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

Mechanical Engineering Commons™

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

Engineering Science and Materials

Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type
File Type

Articles 421 - 450 of 1714

Full-Text Articles in Mechanical Engineering

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 …

Go to article

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, …

Go to article

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 …

Go to article

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 …

Go to article

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 …

Go to article

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

Go to article

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 …

Go to article

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 …

Go to article

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)

Go to article

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

Go to article

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 …

Go to article

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

Go to article

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

Go to article

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 …

Go to article

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, …

Go to article

Developing An In Vitro Validated 3d In Silico Internal Carotid Artery Sidewall Aneurysm Model, Hang Yi, Zifeng Yang, Mark Johnson, Luke Bramlage, Bryan Ludwig Dec 2022

Developing An In Vitro Validated 3d In Silico Internal Carotid Artery Sidewall Aneurysm Model, Hang Yi, Zifeng Yang, Mark Johnson, Luke Bramlage, Bryan Ludwig

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications

Introduction: Direct quantification of hemodynamic factors applied to a cerebral aneurysm (CA) remains inaccessible due to the lack of technologies to measure the flow field within an aneurysm precisely. This study aimed to develop an in vitro validated 3D in silico patient-specific internal carotid artery sidewall aneurysm (ICASA) model which can be used to investigate hemodynamic factors on the CA pathophysiology. Methods: The validated ICASA model was developed by quantifying and comparing the flow field using particle image velocimetry (PIV) measurements and computational fluid dynamics (CFD) simulations. Specifically, the flow field characteristics, i.e., blood flowrates, normalized velocity profiles, flow streamlines, …

Go to article

Phase-Averaged, Frequency Dependence Of Jet Dynamics In A Scaled Up Vocal Fold Model With Full And Incomplete Closure, Nathaniel Wei, Abigail Haworth, Hunter Ringenberg, Michael Krane, Timothy Wei Dec 2022

Phase-Averaged, Frequency Dependence Of Jet Dynamics In A Scaled Up Vocal Fold Model With Full And Incomplete Closure, Nathaniel Wei, Abigail Haworth, Hunter Ringenberg, Michael Krane, Timothy Wei

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

This study focuses on frequency dependence effects on glottal jet dynamics with a focus on the physiological condition in which the vocal folds do not fully close. Incomplete closure occurs naturally in children and adult females. But there are also pathological conditions that can be problematic. Experiments were conducted using a 10× scaled-up model in a free surface water tunnel. Two-dimensional vocal fold models with semicircular medial surfaces were stepper motor driven inside a square duct with constant opening and closing speeds. Cases with complete vocal fold closure and incomplete closure to only 15% of the maximum gap were examined. …

Go to article

Sars-Cov-2 Detecting Rapid Metasurface-Based Sensor, Shobhit K. Patel, Jaymit Surve, Juveriya Parmar, Khaled Aliqab, Meshari Alsharari, Ammar Armghan Dec 2022

Sars-Cov-2 Detecting Rapid Metasurface-Based Sensor, Shobhit K. Patel, Jaymit Surve, Juveriya Parmar, Khaled Aliqab, Meshari Alsharari, Ammar Armghan

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

We have proposed a novel approach to detect COVID-19 by detecting the ethyl butanoate which high volume ratio is present in the exhaled breath of a COVID-19 infected person. We have employed a refractive index sensor (RIS) with the help of a metasurface-based slotted T-shape perfect absorber that can detect ethyl butanoate present in exhaled breath of COVID-19 infected person with high sensitivity and in-process SARS-CoV-2. The optimized structure of the sensor is obtained by varying several structure parameters including structure length and thickness, slotted T-shape resonator length, width, and thickness. Sensor’s performance is evaluated based on numerous factors comprising …

Go to article

Energy Dissipation In A Sand Damper Under Cyclic Loading, Ehab Sabi Dec 2022

Energy Dissipation In A Sand Damper Under Cyclic Loading, Ehab Sabi

Civil and Environmental Engineering Theses and Dissertations

Various seismic and wind engineering designs and retrofit strategies have been in development to meet structures' proper and safe operation during earthquake and wind excitation. One such method is the addition of fluid and particle dampers, such as sand dampers, in an effort to reduce excessive and dangerous displacements of structures. The present study implements the discrete element method (DEM) to assess the performance of a pressurized sand damper (PSD) and characterize the dissipated energy under cyclic loading. The idea of a PSD is to exploit the increase in shearing resistance of sand under external pressure and the associated ability …

Go to article

Nanoscale Imaging Of Antiferromagnetic Domains In Epitaxial Films Of Cr2O3 Via Scanning Diamond Magnetic Probe Microscopy, Adam Erickson, Syed Qamar Abbas Shah, Ather Mahmood, Ilja Fescenko, Christian H. Binek, Adbelghani Laraoui Dec 2022

