Applied Mechanics Commons^™

Stability Analysis, Dynamic Modeling, And Kinematic Analysis Of Hydraulically Amplified Dielectric Elastomer Actuators And Robot Manipulators, Amir Hosein Zamanian

Mechanical Engineering Research Theses and Dissertations

In this dissertation, we have proposed a new dielectric elastomer actuator design and model that couples electrostatics, fluid mechanics, linear and nonlinear elastic deformations. The internal hydraulic pressure can amplify the structural deformation generated by induced electrostatic forces (Maxwell pressure), given the name of this class of actuators, hydraulically amplified dielectric elastomer actuators (HADEAs).

First, we developed novel lumped-parameter models (LPMs) using linear and hyper-elastic material models and second compared the LPM results with finite element analysis in quasi-static simulations. We analytically expressed the conditions for the snap-through instability in the HADEA, which appears after exceeding a certain voltage applied …

Fatigue Damage Assessment Of Reinforced Concrete Slabs Using Integrated Dynamic Testing And Simulation, Jamadin Adiza

Student Works (2020-2029)

Assessment of existing fatigued structures is an important aspect of civil engineering infrastructure. This is critical in most loaded civil engineering structures such as bridges that are constantly subjected to dynamic loading, causing fatigue in the materials over time. Bridge deck slabs are one of the most structural elements susceptible to different cyclic loads, requiring regular checks for damage to fatigue. In order to understand the deterioration, fatigue carrying capacity and residual strength, the serviceability of the slab under the fatigue loads was not fully explored. Therefore, this research is designed to use vibration-based techniques to investigate the integrity of …

Investigation Of Manual Material Handling On Musculoskeletal Disorder At Computer Numerical Control Workstation, Abdullah Nor Suliani

Student Works (2020-2029)

Manual Material Handling (MMH) tasks have been recognized among the major source of work-related musculoskeletal disorder (WMSD) in automotive industry and they are commonly practiced at Computer Numerical Control (CNC) workstation. At this workstation, workers act as a material transfer device in the process of loading and unloading products from pallets to machines. The physical interaction of workers to machine is not self-chosen and workers are forced to follow the pace of running CNC machine. The worst situation happens when workers are required to operate more than one machine concurrently. The mismatch interaction between workers and machine exposes workers to …

Geometric Iteration Of A Knee Prosthetic And Static Stress-Bearing Capacity, Alexander Wheeler

Honors Program: Senior Projects (Public)

The purpose of this study was to improve a prosthetic knee model in terms of size, weight, and biocompatibility. Several tests were run to determine its effectiveness in supporting static and quasistatic loads. The positions in which these tests were run include static upright standing, static one-knee 90 degree kneeling, static squatting at maximum flexion, and quasistatic midstride. These simulations were conducted to find areas of high stress and strain. These patterns were used to determine the maximum body weight a physical prosthetic could support. The material used to create the prosthetic was changed from AISI 316 stainless steel to …

A Novel Self-Healing System: Towards A Sustainable Porous Asphalt, Shi Xu, Xueyan Liu, Amir Tabakovic, Erik Schlangen

Articles

Self-healing asphalt, aimed to produce a sustainable asphalt pavement using green technology, has been studied in the past two decades. Technologies including encapsulated rejuvenator and induction heating have been proposed, demonstrated in the laboratory, and gradually evaluated in field application. This paper looks into the synergy effect of the above two technologies, where induction heating serves as the asphalt damage repair mechanism, requiring just 2 min heating time and encapsulated rejuvenator will replenish (rejuvenate) aged asphalt binder and reinstate bitumen’s healing ability. Moreover, the increased temperature from induction heating could in turn accelerate the diffusion process of rejuvenator into aged …

Cal Poly Supermileage Dynamometer, Jacob Randall, Nate Deffenbaugh, Kyle Milgram

Mechanical Engineering

Our senior project involves designing a chassis dynamometer capable of simulating variable loads for the Cal Poly Supermileage Vehicle (SMV) team. The chassis dynamometer we are developing uses an alternator to develop additional resistance that the vehicle will have to overcome while testing. To implement a control system for the variable load, we use an Arduino Nano paired with multiple sensors and drivers. This control system allows the user to select different levels of resistance that correlate with different road grades. We designed a custom Printed Circuit Board (PCB) that will contain all the electrical components needed for the control …

