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

Engineering Mechanics Commons™

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

Mechanical Engineering

Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type

Articles 91 - 120 of 451

Full-Text Articles in Engineering Mechanics

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

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

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.


A High-Strength Precipitation Hardened Cobalt-Free High-Entropy Alloy, Matthew Luebbe, Jiaqi Duan, Fan Zhang, Jonathan Poplawsky, Hans Pommeranke, Maalavan Arivu, Andrew Hoffman, Mario Buchely, Haiming Wen Apr 2023

A High-Strength Precipitation Hardened Cobalt-Free High-Entropy Alloy, Matthew Luebbe, Jiaqi Duan, Fan Zhang, Jonathan Poplawsky, Hans Pommeranke, Maalavan Arivu, Andrew Hoffman, Mario Buchely, Haiming Wen

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

Recent studies on precipitation-hardened high-entropy alloys (HEAs) demonstrate their high strength and thermal stability, making them promising materials for high-temperature structural applications such as nuclear reactors. However, many existing HEAs contain cobalt (Co), which is unsuitable for nuclear applications because of the long-term activation issue of Co. Co is also expensive and considered a critical material for other applications. Therefore, it is desired to exclude Co from the composition. a Co-free (Fe0.3Ni0.3Mn0.3Cr0.1)88Ti4Al8 HEA was developed and studied in this work. in contrast to previous Co-free HEAs, this alloy is close to Equi atomic in its composition and promises a more …


Me-Em Enewsbrief, December 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Feb 2023

Me-Em Enewsbrief, December 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.


Freespan Analysis For Subsea Pipeline Integrity Management Strategy, Nurul Hadi, Muhammad Helmi, Edo Cathaputra, Dedi Priadi, Donanta Dhaneswara Jan 2023

Freespan Analysis For Subsea Pipeline Integrity Management Strategy, Nurul Hadi, Muhammad Helmi, Edo Cathaputra, Dedi Priadi, Donanta Dhaneswara

Journal of Materials Exploration and Findings

Abstract. Over a rough seabed or on seabed subject to scour, freespans can occur when contact between a subsea pipeline and the seabed is lost over an acceptable distance. When this exceeds the allowable freespan length, design stresses can be exceeded, and a vortex induced vibration (VIV) response can be initiated, resulting in the risk of fatigue failure. If this is not predicted and controlled properly, it will affect pipeline integrity, leading to expensive rectification and intervention work. Freespan analysis consisted primarily of a screening check in which the as-found freespans from Remotely Operated Vehicle (ROV) or multibeam Side …


Rc Baja Suspension And Steering, Garrett Bailey Jan 2023

Rc Baja Suspension And Steering, Garrett Bailey

All Undergraduate Projects

The RC Baja team set out to engineer and construct a working remote-control device that can compete in the ASME Baja Competition. The students have a focus on either suspension and steering or drivetrain and chassis. This report is centered on the suspension and steering. First, multiple analyses were completed using engineering methods such as mechanical design, statics, strengths of materials, and dynamics for parts of the device. The calculations found in the analysis are then used to create designs for the parts so that they will meet the requirements and be successful in the competition. After the parts are …


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 …


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 …


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


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, …


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 …


ผลของความโค้งของคลองรากฟันต่อความทนทานต่อแรงบิดของตะไบทางทันตกรรมแบบหมุน, ปุณยวุฒิ โตมีบุญ Jan 2023

