Mechanical Engineering Commons^™

Section 2: Energy, Ectc Coordinating Committee

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Proceedings of the 17th Annual Early Career Technical Conference, November 3, 2017. School of Engineering, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, Alabama; pp. 27-56

Add On Devices For Tractor Trailers For Drag Reduction, Emmanuel Nnamani, Mir Atiqullah

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 1: Design; pp. 15-20

Section 5: Materials, Ectc Coordinating Committee

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Proceedings of the 17th Annual Early Career Technical Conference, November 3, 2017. School of Engineering, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, Alabama; pp. 113-142

An Analysis Of An Open Architecture System Approach To The Individual Propulsion System Of Electric Vehicles, Bing Wang, Siyuan Zhang, Vladimir Vantsevich, Linhui Zhao

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 3: Robitics & Controls; pp. 63-68

Surface Identification Inspired By Reinforcement Learning Using Soft Robots, Miranda Tanouye, Visesh Vikas

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 3: Robitics & Controls; pp. 69-73

Dynamic Analysis Of Five Link Slider Crank Mechanism, Ayse Tekes, Jacob Davis

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 1: Design; pp. 8-14

Fine-Tuning Yolo To Perform A Real-Time Visual Multi-Object Detection Task For An Autonomous Underwater Vehicle, Alec Graves, Thomas Fagan, Steffen Lim, Kevin Mcfall

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 3: Robitics & Controls; pp. 59-62

Numerical Simulations Of Plunging And Surging Wave Breaking Using Openfoam, Bradley Chambers, Shanti Bhushan

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 4: Numerical Methods; pp. 81-86

Robustness To Noise Test For The Machine Learning Model Of Neurology Problems, Khaled Elzaafarany, Moustafa H. Aly

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 3: Robitics & Controls; pp. 74-77

Proceedings Of The 17th Annual Early Career Technical Conference (Complete Issue), Ectc Coordinating Committee

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Proceedings of the 17th Annual Early Career Technical Conference, November 3, 2017. School of Engineering, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, Alabama

Temporal Direct Numerical Simulations For Flat-Plate Boundary Layer, S Muthu, S Bhushan

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 4: Numerical Methods; pp. 87-93

Assessing The Flow Field Physics Capturing Capabilities Of The Integro-Differential Scheme When Solving The Navier Stokes Equations Numerically, Julio Cesar Mendez, David N D Dodoo-Amoo, Mookesh Dhanasar, Frederick Ferguson

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 4: Numerical Methods; pp. 94-102

Study Of Variation In Fundamental Frequencies Of Bio-Composites Due To Structural Damage, Aarsh Shah, Jason Street, Tejas S. Pandya, Brian Mitchell

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 5: Materials; pp. 115-121

Validation Of An Improved Contact Method For Multi-Material Eulerian Hydrocodes In Three-Dimensions, Kenneth C. Walls, David L. Littlefield

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 4: Numerical Methods; pp. 103-111

High Strain Rate Analisis Of Wood-Based Bio-Composites Using Shpb And Digital Image Correlation (Dic) Technique, Maharshi Dave, Tejas Pandya, Damian Stoddard

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 5: Materials; pp. 122-127

High Strain-Rate Compressive Evaluation Of Pultruded Glass-Graphite/Epoxy Hybrid Composites Using Shpb & Dic Techniques, Suman Babu Ukyam, Damian Stoddard

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 5: Materials; pp. 128-133

Indicators For Sustainability And Strategies For Implementation In The Area Of Vertical Transportation Techology, Magdelena Krstanoski

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 6: Miscellaneous; pp. 145-152

Ensemble Calibration Of Hertzian Contact Parameters For A Discrete Element Model Of Sand, Gerald Pekmezi, David Littlefield

Early Career Technical Journal (ECTJ)