Nanoscale Imaging Of Antiferromagnetic Domains In Epitaxial Films Of Cr2O3 Via Scanning Diamond Magnetic Probe Microscopy, Adam Erickson, Syed Qamar Abbas Shah, Ather Mahmood, Ilja Fescenko, Christian H. Binek, Adbelghani Laraoui

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

We report direct imaging of boundary magnetization associated with antiferromagnetic domains in magnetoelectric epitaxial Cr2O3 thin films using diamond nitrogen vacancy microscopy. We found a correlation between magnetic domain size and structural grain size which we associate with the domain formation process. We performed field cooling, i.e., cooling from above to below the Néel temperature in the presence of a magnetic field, which resulted in the selection of one of the two otherwise degenerate 180° domains. Lifting of such a degeneracy is achievable with a magnetic field alone due to the Zeeman energy of a weak …

Go to article

The Qualification Of Sealability And Creep Relaxation Of Additively Manufactured Zytel Gaskets For Pem Fuel Cells, Robert Lazarin Dec 2022

The Qualification Of Sealability And Creep Relaxation Of Additively Manufactured Zytel Gaskets For Pem Fuel Cells, Robert Lazarin

Open Access Theses & Dissertations

The purpose of this thesis is to study the feasibility of low-cost additive manufacturing of gaskets for proton exchange membrane fuel cells exposed to extreme temperature conditions ranging from -55°C to 100°C. With the growing popularity and decreasing costs of additive manufacturing technologies, specifically Material Extrusion (ME), research is being conducted to determine the feasibility of ME components. Thermally cycled PEMFCs may exhibit accelerated gasket deterioration, therefore, the mechanical stability of material extruded gaskets following a harsh thermal cycle must be assessed. The feasibility of the material extruded gaskets will be proven by manufacturing optimization and mechanical testing. The target …

Go to article

Novel Interlaminar Reinforcement To Enhance The Impact Damage Resistance Of Carbon Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, Daisy Haidee Mariscal Dec 2022

Novel Interlaminar Reinforcement To Enhance The Impact Damage Resistance Of Carbon Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, Daisy Haidee Mariscal

Open Access Theses & Dissertations

Aerospace, aircraft, marine, and automobile applications are increasingly using composite materials for lighter, higher stiffness, and strength properties. Despite these advantages, composite materials have one major disadvantage. The through-thickness properties are extremely weak when subjected to impact damage. When a composite material is subjected to a low-velocity impact, there is hardly any visible damage on the surface compromising the composite material internally without any external notice. Internal damage may be delamination, which is the most common, matrix cracking, and fiber breakage. A composite material is made up of layers of fiber. The interlaminar region is located in between these layers. …

Go to article

Fabrication, Microstructure And Mechanical Characterization Of Crvnbtaw High Entropy Alloy Coatings Using Magnetron Sputtering, Jorge Quezada Dec 2022

Fabrication, Microstructure And Mechanical Characterization Of Crvnbtaw High Entropy Alloy Coatings Using Magnetron Sputtering, Jorge Quezada

Open Access Theses & Dissertations

In this project a CrVNbTaW high entropy alloy was evaluated. The samples were made using radio frequency magnetron sputtering and were made under similar conditions. The deposition parameters were explored to find the ideal deposition process. The process included a pressure from 0.1-2mTorr, 600C, 1 hour duration, at 100W power to guns, and constant argon flow. The samples were fabricated under similar parameters using silicon steel and sapphire substrates. The samples were analyzed and characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, nanoindentation and corrosion testing. Based on these results we were able to get a better understanding …

Go to article

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 …

Go to article

High Throughput And Highly Controllable Methods For In Vitro Intracellular Delivery, Justin Brooks, Grayson Minnick, Prithvijit Mukherjee, Arian Jaberi, Lingqian Chang, Horacio D. Espinosa, Ruiguo Yang Dec 2022

High Throughput And Highly Controllable Methods For In Vitro Intracellular Delivery, Justin Brooks, Grayson Minnick, Prithvijit Mukherjee, Arian Jaberi, Lingqian Chang, Horacio D. Espinosa, Ruiguo Yang

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

In vitro and ex vivo intracellular delivery methods hold the key for releasing the full potential of tissue engineering, drug development, and many other applications. In recent years, there has been significant progress in the design and implementation of intracellular delivery systems capable of delivery at the same scale as viral transfection and bulk electroporation but offering fewer adverse outcomes. This review strives to examine a variety of methods for in vitro and ex vivo intracellular delivery such as flow-through microfluidics, engineered substrates, and automated probe-based systems from the perspective of throughput and control. Special attention is paid to a …

Go to article

Backpack Effects On Two-Dimensional Gait Spatiotemporal And Kinematic Parameters, Nardo Rizaldy, Alvin Alvin, Wirawan Lingga, Ethan B.W. Goeij, F. Ferryanto Nov 2022

Backpack Effects On Two-Dimensional Gait Spatiotemporal And Kinematic Parameters, Nardo Rizaldy, Alvin Alvin, Wirawan Lingga, Ethan B.W. Goeij, F. Ferryanto