ผลของความโค้งของคลองรากฟันต่อความทนทานต่อแรงบิดของตะไบทางทันตกรรมแบบหมุน, ปุณยวุฒิ โตมีบุญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาความทนทานต่อแรงบิดของตะไบทางทันตกรรมแบบหมุนที่ทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้งแบบต่าง ๆ ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และวิธีการทดลอง การศึกษานี้จำลองการรับแรงบิดของตะไบขนาด 0.25 และ 0.35 มิลลิเมตร ขณะทำงานในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้ง 2, 5 และ 8 มิลลิเมตร และทำงานในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้ง 30, 45 และ 60 องศา โดยมีตะไบตรงเป็นชุดควบคุม การศึกษาด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พิจารณาแนวโน้มของค่าความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยาที่ปลายตะไบภายใต้แรงบิดขนาดคงที่ การทดลองหาแรงบิดจากเครื่องกรอฟันที่ทำให้ตะไบเสียหายในขณะทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้งแบบต่าง ๆ ผลการศึกษาด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่าความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ปลายของตะไบที่ทำงานในคลองรากฟันโค้งมีค่าน้อยกว่าตะไบที่ทำงานในคลองรากฟันตรง ความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยามีค่าน้อยลงเมื่อตะไบรับแรงบิดขณะวางตัวอยู่ในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้งน้อยลง และมีค่าน้อยลงเมื่อรับแรงบิดขณะอยู่ในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้งมากขึ้น ในส่วนของการทดลองพบว่าผลการทดลองสอดคล้องกับผลการศึกษาโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ตะไบโค้งสามารถรับแรงบิดจากเครื่องกรอฟันได้มากกว่าตะไบตรง ความสามารถในการรับแรงบิดจากเครื่องกรอฟันของตะไบลดลงขณะตะไบทำงานในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้งมากขึ้น แต่ตะไบสามารถรับแรงบิดได้มากขึ้นเมื่อทำงานในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้งมากขึ้น นั่นคือ ผลการศึกษาจากระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และวิธีการทดลองมีความสอดคล้องกัน ตะไบทางทันตกรรมแบบหมุนจะสามารถรับแรงบิดได้มากขึ้นเมื่อตะไบทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้ง


การศึกษาความสบายในการขับขี่ของยานยนต์ไฟฟ้าผ่านการควบคุมแรงขับจากมอเตอร์ในล้อ, ชนกนันท์ บุญลัภยานันท์ Jan 2023

การศึกษาความสบายในการขับขี่ของยานยนต์ไฟฟ้าผ่านการควบคุมแรงขับจากมอเตอร์ในล้อ, ชนกนันท์ บุญลัภยานันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ได้ทำการศึกษาความสบายในการขับขี่ (Ride Comfort) ของยานยนต์ไฟฟ้าที่มีการติดตั้ง In-Wheel Motor ไว้ที่ล้อทุกล้อบนโปรแกรม MATLAB โดยใช้แบบจำลองแบบครึ่งคัน (Half Car Model) ผ่านการพิจารณาค่า Frequency-Weighted Acceleration ซึ่งถูกนิยามไว้ในมาตรฐานของ ISO 2631 โดยการใช้ Power Spectral Density ของ Road Profile 3 แบบ ซึ่งเป็น Input ของระบบ (ถนนทั้ง 3 แบบถูกจัดอยู่ใน Class A ถึง D ตามมาตรฐาน ISO 8608) จากนั้นจึงคำนวณหาค่า Frequency-Weighted Acceleration ของ 2 กรณี เปรียบเทียบกัน โดยกรณีแรกคือระบบแบบ Open-Loop ที่ไม่ได้มีการติดตั้ง Controller กับอีกกรณีหนึ่งซึ่งเป็นระบบแบบ Closed-Loop ที่มีการติดตั้ง P Controller ไว้ที่ In-Wheel Motor ของล้อทุกล้อ เพื่อให้เกิดการสั่นสะเทือนในแนวดิ่งให้น้อยที่สุด ผ่านการควบคุมแรงขับจาก In-Wheel Motor โดยมีการเปลี่ยนแปลงค่าของ Proportional Gain เพื่อดูผลของ Controller ที่มีต่อค่า Frequency-Weighted Acceleration แล้วจึงพิจารณาประสิทธิภาพของ Controller ว่าสามารถลดการสั่นสะเทือนของยานยนต์ไฟฟ้าได้มากน้อยเพียงใด โดยคำนวณเป็นสัดส่วนของค่า Frequency-Weighted Acceleration ที่ลดลงเมื่อเทียบกับกรณีของระบบ Open-Loop​ ผลการศึกษาพบว่า เมื่อค่า Proportional Gain ของ P Controller มีค่าสูงขึ้น จะทำให้ค่า Frequency-Weighted Acceleration มีค่าลดลงตามไปด้วย ซึ่งจะส่งผลให้การขับขี่มีความสบายมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ค่า Proportional Gain ของ Controller …