Supermileage Vehicle Drivetrain Design, Griffin M. Kraemer, Kai Meter, Arya Mahdavian

Mechanical Engineering

The current Cal Poly Supermileage team has faced issues regarding the efficiency and durability of their SMV vehicle’s drivetrain. After conducting research to solve their current issues, we developed a final drivetrain configuration that will improve the performance and life of the vehicle. This report outlines some of the completed research including: a table of designs used by other teams, a table of patents that can be applied to our design, and a list of technical literature we can use to better our design. It also summarizes our goals and objectives, including a table of the engineering specifications of the …

Electromechanics Modelling Of The Effects Of Myocardial Infarction On Left Ventricular Remodelling, Chin Neng Leong

Student Works (2020-2029)

Myocardial infarction (MI) is one of the diseases with the highest mortality rate. Following MI, myocardium experiences abrupt changes in its loading condition due to the presence of infarct. In response to such changes, myocytes undergo adaptations to maintain homeostasis. However, maladaptation can happen and lead to remodelling, in which the left ventricle (LV) gradually loses its function and eventually turns into heart failure. Nevertheless, the mechanisms underlying LV remodelling are still poorly understood. In this study, a generic LV model was developed, incorporating realistic fibre orientation and excitable contracting myocardium. It was demonstrated that the developed model is capable …

Kinematic Analysis Of Forehand Drop Shot And Long Shot Services In Table Tennis, Ibrahim Norzuria

Student Works (2020-2029)

Table tennis is one of the most widely played sports in the world. A frequent hand movement is compulsory to execute stroke than other limbs, especially the projection of racket and ball speeds,which can help to improve players’ performance. Until now, research on table tennis serving is limited. Service was assumed important in table tennis because the effective serve may allow the serving player to have advantage and control over the game. The 3D dynamic analysis is the appropriate method to analyze a sport activity such as table tennis. Therefore, the aim of research was to determine the kinematic involved …

Asts Frame, Dustin Braun

All Undergraduate Projects

The automotive industry has been an industry of many breakthroughs in technology and mechanical systems over the course of its history. But in one area, its innovation has slowed. That is in the area of the short throw shifter. All aftermarket short throw shifters are currently one dimensional. No adjustability, no ability to finetune to one’s personal desire. The goal of this project is to create a short throw shifter frame that is easier/faster to install, as well as allow for full adjustability of the shifter from inside the car. This frame design uses mostly 6061-T6 aluminum, along with some …

Dual-Axis Solar Tracker, Bryan Kennedy

All Undergraduate Projects

Renewable energies, and fuels that are not fossil fuel-based, are one of the prolific topics of debate in modern society. With climate change now becoming a primary focus for scientists and innovators of today, one of the areas for the largest amount of potential and growth is that of the capturing and utilization of Solar Energy. This method involves using a mechanical system to track the progression of the sun as it traverses the sky throughout the day. A dual-axis solar tracker such as the one designed and built for this project, can follow the sun both azimuthally and in …

Drone Payload Storage & Release System (Dpsrs), Joseph E. Key

All Undergraduate Projects

The retail giant Amazon has become a household name synonymous with nearly instantaneous online shopping. What previously took weeks to deliver at exorbitant shipping fees can now arrive at your doorstep within two days—and all for free. This huge buyer incentive has skyrocketed the demand for online shopping, making Amazon the most valuable brand in the world. To meet this demand, Amazon and its distributors have proposed using drones to make deliveries. However, due to issues with cost and complexity, this has not yet materialized. As such, this project’s objective was to create a cheap and lightweight package-delivery system that …

Footsteps Power Generator, Faisal Alonazi, Mohammed Aljohani

All Undergraduate Projects

This project was motivated by the need for a device that would generate electricity from human motion, especially footsteps. Electricity is a very important resource in our daily life. There are numerous sources from which generate electrical energy. The major sources of energy include but are not limited to coal, natural gas, petroleum, and nuclear energy. Most of these sources have adverse effects on the environmental inclusion such as air pollution; for example, from coal energy generation plants which then cumulatively leads to effects such as increase in rates of global warming. This project seeks to establish an environmentally friendly …

