Mechanical Engineering Commons^™

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 …

Combustion Characteristics Of Methane, Ethane, Propane, And Butane Blends Under Conditions Relevant Of A Dual-Fuel Diesel And Natural Gas Engine, Christopher Joseph Ulishney

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

As natural gas production infrastructure is already in place in most of the world and will continue expanding for the foreseeable future, natural gas is an alternative to traditional liquid petroleum fuels in heavy-duty engines. Dedicated natural gas or dual-fuel diesel-natural gas heavy-duty engines are alternatives to diesel-only power generation equipment. One challenge is the large variation in the natural gas composition available for such applications, which is known to significantly affect engine’s combustion characteristics and the emissions composition. As the literature on dual-fuel combustion under low load engine operating conditions that use more realistic natural gas mixtures (i.e., mixtures …

Optimal Path Planning For Aerial Robots Using Genetic Algorithm, Anna Puigvert I Juan

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This thesis presents a path optimization solution for a robot in two different constrained 3-dimensional (3D) environments. The robot is required to travel from its current position to a goal position following minimum cost paths (optimal paths). The first environment has 3D obstacles that interfere with the robot’s path. The path cost for this environment accounts for the minimum distance traveled by the robot from the start to the goal position while avoiding obstacles. The second environment is the atmosphere of Venus, specifically a flyable region of this atmosphere with characteristics similar to Earth’s. This environment has strong westward winds …

Mechanical And Morphological Characterization Of Energy Materials By Nanoindentation And Scanning Probe Microscopy, Jacob Hempel

Theses and Dissertations--Physics and Astronomy

The demand for robust materials in energy-based applications such as solid electrolytes for batteries, piezoelectric composites for mechanical energy harvesting, or new polymer materials for polymer binders in composite electrodes is on the rise. Mechanical degradation is the most common way for devices to fail in operation, thus a thorough understanding of a material’s mechanical properties is essential for application purposes.

In this dissertation, the mechanical characterization of novel boron cluster solid electrolytes is presented. Therein, we determine the elastic modulus and hardness of these compounds using instrumented indentation. A comparison is made against other solid electrolytes. It is found …

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

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

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

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

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

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

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

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

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 …

Analysis Of Ore Hand-Crushed Size Distribution For Grinding Process In The Artisanal And Small-Scale Gold Mines Production: A Case Study Of Nholi Mine, Bahi District, Malugu Tembo

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

(ASGM) employed numbers of people compared to large-scale mines. The ASGM has been played a crucial role in poverty alleviation and rural development, particularly in developing countries. The mined ore is crushed and ground for beneficiation of gold. The grinding process involved the size reduction of blasted materials to acquire minerals of interest. This paper presents the size distribution of hand-crushed for blasted materials using sieve analysis and digital image processing. The sieve test results for hand-crushed blasted material of three muck-piles were ranged between 17 mm and 36 mm that is equivalent to 20% and 80% passings respectively, with …

Synthesis, Characterisation And Catalytic Evaluation Of Castor Oil-Templated Mesoporous Sulfated Solid Acid Catalysts For Esterification Reaction, Steven Nyandoro Pr

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

In bio-refinery and other catalytic reactions, heterogeneous catalysts confer advantage over homogenous catalysts due to minimized recovery and separation costs. However, templating surfactant and solid support for the synthesis of heterogeneous catalysts ought to consider their cheap sources and environmentally friendliness for their sustainable use. Thus, with the vision to make the process significantly benign, in the present work, solid acids were synthesised from renewable sources (castor oil as surfactant and rice husk as the source of silica). The synthesised castor oil-templated mesoporous sulfonic acid modified catalysts (SO3H-MTS and SO3H-MT-RHS) were characterised and evaluated for catalytic esterification of acetic acid …

Optimization Of Pulsed Laser Deposition Parameters For Single Crystalline (011) Oriented Tetragonal Pzt Thin Films, Mahamudu H. Mtebwa

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

Recent advances in nanotechnology applications require the processing of high-quality thin films. A systematic study of the optimization of Pulsed deposition parameters for (110) oriented tetragonal PZT thin films is reported in this work. Prior to film deposition, a highly tetragonal Pb(Zr0.5, Ti0.95) or PZT 05/95 was selected to be deposited on (110) oriented Strontium titanate, SrTiO3 substrate, STO(110) to insure small compressive misfit strain. Unlike SRO, the LSOM bottom electrode was then successfully grown at 620 °C, 1.0 J/cm2 and a target-substrate distance of 3.9 cm. Finally, deposition parameters of PZT were progressively optimized through monitoring film morphological changes. …

Coconut Shell Waste Treatment Technology For A Sustainable Waste Utilization: A Case Study Of The Smes In Bohol Village, Indonesia, Wahyu Anggo Rizal, Ria Suryani, Roni Maryana, Dwi Joko Prasetyo, Diah Pratiwi, Yuli Ary Ratnawati, Dini Ariani, Andri Suwanto