An Intrinsic Sensing Ram Extruder With Pressure And Volumetric Flow Control For Liquid Deposition Modeling, Kantawatchr Chaiprabha Jan 2023

An Intrinsic Sensing Ram Extruder With Pressure And Volumetric Flow Control For Liquid Deposition Modeling, Kantawatchr Chaiprabha

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this dissertation, a ram extruder for liquid deposition modeling (LDM) with a flexible actuation system is proposed. The system allows the command of flow through either pressure or volumetric modes. A mathematical model of the extruder is implemented. The actuation system enables real-time monitoring of pressure and material flow rate, providing benefits for precise control and adjustment during the printing process. Additionally, the system allows for the classification of material viscosity characteristics, offering in-depth information on the material for further analysis of the printing process. The prototype provides the advantage of both pressure and volumetric flow, as well as …


การออกแบบและควบคุมอากาศยานไร้คนขับแบบ 5 ใบพัดหมุน โดยมีใบพัดคู่ควบตรงกลางที่สามารถปรับความเอียงได้ 2 ทิศทาง, ศุภโชค ตันติวิวัทน์ Jan 2023

การออกแบบและควบคุมอากาศยานไร้คนขับแบบ 5 ใบพัดหมุน โดยมีใบพัดคู่ควบตรงกลางที่สามารถปรับความเอียงได้ 2 ทิศทาง, ศุภโชค ตันติวิวัทน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเคลื่อนที่ของอากาศยานแบบไร้คนขับชนิด 4 ใบพัดตรึงนั้น ถูกจำกัดเนื่องด้วยใช้โรเตอร์แบบตรึงเพียงสี่ตัวเท่านั้น งานวิจัยฉบับนี้จึงขยายขีดความสามารถของอากาศยานไรคนขับนี้ ด้วยการออกแบบอากาศยานชนิด 5 ใบ โดยพัฒนามาจากแบบ 4 ใบพัดตรึงด้วยการเพิ่มใบพัดที่ตำแหน่งตรงกลางอากาศยานที่ติดตั้งบนกลไกกิมบอลเพื่อควบคุมทิศทางของแรงผลัก โดยแรงผลักจากโรเตอร์เดิมและโรเตอร์ใหม่รวมกันทำให้เกิดแรงที่ใช้ในการควบคุมการเคลื่อนที่ไปด้านข้าง และการเอียงตัวของอากาศยานได้ดีขึ้น ในการออกแบบระบบการควบคุมอากาศยานได้เสนอตัวคุมคุมแบบพีไอดีแบบไม่เชิงเส้น (nonlinear PID controller) เพื่อใช้ในการควบคุมอากาศยานให้เคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ต้องการ โดยตัวควบคุมดังกล่าวได้ใช้อินทิกรัลแบบพิเศษ นอกจากนี้แล้วงานวิจัยฉบับนี้ยังใช้เทคนิคการปรับให้เหมาะสม (optimization technique) เพื่อจัดสรรแรงขับของโรเตอร์ โดยพิจารณาจากไดนามิกส์ของกิมบอลและขีดจำกัดของโรเตอร์ ในส่วนของการทดลองได้มีการจำลองเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของข้อผิดพลาดอินทิกรัลแบบพิเศษ ตรวจสอบช่วงการเอียงตัวของอากาศยาน และสาธิตการติดตามการเคลื่อนที่บนเส้นโค้งสามมิติรูปเลขแปด (3D-Lissajous curve)