R/C Mini Baja Car: Drive Train And Steering, Carlton R. Mcdonald

All Undergraduate Projects

The purpose of the Baja R/C Car is to compete in the ASME eFX competition in a series of events to prove the functionality of the vehicle. This series of events includes the Slalom, Drag, and Baja race, The Slalom is a test in the steering capability of the vehicle, the Drag is a test in the acceleration of the vehicle in a straight line, and the Baja puts all factors together in a race to test every component of the vehicle. This project is about building an R/C car that not only functions, but also has maximum performance capabilities …

Ev Clutch System, Jacob Yordy

All Undergraduate Projects

This project’s goal was to add a clutch system to an electrical vehicle at Central Washington University. The project’s second goal was to have the clutch system improve the electrical vehicle’s fuel economy for Electrathon events. Electrathon uses an equivalent mpg formula to determine an electrical vehicle’s “fuel economy.” Based on the amount of energy in kilo-Watt hours in a gallon of gas, Electrathon assumes each car uses 0.026 gallons of “gas” in the hour long race and the mpg value given to an electrical vehicle is based on the distance the vehicle travels in the race. Analyzes and problem …

การพัฒนาระบบติดตามสถานะรถยนต์สำหรับธุรกิจแบ่งปันรถยนต์โดยใช้ช่อง Obd-Ii, สรวิชญ์ สาครินทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ ธุรกิจแบ่งปันรถเช่าทั่วโลกเติบโตขึ้นอย่างมาก แต่การเช่ารถยนต์นั้นยังมีปัญหาอยู่สองข้อคือความไม่สะดวกต่อการทำสัญญาเช่ารถยนต์และการที่ไม่สามารถติดตามสถานะของรถยนต์ได้ เพื่อที่จะติดตามสถานะของถยนต์ เราต้องการระบบที่สามารถดึงข้อมูลดิบจากรถยนต์ส่งขึ้นสู่คลาวเซิฟเวอร์ในเวลาจริง ในช่วงเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตทุกสรรพสิ่งได้ถูกนำไปใช้ในหลายๆอุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มศักยภาพในการทำงาน เช่นอุตสาหกรรมการแพทย์ การเกษตร และการขนส่งอัจฉริยะ ดังนั้นธุรกิจแบ่งปันรถเช่านั้นจึงยังมีช่องว่างสำหรับการพัฒนาเพิ่มเติมด้วยเทคโนโลยีนี้เช่นกัน งานวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อภายในรถยนต์เรียกว่ากล่องโคบอกซ์ อุปกรณ์สามารถดึงข้อมูลที่ต้องการจากรถยนต์และสั่งล้อคหรือปลดล้อคได้ด้วยช่องโอบีดีทู อุปกรณ์สามารถรับสัญญาณตำแหน่งจีพีเอสและส่งข้อมูลที่ต้องการสู่คลาวไฟร์เบสเซิฟเวอร์ได้บนเวลาจริง อย่างไรก็ตาม ระบบติดตามสถานะของรถยนต์นี้สามารถทำงานได้ดีในรถยนต์ Toyota Altis 2016 เท่านั้น ผู้วิจัยจึงมีแผนในการพัฒนาระบบติดตามเพื่อรองรับกับรถยนต์รุ่นต่างๆต่อไปในอนาคต

Modeling Thin Fluid Film On A Rotary Bell, Mark Doerre

Theses and Dissertations--Mechanical and Aerospace Engineering

A component of the mission in the Institute of Research for Technology Development at the University of Kentucky is advancing research and development and bringing it to the factory floor for continuous improvement. This dissertation delves into the art and science of rotational fluid mechanics in the context of rotary bell atomizers. One outcome proves that an approximation for calculating fluid film thicknesses on high-speed spinning surfaces inferred while working in cylindrical and spherical coordinate systems can be applied to an arbitrary bell profile. However, the analytical limits of this approximation were not investigated. In all cases, a restriction exists …