ASEAN Journal of Community Engagement

This project focused on the introduction of liquid smoke and bio briquette manufacturing technology to small and medium enterprises (SMEs) located in Bohol Village, Gunungkidul, Indonesia through technology transfer, training, and mentoring. These SMEs are engaged in the food business with the main product jenang ketan, a traditional food from Gunungkidul, especially in Rongkop District, and very popular among communities around and outside Gunungkidul. The traditional preparation of jenang ketan produces several by-products in the form of waste, which is dominated by coconut shell biomass. The project’s technology transfer was carried out through the procurement of a series of pyrolysis …

Properties Of (Cd, Zn)S Films Deposited By Dc Co-Sputtering, Lwitiko P. Mwakyusa

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

CdS thin film is commonly used as a buffer layer in most thin film solar cells. However, the buffer layer with less absorption in the visible region of the solar spectrum as well as that which provides perfect lattice matching with the absorbers is required. The incorporation of Zn in the CdS films can affect the structural and optical properties of the buffer layer. In this work, films of CdS and (Cd,Zn)S films were deposited by DC sputtering utilizing CdS and Zn targets. The concentration of Zn in the CdS was varied by changing the sputtering power of the Zn …

Review Of The Imaging Performance And The Current Status Of The Cascade Gamma-Rays Coincidence Imagers, Leonid L. Nkuba Dr.

Tanzania Journal of Engineering and Technology (TJET)

Various studies that have investigated the detection of gamma coincidence events have revealed that design factors and image reconstruction approaches dictate the spatial resolution, coincidence efficiency, and levels of statistical noise of the detection system. In the case of imaging, cascade gamma-ray coincidence (CGC) imagers coupled with collimated detectors offer promising values for both spatial resolution and coincidence efficiency. However, to date, no CGC imager with single or multiple collimated detectors has reported a performance level beyond 6.7 mm spatial resolution (FWHM) and 6.0 × 10-6 coincidence efficiency. Given the recent developments and the current interests in high resolution and …

Novel Locomotion Methods In Magnetic Actuation And Pipe Inspection, Adam Cox

Mechanical Engineering Research Theses and Dissertations

There is much room for improvement in tube network inspections of jet aircraft. Often, these inspections are incomplete and inconsistent. In this paper, we develop a Modular Robotic Inspection System (MoRIS) for jet aircraft tube networks and a corresponding kinematic model. MoRIS consists of a Base Station for user control and communication, and robotic Vertebrae for accessing and inspecting the network. The presented and tested design of MoRIS can travel up to 9 feet in a tube network. The Vertebrae can navigate in all orientations, including smooth vertical tubes. The design is optimized for nominal 1.5" outside diameter tubes. We …

In-Situ Tribology Of Engineered Surfaces With 3d-Printed Micro/Nano-Textures, Mahyar Afshar Mohajer

Graduate Theses and Dissertations

Surface texturing is an effective way to reduce the adhesion and friction between two contacting surfaces by reducing the real area of contact between them, providing a potential solution for adhesion and friction-induced failures, for example, failures in micro-/nano-electromechanical systems (MEMS/NEMS). Surface texturing is also essential to the realization of functional surfaces such as superhydrophobic/philic and icephobic surfaces. However, textures are prone to deformation due to being subjected to higher contact pressures. The advancement of 3D nanoprinting by two-photon lithography (TPL), combined with the ability to make an in-situ observation of the interplay between the forces and the sliding surfaces …

Multiscale Topology Optimization With A Strong Dependence On Complementary Energy, Dustin Dean Bielecki

All Dissertations

A discrete approach introduces a novel deep learning approach for generating fine resolution structures that preserve all the information from the topology optimization (TO). The proposed approach utilizes neural networks (NNs) that map the desired engineering properties to seed for determining optimized structure. This framework relies on utilizing parameters such as density and nodal deflections to predict optimized topologies. A three-stage NN framework is employed for the discrete approach to reduce computational runtime while maintaining physics constraints.

A continuous representation that uses complementary energy (CE) methods to solve a representative element's homogenized properties consists of an embedded structure that is …

Use Of Precious Plastic Method Of Bricks For The Construction Of Tiny Homes, Haylie E. Tallon

Architectural Engineering

Precious Plastics, a Netherlands based company, created an open source project that can be used to create different objects from recycled plastics. The San Luis Obispo area has a large amount of recyclable plastic that is being treated as trash, adding to the pollution of the ocean and the air. This project is to determine the necessary steps to create plastic building blocks, using the Precious Plastic process, as a construction material for low-income, temporary housing. This report covers the process that was used to build two of the machines that will be used to create the bricks. This requires …