ระบบการภาพและอัลกอรึทึมสำหรับกระบวนการตัดเนื้อ, เจตนิพัทธ์ ทองประสิทธิ์ Jan 2023

ระบบการภาพและอัลกอรึทึมสำหรับกระบวนการตัดเนื้อ, เจตนิพัทธ์ ทองประสิทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุตสาหกรรมแปรรูปด้านการแยกส่วนหรือการตัดวัตถุดิบมีความสำคัญสูง การแยกส่วนวัตถุดิบเป็นวิธีการที่ต้องใช้ทักษะและแรงงานในการดำเนินงานสูง เพื่อที่จะสามารถแยกส่วนวัตถุดิบได้ตามความต้องการ งานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นไปที่การออกแบบระบบการภาพ (Machine Vision) และพัฒนาอัลกอรึทึม (Algorithm) ในการแบ่งส่วน เพื่อสร้างแนวเส้นตัดวัตถุดิบที่เป็นเนื้อสัตว์เพื่อแบ่งวัตถุดิบออกเป็นชิ้น โดยแต่ละชิ้นมีน้ำหนักที่เท่ากัน สามารถออกแบบระบบการภาพที่ประกอบไปด้วยกล้อง Gocator line profile sensor เพื่อเก็บข้อมูลพอยต์คลาวด์ (Point cloud) ไปวิเคราะห์โดยใช้อัลกอรึทึมที่ถูกเขียนผ่านโปรแกรม Halcon เพื่อใช้ปริมาตรของวัตถุในหาตำแหน่งของแนวตัดแบ่งให้วัตถุทุกชิ้นมีน้ำหนักเท่ากัน การทดสอบและประเมินการทำงานของระบบจะใช้ดินน้ำมันและเนื้อสัตว์เป็นวัตถุที่ใช้ทดสอบ การทดสอบหลักจะมีด้วยกันสามการทดสอบ 1) ทดสอบแนวตัดแบบต่างๆและวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (One-Way ANOVA) ตัวอัลกอรึทึมสามารถแสดงได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอนตามที่กำหนด แต่การกำหนดแนวตัดที่แตกต่างกันมีผลต่อความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสัมบูรณ์ (Mean Absolute Error) ของน้ำหนักดินน้ำมันที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 2) ประยุกต์ใช้ Gage R&R โดยใช้ข้อมูลของน้ำหนักดินน้ำมันชิ้นที่ 1-3 หลังจากการตัด หลังจากทำการวิเคราะห์พบว่าค่า %Study Var ของ Total Gage R&R ของทั้งสามชิ้นมีค่า 7.04%, 8.53%, 9.00% 3) ทดสอบการแบ่งเนื้ออกไก่, หมูแช่แข็ง และปลา ค่าเปอร์เซ็นต์ของค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดของเนื้อสัตว์ชิ้นนั้นๆอยู่ที่ 2.28% - 15.96% โดยเรียงจากน้อยสุดคือเนื้ออกไก่กับปลาและมากสุดที่เนื้อหมูตามลำดับ


Design And Fabrication Of An Anthropomorphic Robotic Finger With Dual Tendon Drives And Passive Stretch-Driven Elastic Members, Worathris Chungsangsatiporn Jan 2023

Design And Fabrication Of An Anthropomorphic Robotic Finger With Dual Tendon Drives And Passive Stretch-Driven Elastic Members, Worathris Chungsangsatiporn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Human hands are unparalleled in their dexterity, precision, and versatility, making them ideal models for robotic systems. Conventional robotic hands with standard joints cannot fully replicate human hand biomechanics, often resulting in increased weight, cost, and complexity. The primary objective is to develop a robotic finger that closely mimics anthropomorphic characteristics using computer-aided design (CAD) and rapid prototyping technology and to analyze its force and motion behaviors. The underactuated hybrid design combined soft and rigid elements and emphasizes passive adaptability to achieve dexterity. Rolling contact joints were applied to replicate varied rotational axis biomechanics. Springs and tendon routes were integrated …