Robust Multi-Objective Design Of Suspension Systems, Muhammad Ali Khan

Theses, Dissertations and Capstones

This thesis presents a robust multi-objective optimal design of four-degree-of-freedom passive and semi-active suspension systems. The passive suspension system is used in a racing car and the semi-active suspension is implemented on a passenger car. Mathematical models of the commercial and racing vehicle suspension systems are used in the computer simulations. A robust multi-objective design of the suspension systems is carried out by considering the minimization of three objectives: passenger’s head acceleration (HA), suspension deflection (SD), and tire deflection (TD). The first objective is concerned with the passenger’s health and comfort. The suspension stroke is described by SD and the …

Sensitivity And Uncertainty Quantification Of Continuum And Stochastic Bond Dissociation Kinetics Based Cohesive Laws, Rishabh Awasthi

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Polymeric adhesives are being extensively used to develop light weight and durable Composite Materials which are have been employed in automotive, aeronautical, medical industry. Polymeric adhesives undergo failure due to relative opening sliding of bonded interfaces which requires a need to characterize the fracture mechanism. Numerous experiments are conducted to predict the fracture response for Mode-I, II,III and numerical simulations are employed to inversely calibrate the material parameters governing the constitutive laws. Cohesive zone models are largely employed in fracture mechanics to predict failure of interfaces undergoing large plastic deformations. The objective of this report is to employ the cohesive …

Multiscale Modeling Of Carbon Fibers/Graphene Nanoplatelets/Epoxy Hybrid Composites For Aerospace Applications, Hashim Al Mahmud

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Significant research effort has been dedicated for decades to improve the mechanical properties of aerospace polymer-based composite materials. Lightweight epoxy-based composite materials have increasingly replaced the comparatively heavy and expensive metal alloys used in aeronautical and aerospace structural components. In particular, carbon fibers (CF)/graphene nanoplatelets (GNP)/epoxy hybrid composites can be used for this purpose owing to their high specific stiffness and strength. Therefore, this work has been completed to design, predict, and optimize the effective mechanical properties of CF/GNP/epoxy composite materials at different length scales using a multiscale modeling approach. The work-flow of modeling involves a first step of using …

Increasing Access To Pv Technology Through Sustainable Racking: A Review Of Existing Literature And Ground Mounted Fixed Tilt Designs, And What Can Be Done Next, Parijata Prabhakara

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

There is a lack of literature on the structural balance of systems (BOS), also called racking, for ground mount, fixed-tilt solar PV systems. Literature that exists discusses mostly rooftop racking and installations, additional wind loading, and weight considerations imposed on roofs, and little guidance is provided in building codes. The lack of peer-reviewed guidance on design requirements for domestic and large-scale application solar PV racking systems leaves most consumers relying on expensive, patented, off-the-shelf hardware. As PV cell technology and module costs have improved, we can start to focus on PV BOS improvements (particularly racking) and move towards sustainable designs …

Zips Electric Racing Suspension Design, Madison Hughes, Christopher Thompson, Erikah Jackson, Anna Signorino

Williams Honors College, Honors Research Projects

I am working with three others on the suspension and steering sybsystems for the Zips Electric Racing design team at The University of Akron. We are improving upon last year's design to help create an optimized vehicle. As part of this project, we take part in weekly design reviews and team meetings, model parts in Solidworks, and perform simulations and FEA using MATLAB/SIMULINK, Solidworks, and Optimum Kinematics.

Human Powered Vehicle Internal Systems Design, Zachary Broadbent, Jordan Boos, Patrick Gaertner, Caleb Miner

Williams Honors College, Honors Research Projects

The objective of this design project is to redesign the seat and steering system for the Human Powered Vehicle Team. The goal of the seat design is too improve ergonomics by making it more comfortable and adjustable. In making the seat adjustable, it will be easier for drivers to achieve an optimal efficiency when pedaling. The aim for steering will be to improve the ergonomics as well as performance by analyzing steering systems in the past and evaluating how each design was successful and for what reason. Another main goal of the steering system will be improving the stability and …

Automated Runout Measurement Tool, Ethan Tisch

Williams Honors College, Honors Research Projects

A new measurement process and tool is to be developed to improve the existing method for measuring runout on the commutators of brushed DC product.

After an armature is manufactured, the commutator is inspected by placing the completed rotor assembly in one of several non-standard measurement fixtures. An indicator is then positioned on the commutator. A trained operator proceeds to rotate the armature while taking runout and bar-to-bar measurement at various positions along the length of the commutator.