Multiple Objective Function Optimization And Trade Space Analysis, Yifan Xu

All Theses

Optimization can assist in obtaining the best possible solution to a design problem by varying related variables under given constraints. It can be applied in many practical applications, including engineering, during the design process. The design time can be further reduced by the application of automated optimization methods. Since the required resource and desired benefit can be translated to a function of variables, optimization can be viewed as the process of finding the variable values to reach the function maxima or minima. A Multiple Objective Optimization (MOO) problem is when there is more than one desired function that needs to …

Gasifier Wall Wash Manifold, Ashley Sieu Che, Gintaras Julius Baipsys, Peyton Joseph Archibald, Michael Thomas Kieran

Mechanical Engineering

The objective of our Gasifier Wall Wash Manifold Project is to design three different manifolds that will uniformly distribute water on the inner diameter of a pressure vessel. Also, the distributed water should completely cover the circumference of the inner walls. From extensive research of current solutions as well as the conduction of technical analyses, we were able to produce three designs that would be able to meet our engineering specifications. Time constraints led to the fabrication of one manifold design along with a test rig. With a fully functional test rig, we saw positive results from our design verification …

Novel Hitch Cargo Cart, Cesilio Sanchez Ramirez, Lance Haidet, Richard Lontoc, Tyler Selinka

Mechanical Engineering

This document presents the engineering design process used to develop, manufacture, and test a new and improved iteration of a hitch cart prototype. This process was performed by a team of four mechanical engineering seniors as part of California Polytechnic State University, San Luis Obispo’s senior design pathway. The goal of this project was to develop a sturdy and reliable iteration of our sponsor’s hitch cart prototype, that integrated the functionality of a vehicle hitch cargo platform and that of a height adjustable cargo cart into a single streamlined and easy to use product. This design could be used by …

Modeling, Control And Estimation Of Reconfigurable Cable Driven Parallel Robots, Adhiti Raman Thothathri

All Dissertations

The motivation for this thesis was to develop a cable-driven parallel robot (CDPR) as part of a two-part robotic device for concrete 3D printing. This research addresses specific research questions in this domain, chiefly, to present advantages offered by the addition of kinematic redundancies to CDPRs. Due to the natural actuation redundancy present in a fully constrained CDPR, the addition of internal mobility offers complex challenges in modeling and control that are not often encountered in literature.

This work presents a systematic analysis of modeling such kinematic redundancies through the application of reciprocal screw theory (RST) and Lie algebra while …

Novelty Ice Cream Assembly Prototype, Mason Sylvester, Logan Williamson, Alvaro Martinez, Adin Gilman-Cohen

Mechanical Engineering

Cool Beans USA is a novelty ice cream startup company founded by Keith Zachow. In the winter of 2022, our team began working with Mr. Zachow to develop a machine to automate parts of the production process for his product. This product consists of two hemispherical ice-cream cone shell halves filled with soft serve ice cream and pressed together. The assembled pods are around the size and shape of a small walnut and are intended to be sold in stores as a frozen finger food. At the time of project inception, this product was in its early stages and was …

Low-Cost, Low-Weight Test Rig Design For A Laboratory-Scale Twin Rotor Wind Turbine, Ahmed Ayoub, Ahmed Elzeedy, Mahmoud Elkordy, Eslam Ayad, Mohamed Waleed, Amira Elkodama, Amr Ismaiel

Future Engineering Journal

Multi-Rotor Wind Turbine (MRWT) has been proven advantageous over Single-Rotor Wind Turbine (SRWT) in many aspects. In order to study the performance of MRWT over SRWT, this work presents a low-cost and low-weight design for a test rig for laboratory-scale wind turbine configurations. The configurations under study are a single-rotor, and a twin-rotor of the same size with a diameter of 30 cm. Aerodynamic loads have been calculated using the Blade Element Momentum (BEM) method, then the loads were used for stress analysis over the test rig proposed. The test rig is designed on Solidworks and the aerodynamic and inertial …

Effet De La Perte Auditive Et Du Port De Protecteurs Auditifs Sur La Perception Et La Localisation Auditive Des Alarmes De Recul, Véronique Vaillancourt, Chantal Laroche, Christian Giguère, Hugues Nélisse

Rapports de recherche scientifique

Chaque année, des travailleurs se font heurter par un véhicule qui manœuvre en marche arrière. Certaines caractéristiques des alarmes de recul conventionnellement utilisées en milieu de travail (alarmes tonales « bip-bip ») compromettent leur performance à avertir adéquatement les travailleurs de l’approche d’un véhicule, du moins comparativement aux plus récentes alarmes à large bande (« pshit-pshit »). On cite trois principaux désavantages de l’alarme tonale, soit une plus grande difficulté à localiser la provenance du signal sonore dans l’espace, un patron de propagation sonore irrégulier derrière le véhicule lourd, ainsi qu’une nuisance sonore (ou pollution sonore) accrue.

Des études antérieures …