ผลของการชดเชยแรงโน้มถ่วงแบบลูกเบี้ยวและสปริงบนแขนหุ่นยนต์ 3 องศาอิสระ โดยใช้การควบคุมวงปิด, ปวเรศ ศรีเตชะ Jan 2023

ผลของการชดเชยแรงโน้มถ่วงแบบลูกเบี้ยวและสปริงบนแขนหุ่นยนต์ 3 องศาอิสระ โดยใช้การควบคุมวงปิด, ปวเรศ ศรีเตชะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กลไกแขนกลหุ่นยนต์ได้มีการใช้งานหลายหลากทั้งในอุตสาหกรรมการผลิต การใช้งานในด้านสุขภาพและการแพทย์ และงานด้านบริการต่างๆ กลไกแขนกลเหล่านี้ถูกขับเคลื่อนด้วยตัวขับ (Actuators) เพื่อสร้างแรงขับที่ข้อต่อสำหรับขับเคลื่อนแขนกลให้เคลื่อนที่ไปตามที่ต้องการ ตัวขับเหล่านี้ (เช่นมอเตอร์) ต้องมีขนาดใหญ่มีกำลังมากพอเพื่อยกขับเคลื่อนภาระและน้ำหนักของแขนกลเองด้วย การที่มีตัวขับขนาดกำลังสูงทำให้มีแนวโน้มของการการอันตรายสูงขึ้น และ อีกทั้งกำลังงานส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ในการขับเคลื่อนภาระที่ต้องการหากแต่เป็นการขับยกน้ำหนักของแขนกลเองเพื่อต้านแรงโน้มถ่วง เพื่อลดปัญหาดังกล่าวจึงมีการพัฒนาแขนกลที่มีกลไกชดเชยแรงโน้มถ่วง (Gravity Compensation) งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาและทดสอบผลการควบคุมการขับเคลื่อนแขนกลตามเส้นทางที่โปรแกรมไว้ โดยเปรียบเทียบผลการควบคุมระหว่างแขนกลปกติ และ แขนกลเดียวกันที่มีกลไกชดเชยแรงโน้มถ่วง แขนกลต้นแบบที่พัฒนาในงานวิจัยก่อนหน้านี้ มี 3 องศาอิสระ มีกลไกชดเชยแรงโน้มถ่วงผ่านกลไกแบบขนานที่ฐาน เพื่อชดเชยพลังงานศักดิ์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งต่างๆของแขนกล โดยนำเสนอผลการเปรียบเทียบการใช้กำลังงาน ผลสำฤทธิ์ในการควบคุมการเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางเดินที่ถูกออกแบบไว้ด้วยความเร็วคงที่ นำเสนอผลลัพธ์ ข้อเสนอแนะที่ได้จากการทดลองและผลการใช้การชดเชยแรงโน้มถ่วงส่งต่อการทำงานของแขนหุ่นยนต์


หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติบนถนนภายนอกอาคาร, ดิษณ์กร วานิชรัตนกุล Jan 2023

หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติบนถนนภายนอกอาคาร, ดิษณ์กร วานิชรัตนกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

หุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบขับเคลื่อนสี่ล้อโดยเฉพาะชนิดที่ใช้การขับเคลื่อนแบบ skid-steering เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้มากนอกอาคาร หุ่นยนต์ประเภทนี้มีการลื่นไถลขณะทำการเลี้ยว ทำให้อยากต่อการควบคุม โดยเฉพาะหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่แบบอัตโนมัติ วิทยานิพนธ์นี้ออกแบบและสร้างหุ่นยนต์เพื่อใช้การขับเคลื่อนแบบ skid-steering และ ใช้วิธีการแยกจุดศูนย์กลางหมุนของแต่ละล้อหรือ Instantaneous Center of Rotation (Separated ICR) เพื่อลดปัญหาการลื่นไถล นอกจากนั้นจะใช้กล้องสเตอริโอร่วมกับระบบ V-SLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวต่าง ๆ ผลลัพธ์จากการทดลองแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการชดเชยการลื่นไถลที่แตกต่างกันตามรัศมีการเลี้ยว ซึ่งจะพบว่าประเภทของพื้นผิวมีผลต่อวิธีการ Separated ICR ที่ใช้ในงานนี้น้อย ถึงแม้จะไม่สามารถประเมินความเสียดทานของพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ลักษณะของพื้นผิวไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการลดการไถล ทำให้วิธีการดังกล่าวเหมาะสมต่อการนำไปใช้งานจริงกับหุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบขับเคลื่อนสี่ล้อ นอกจากนั้นได้มีการจำลองการทำงานการไถลของระบบบังคับเลี้ยวแบบไถลโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ผลที่ได้ออกมาจากการจำลองการไถลถึงแม้จะไม่เหมือนกับผลการทดลองอย่างแม่นยำ แต่ก็มีแนวโน้มการไถลในลักษณะใกล้เคียงกัน ผลที่แตกต่างกันอาจเนื่องมาจากการจำลองความเสียดทานของพื้นผิวทำได้ค่อนข้างยาก แต่พื้นผิวที่งานวิจัยนี้สนใจแบบจำลองความเสียดทานมีผลไม่มากกับประสิทธิภาพของการชดเชยการลี่นไถล นอกจากนั้นวิทยานิพนธ์นี้ได้พัฒนาระบบ SLAM และระบบนำทางสำหรับใช้ภายนอกอาคารซึ่งสามารถใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมระหว่างอาคารที่มีทางลาดและมีพื้นต่างระดับกัน


Single Spring Gravity Compensator For A Multi Degree Of Freedom Manipulator Arm, Krittanai Sajjapongse Jan 2023

Single Spring Gravity Compensator For A Multi Degree Of Freedom Manipulator Arm, Krittanai Sajjapongse

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Designing industrial robots requires utmost attention to power consumption and safety, especially in today's environment where humans work closely with robots. However, due to their robust and weighty structures, most robotic manipulators are typically engineered with high-power systems to handle payloads and counteract gravity. This research develops a novel gravity compensator system that employs a single spring to counterbalance a multi-DOF manipulator. This system combines cam follower systems with a square root mechanism. We provide a general equation that applies to multiple degrees of freedom. Additionally, we designed and built a 3-DOF manipulator prototype. The experiment shows that our gravity …


An Application Of Optimized Bistable Laminates As A Low Velocity, Low Impact Mechanical Deterrent, Graham Lancaster Dec 2022

An Application Of Optimized Bistable Laminates As A Low Velocity, Low Impact Mechanical Deterrent, Graham Lancaster

All Theses

This research considers the problem of using bistable laminates as a mechanical deterrent to the impending impact of a particle. The structure will be controlled through an algorithm that will utilize piezoelectric devices to activate them in unison with the bistable laminate to successfully deter. A novel experimental setup will be constructed to ensure that the bistable laminate stays fixed when acting as a mechanical deterrent. Piezoelectricity is the main driving force of the bistable laminate to morph and this study will use a Macro Fiber Composite (MFC) actuator that contains piezoelectric ceramic rods in a patch to transfer electrical …


Me-Em Enewsbrief, September 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Oct 2022

Me-Em Enewsbrief, September 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.