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Loads could affect the body gait in various ways. Backpacks, sling bags, suitcases, and even trolleys could hugely affect human gait without us realizing it. The effects of these loads have been scientifically researched in biomechanics and sports science for the past few years. For instance, the comparison of walking with and without a backpack could easily reveal significant differences in body segments, which could be utilized for therapy and medicine development. The aim of this research is to determine the differences of the spatiotemporal kinematic parameters between a conventional human gait and a backpackloaded gait. Some parameters to be …

Go to article

Investigate The Potential Renewable Energy Of Microalgae Spirulina Sp Using Proximate Analyzer, Sem-Edx, And Thermogravimetry, Yahya Zakaria, Sukarni Sukarni, Poppy Puspitasari, Nandang Mufti, Samsudin Anis, Anwar Johari Nov 2022

Investigate The Potential Renewable Energy Of Microalgae Spirulina Sp Using Proximate Analyzer, Sem-Edx, And Thermogravimetry, Yahya Zakaria, Sukarni Sukarni, Poppy Puspitasari, Nandang Mufti, Samsudin Anis, Anwar Johari

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Microalgae Spirulina sp which has been cultivated by the Brackishwater Aquaculture Development Center, Situbondo Indonesia were tested for their potential energy performance using proximate analyzer, SEMEDX, and thermogravimetry. The proximate analyzer showed volatile matter (VM), fixed carbon (FC), moisture, ash content (AC), total sulfur of microalgae Spirulina sp 68.15, 12.57, 11.22, 8.06, and 0.67 (wt%, ar), respectively, and the gross calorific value (GCV) is 4971 kcal/kg (dry basis). SEM-EDX test showed the morphology and chemical content of Spirulina sp. The content of microalgae Spirulina sp is dominated by carbon (C) and oxygen (O), then followed by chlorine (Cl), sodium (Na), …

Go to article

The Effect Of Nozzle Temperature, Infill Geometry, Layer Height And Fan Speed On Roughness Surface In Petg Filament, Doohan Taqdissillah, Aris Zainul Mutaqqin, Mahros Darsin, Dedi Dwilaksana, Nasrul Ilminnafik Nov 2022

The Effect Of Nozzle Temperature, Infill Geometry, Layer Height And Fan Speed On Roughness Surface In Petg Filament, Doohan Taqdissillah, Aris Zainul Mutaqqin, Mahros Darsin, Dedi Dwilaksana, Nasrul Ilminnafik

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

3D printing is a process of making three-dimensional solid objects from a digital file process created by laying down successive layers of material until the object is created. Many filaments can be used in 3D printing, one of which is PETG (PolyEthylene Terephthalate Glycol). PETG is a modification of PET (PolyEthylene Terephthalate) with added glycol at a molecular level to offer different chemical properties that provide significant chemical resistance, durability, and excellent formability for manufacturing. This study aims to find the most optimal parameter of surface roughness of PETG with different parameters of nozzle temperature, infill geometry, layer height and …

Go to article

Study On Predictive Maintenance Of V-Belt In Milling Machines Using Machine Learning, Reza Aulia Rahman, Mohammad Faishol Erikyatna, Achmad Fauzan Hery Soegiharto Nov 2022

Study On Predictive Maintenance Of V-Belt In Milling Machines Using Machine Learning, Reza Aulia Rahman, Mohammad Faishol Erikyatna, Achmad Fauzan Hery Soegiharto

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

Towards industry 4.0, monitoring the degradation of machine tools’ components becomes a key feature so that smooth productivity is achieved. To preserve the functionality and performance of the machine tools, proper maintenance activities must be planned and carried out. V-belt is important component in machine tools that transmits power from the electric motor spindle in order to machine to work and cut desired material properly. The purpose of this research is to develop a predictive maintenance system for v-belt milling machine Krisbow 31N2F using machine learning. The machine learning algorithm models using multiple and simple linear regression algorithm was developed …

Go to article

True Stress-Strain Behavior Of Al-Based Cast Automotive Alloy Under Different Ageing Conditions And The Effect Of Trace Zr, Mashiur Rahman Shoummo, Akib Abdullah Khan, Mohammad Salim Kaiser Nov 2022

True Stress-Strain Behavior Of Al-Based Cast Automotive Alloy Under Different Ageing Conditions And The Effect Of Trace Zr, Mashiur Rahman Shoummo, Akib Abdullah Khan, Mohammad Salim Kaiser

Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST)

A thorough investigation has been carried out on the Al-12Si-1Mg-1Cu-1Ni automotive alloy considering different properties, specially mechanical properties associated with true stress and true strain with Zr addition of trace amount. A commercially available piston is melted to produce the alloy, and trace amount of Zr is added to make another. The base alloy along with the Zr added alloy had been applied to homogenization, solution treatment, quenching, and ageing in order to get the age-hardening response. The alloys have been heat-treated at 25 ºC, 200 ºC, and 300 ºC, respectively, for four hours for attaining the under, peak and …

Go to article

First Prev Next Last