Section 6: Miscellaneous; pp. 153-158

การจำลองแบบทางพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณของของเหลวที่ไม่ละลายเข้าหากันในเครื่องปฏิกรณ์แบบจุลภาคที่ขยายขนาด, คณิน มงคล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สำหรับการสกัดด้วยตัวละลายในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดจุลภาคนั้น ของเหลวในกระบวนการจะมีคุณสมบัติที่ไม่ละลายเข้าหากันซึ่งจะทำให้เกิดรูปแบบของการไหลที่แตกต่างกันออกไป โดยการไหลแบบ slug นั้นเป็นรูปแบบการไหลที่มักจะพบได้เมื่อเป็นการไหลที่ความเร็วต่ำ ซึ่งการไหลดังกล่าวสามารถรักษารูปแบบการไหลให้คงที่ตลอดความยาวท่อโดยที่มีประสิทธิภาพในการสกัดที่สูงกว่ารูปแบบการไหลแบบอื่นๆ ซึ่งเป็นผลจากการหมุนวนภายในเนื่องจากการเคลื่อนที่ของของเหลวภายใน slug การศึกษาการสกัดด้วยตัวทำละลายด้วยวิธีการดังกล่าวได้รับการยอมรับว่ามีประสิทธิภาพที่สูงเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการอื่นที่มีการใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แต่ที่ผ่านมามักเป็นการศึกษาในระดับจุลภาคซึ่งมีผลผลิตโดยรวมน้อย ในงานวิจัยนี้ได้มุ่งไปที่การศึกษาผลเนื่องจากการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในระดับมิลลิเมตร ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการหมุนวนภายใน และความดันตกคร่อมภายใน slug โดยทำการศึกษาด้วยการจำลองแบบทางพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณแบบ 2 มิติ ของการไหลผ่านท่อที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขนาดแตกต่างกันออกไปตั้งแต่ 1-10 มิลลิเมตร ของเหลว 2 ชนิดที่มีคุณสมบัติการไม่ละลายเข้าหากันประกอบด้วยน้ำและเคโรซีนจะถูกป้อนเข้าสู่ท่อที่อยู่ตรงข้ามกันและเกิดการผสมกันที่บริเวณข้อต่อรูปตัว T โดยเปลี่ยนแปลงค่า Weber number ในช่วง 0.002-0.02 ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อทำให้เวลาการหมุนวนลดลง 1.39% และความดันตกคร่อม slug ลดลง 85.12% โดยที่มีอัตราการไหลเชิงปริมาตรเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามพบว่ารูปแบบการไหลแบบ slug จะไม่สามารถพบได้อีกต่อไปเมื่อเป็นการไหลในท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 6 มิลลิเมตร