Assessment Of Energy Efficiency In Beverage Industry, Mahamudu H. Mtebwa Jun 2022

Assessment Of Energy Efficiency In Beverage Industry, Mahamudu H. Mtebwa

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

The brewery industry has a significant contribution to the national income. However, it is also associated with energy intensive processes and pollution. In this work, the energy efficiency assessment of the largest brewery in Tanzania i.e., Tanzania Breweries Limited has been conducted. Energy consumption analysis was conducted according to IEEE SA 739 1995. Important parameters used to assess brewery energy efficiency were boiler efficiency and losses, equipment energy productivity as well as load factor. It was found that the main energy consumers are packaging (54.63%), brewing (29.30%) and utilities (15.17%). More importantly, it was found that about 68% of the …


A Model For Sustainable Adoption Of Solar Photovoltaic Technology In Tanzania, Joseph Kihedu Jun 2022

A Model For Sustainable Adoption Of Solar Photovoltaic Technology In Tanzania, Joseph Kihedu

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

The aim of the study was to develop a sustainable model for enhancement of the solar PV technology adoption in Tanzania. The model was developed based on the identified barriers that hinder the adoption of solar PV technology and adopted the best strategies from successful projects. Further, the drivers and activities were developed based on selected best strategies from successful projects. The identified barriers to the adoption of solar PV technology, which are grouped into five associated categories and their significances, are lack of access to finance (32%), non-enforcement of policy and regulation (31%), technical (18%), lack of awareness (9%) …


Me-Em Enewsbrief, June 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Jun 2022

Me-Em Enewsbrief, June 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.


Electromechanical Fatigue Properties Of Dielectric Elastomer Stretch Sensors Under Orthopaedic Loading Conditions, Andrea Karen Persons May 2022

Electromechanical Fatigue Properties Of Dielectric Elastomer Stretch Sensors Under Orthopaedic Loading Conditions, Andrea Karen Persons

Theses and Dissertations

Fatigue testing of stretch sensors often focuses on high amplitude, low-cycle fatigue (LCF) behavior; however, when used for orthopaedic, athletic, or ergonomic assessments, stretch sensors are subjected to low amplitude, high-cycle fatigue (HCF) conditions. As an added layer of complexity, the fatigue testing of stretch sensors is not only focused on the life of the material comprising the sensor, but also on the reliability of the signal produced during the extension and relaxation of the sensor. Research into the development of a smart sock that can be used to measure the range of motion (ROM) of the ankle joint during …


Me-Em Enewsbrief, March 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University Apr 2022

Me-Em Enewsbrief, March 2022, Department Of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University

Department of Mechanical and Aerospace Engineering eNewsBrief

No abstract provided.


Permeability, Structural Changes, Flow Regime Transitions In Fuel Cell Catalyst Layers And A Model For Predicting Trapped Saturation For Two-Phase Flow In Porous Media, Karrar Takleef Alofari Jan 2022

Permeability, Structural Changes, Flow Regime Transitions In Fuel Cell Catalyst Layers And A Model For Predicting Trapped Saturation For Two-Phase Flow In Porous Media, Karrar Takleef Alofari

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Proper water management in Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell is important to achieve high performance. Understanding the percolation of the produced water at the cathode catalyst layer (CL) is critical for any robust water management technique. In this study, an ex-situ experimental setup is used to study percolation in the CL at different injection rates and relative humidity (RH) conditions. The results show that increasing the flow rate force the liquid to flow through the bulk of the pores due to the dominant viscous effect. On the other hand, at low injection rates, the capillary becomes dominant and liquid …


Adjust-A-Ramp, Taylor Sharrits, Courtney Banks, Emily Beck, Jazmin Buenrostro Jan 2022

Adjust-A-Ramp, Taylor Sharrits, Courtney Banks, Emily Beck, Jazmin Buenrostro

Williams Honors College, Honors Research Projects

Adjust-A-Ramp is a portable ramp designed to ensure the safety of consumers and prevention of damage to cars, specifically towards low profile cars. A low-profile vehicle includes any vehicle that has a clearance off the ground of 6.5 inches or less. Advantages of low-profile vehicles include improved handling, better braking, increased fuel efficiency, increased stability, and an overall luxury aesthetic. The reduced tire size increases grip on smooth surfaces with better wheel response, creating a fast, more efficient ride. The simple tire tread patterns and the stiff sidewalls allow for lower rolling resistance which increases fuel economy. The Adjust-A-Ramp can …