การออกแบบและผลิตเท้าเทียมแบบไดนามิคสำหรับผู้พิการขาขาดในระดับกิจกรรมปานกลาง, ดนุพงษ์ บุตรทองคำ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีผู้พิการขาขาดจำนวนมากและมีแนวโน้มที่จะเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างต่อเนื่องในทุกๆ ปี หากแบ่งตามช่วงอายุของผู้พิการจะพบว่ามีผู้พิการขาขาดในกลุ่มวัยรุ่นถึงวัยกลางคนในช่วงอายุ 15 ถึง 44 ปี ประมาณร้อยละ 39 ของผู้พิการขาขาดทั้งหมด ซึ่งมีจำนวนมากกว่าช่วงอายุอื่นๆ ผู้พิการในกลุ่มนี้จะถูกจัดอยู่ในระดับกิจกรรมปานกลางหรือ K2-K3 ซึ่งเท้าข้างที่ยังเหลืออยู่ของผู้พิการในกลุ่มนี้สามารถปลดปล่อยพลังงานในการดีดตัวไปข้างหน้าที่เพียงพอต่อการเดินด้วยความเร็วเท่ากับคนปกติ อีกทั้งยังสามารถเคลื่อนไหวได้ดีทั้งในระนาบด้านหน้าและด้านข้าง จึงสามารถเดินบนพื้นที่มีความขรุขระหรือต่างระดับได้เป็นอย่างดี แต่ทว่าผู้พิการในกลุ่มนี้ยังคงใช้เท้าเทียมที่มีบริจาคในประเทศซึ่งมีข้อเท้าแข็งเกร็ง ไม่สามารถงอและปลดปล่อยพลังงานในการดีดตัวได้เหมือนเท้าคนปกติ งานวิจัยนี้จึงมีเป้าหมายที่จะออกแบบและผลิตเท้าเทียมแบบไดนามิคสำหรับผู้พิการขาขาดในระดับกิจกรรมปานกลาง ซึ่งสามารถเก็บสะสมพลังงานในจังหวะดีดตัวได้อย่างเหมาะสม และเคลื่อนไหวได้ทั้งในระนาบด้านข้างและด้านหน้า โครงสร้างเท้าเทียมถูกออกแบบโดยใช้วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อวิเคราะห์การเก็บสะสมพลังงานและการเคลื่อนไหวให้เหมาะสมกับการใช้งานของผู้พิการในระดับกิจกรรมปานกลางและวิเคราะห์ความแข็งแรงตามแนวทางมาตรสากล ISO10328 โดยจะออกแบบให้มีพลังงานที่เก็บสะสมมากกว่าเท้าเทียมในท้องตลาดเล็กน้อยเพื่อให้พลังงานที่ปลดปล่อยสูงกว่าและใกล้เคียงกับคนปกติ ใช้แนวคิดการออกแบบแบบผ่าครึ่งซีกที่ส้นเท้าและเซาะร่องที่ปลายเท้าช่วยให้เคลื่อนไหวได้ในระนาบด้านหน้า โครงสร้างหลักของเท้าเทียมทำจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา ซึ่งผลิตโดยใช้วิธีการอบขึ้นรูปแบบสุญญากาศที่ควบคุมความดันและอุณหภูมิ เท้าเทียมต้นแบบได้รับการทดสอบการทำงานและทดสอบการเก็บสะสมและปลดปล่อยพลังงานของเท้าเทียมด้วยวิธีการทดสอบทางกล พบว่าสามารถเก็บพลังงานปลดปลอดพลังงานได้ 0.167 และ 0.137 J/kg ตามลำดับและมีมุมงอเท้าในทิศงอลง, งอขึ้น และพลิกด้านข้างของส้นและปลายเท้าเป็นมุม 8.96 องศา,16.98 องศา, 5.72 องศา และ 7.1 องศา ตามลำดับ ซึ่งเหมาะสมกับการใช้งานของผู้พิการขาขาดในระดับกิจกรรมปานกลาง อีกทั้งยังผ่านการทดสอบความแข็งแรงตามแนวทางมาตรฐานสากล ISO 10328:2006

Bio-Inspired Flow Fields For Pem Fuel Cells- Decoupling Pressure And Distribution Effects On Performance And Identifying Design Opportunities, Joshua David Heck

Masters Theses

"The performance of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMFCs) is significantly impacted by flow distributor geometry. The effects of flow distributor geometry on PEMFCs was explored in two ways in this study. Firstly, the relative effects of pressure and distribution characteristics of different flow fields on fuel cell unit and system level performance were considered. A method of decoupling these effects was proposed and demonstrated by application to the traditional serpentine and parallel flow field designs.The performance of these two designs were modeled computationally and it was shown that, of the 17% better performance of the serpentine design, 12% was …

Cyber-Physical Manufacturing Cloud: An Efficient Method Of Building Digital Twin For 3d Printer By Adapting Mtconnect Protocol, Liwen Hu

Masters Theses

"The common modeling of a virtual machine is using an information model to describe the physics of machines. The integration of digital twins into productive cyber-physical cloud manufacturing (CPCM) systems imposes strict requirements such as reducing overhead and saving resources for the systems. In this paper, we investigate a new method for building cloud-based digital twins (CBDT), which can be adapted to the CPCM platform. Our method helps reduce computing resources in the processing center and guarantees the fastest speed of the interactions between the human users and physical machines. We introduce a knowledge resource center (KRC) built on a …

Development Of An Excel® Rocket Simulator For Application In Middle School, High-School, And University Stem Education, Melvin Lee Hortman

All Master's Theses

Water rocket activities are one of the most popular STEM activities used in primary, secondary, and higher education yet are void of engineering, though engineering is heavily implied in the STEM acronym. This study investigated the amount of engineering present in water rocket activities, and options for emphasizing engineering more in water rocket activities using an open-platform flight simulator for use by educators to enable students to predict flight parameters of a water rocket they designed, and test those predictions against experimental data. The simulator was constructed in Excel® with many functions, but the function validated in this study was …

Transitioning Students With Autism Spectrum Disorder From School To Society, Charla Brenta Spurlin Deleo

Walden Dissertations and Doctoral Studies

High school administrators in a rural school district were providing transition planning to students with autism spectrum disorder (ASD) in order to meet postschool transition goals. Despite these efforts, few students with ASD were employed or enrolled in postsecondary training, and parents reported that they were dissatisfied with the postschool transition process. The purpose of this collective case study was to explore parental and staff perceptions of the postschool transition processes of students with ASD to increase the understanding of the practice related to postschool transitions. Guided by Tinto and Pusser's institutional framework, research questions were focused on the experiences …

Computational Studies On Biomechanics Of Concussion And On Efficacy Of Football Helmets, David Labyak

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Football helmets have been used for many years to prevent head injuries to players. Over the years, the helmet design has evolved from a crude leather head covering to the more recent form fitting helmets that are seen today. The one design feature that has been common in the majority of all helmets is a hard polycarbonate shell with a foam cushion padding. The main goal of the padding layer was to reduce the amount of linear acceleration during an impact event. The one feature that has been overlooked is how stiff the padding is in rotation.

The purpose of …

Utilizing Reprap Style 3d Printers For The Manufacturing Of Composite Heat Exchangers, John Laureto

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The low cost 3D printing market is currently dominated by the application of RepRap (self-replicating rapid-prototyper) variants. Presented in this document are practical utilizations of RepRap technology. Developed are innovative processes to manufacture composite materials systems for thermal management solutions.

First, a laser polymer welder system is validated by quantifying maximum peak load and weld width of linear low density polyethylene (LLDPE) lap welds as a function of linear energy density. The development of practical engineering data, in this application, is critical to producing mechanically durable welds. Developed laser and printer parameter sets allow for manufacturing of LLDPE multi-layered heat …

A Study Of High Temperature Heat Pipes And The Impact Of Magnetic Field On The Flow Of Liquid Metal, Udit Sharma

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

A study of high temperature heat pipe was conducted to understand its characteristics. A review of working fluid, temperature, wick structure, problems, operational limit and applications was done. Alkali metal were concluded as the most viable candidate for the working fluid.

The impact of three parameters namely magnetic field, heat flux and temperature was analyzed on the performance of HTHP (High Temperature Heat Pipe). The presence of magnetic field had the most considerable impact on reducing the pumping limit of the heat pipe while the temperature had almost negligible effect. Magnetic field results in the pressure drop and adversely affect …

Advanced Uses For Carbon Nanotubes: A Spherical Sound Source And Hot-Films As Microphones, Micaela M. Thiery

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Super-aligned carbon nanotube (CNT) thin-film is used to create thermophones. The thermal properties of CNT film allow it to rapidly heat and cool when supplied AC power producing temperature and pressure gradients and, therefore, audible sound. The advantages of CNT thermophones include eliminating all moving components of traditional speakers and reducing the weight of the speaker itself by using CNT film, which is nearly weightless. Additionally, the flexibility of CNT film provides the unique opportunity to construct loudspeakers of various sizes and geometries. In this work, a spherical CNT thermophone is designed, manufactured, and tested for directivity with the overall …

Analysis Of Aeroelastic Effects On The 3-Dimensional Interference Of Wind-Turbine Rotors, Anurag Rajan

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Greater penetration of wind energy demands better utilization of available wind. This has led to a formidable increase in the rotor diameter over the past few years. Bigger rotors call for lighter, more flexible blades to reduce loads and improve fatigue life. As a result, future blades will deform substantially more than the relatively stiff blades of the past. More efficient use of wind power also calls for incorporating advanced active and passive control strategies and increasing the range of velocities over which wind energy is captured. Hence an improvement in the quality of numerical simulations capable of capturing the …

Control Of A Powered Ankle-Foot Prosthesis: From Perception To Impedance Modulation, Guilherme Aramizo Ribeiro

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Active ankle prostheses controllers are demonstrating gaining smart features to improve the safety and comfort offor users. The perception of user intention to modulate the ankle dynamics is a well-known example of such feature. But not much work focused on the perception of the environment, nor how the environment should be included in the mechanical design and control of the prosthesisprostheses. The proposed work aims to improve the feasibility of integrate the environment perception integration intoto the prostheses controllersler, and to define the desired ankle dynamics, as mechanical impedance, duringof the human walk on different environmental settings. As a preliminary …