This existing process is slow, costly, and unreliable. For these reasons, there is substantial economic pressure to develop a superior method for …

อิทธิพลของการใช้บริการ Cu Toyota Ha:Mo ที่ส่งผลกระทบต่อการเดินทางภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ธนพนธ์ มธุรเวช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาอิสระและทางเลือกในการเดินทาง โดยในการศึกษานี้จะพิจารณาความแตกต่างของบริเวณพื้นที่ทั้งบริเวณที่มีสถานีบริการ Ha:mo และบริเวณที่ไม่มีสถานีบริการ Ha:mo เพื่อให้ทราบถึงผลจากการพัฒนาของพื้นที่ดังกล่าว การศึกษานี้ใช้ดัชนีชี้วัดการเข้าถึงพื้นที่ โดยแสดงผลลัพธ์ในรูปแบบของโครงข่ายปริภูมิ การเก็บข้อมูลได้จากกลุ่มผู้ใช้บริการ Ha:mo ในระยะยาว ตั้งแต่เดือน ตุลาคม - พฤศจิกายน พ.ศ. 2562 จํานวน 3,587 ข้อมูล ในขณะนั้นมีสถานีบริการ Ha:mo ทั้งหมด 22 สถานี และมีการเก็บข้อมูลในสถานการณ์เดินทางจริง จากรูปแบบการเดินทางต่าง ๆ ได้แก่ การเดิน, การใช้รถโดยสารสาธารณะประจําทาง, การใช้รถ ปอ.พ. ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และการใช้บริการ Ha:mo จากผลการวิเคราะห์ พบว่า การใช้บริการ Ha:mo สามารถอํานวยความสะดวกในการเดินทางได้มากกว่าการใช้รถโดยสารสาธารณะ และรถ ปอ.พ. ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้เดินทางที่กําลังวางแผนจะเดินทางด้วยระบบขนส่งสาธารณะ จะมีช่วงเวลาในการเดินทางที่นานกว่าปกติ ในขณะที่ ผู้เดินทางที่ กําลังรออยู่ที่ป้ายโดยสาร ก็จะต้องใช้เวลาในการรอค่อนข้างนานเช่นเดียวกัน หากมีจํานวนเที่ยวรถโดยสารที่ ให้บริการไม่เพียงพอ ก็จะต้องใช้เวลาในการรอที่นานขึ้น ในขณะที่ การเลือกใช้บริการ Ha:mo ในการเดินทาง โดยยอมจ่ายอัตราค่าบริการสูงกว่ารถโดยสารสาธารณะ หรือรถ ปอ.พ.ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สามารถอํานวยความสะดวกได้มากกว่า รวมถึงยังส่งผลทำให้เพิ่มระยะการเดินทางส่วนบุคคลอีกด้วย นอกจากนี้ การศึกษานี้ได้สำรวจข้อมูล First-Last Mile Travel จากกลุ่มผู้ใช้บริการ Ha:mo ตั้งแต่ เดือนกันยายน – พฤศจิกายน พ.ศ. 2563 โดยใช้การสํารวจแบบ Stated Preference ผลการวิเคราะห์ข้อมูลจากกลุ่มตัวอย่างจํานวน 149 ตัวอย่าง พบว่า การใช้บริการ Ha:mo ส่งผลกระตุ้นการเดินเพื่อมาใช้บริการ Ha:mo ในปริมาณที่มากกว่าการเดินเพื่อไปใช้ระบบขนส่งสาธารณะ และบทบาทของการใช้บริการ Ha:mo ในพื้นที่การศึกษาต่อระบบขนส่งสาธารณะ มีหลากหลายขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการเดินทาง ซึ่งการใช้บริการ Ha:mo สามารถทดแทนการใช้ ระบบขนส่งสาธารณะได้ 30%, เดินทางเพื่อเข้ามาในพื้นที่การศึกษา 24%, เดินทางออกจากพื้นที่การศึกษา 22%, …

A Micromechanics Study On Ferroelectrics And Multiferroic Composites, Zhiming Hu

Dissertations and Theses

Two kinds of modern composites are studied in this thesis. One is ferroelectric materials, and the other is the multiferroic composites. Based upon the essential properties of these two types materials, several issues need to be considered in order to study their effective properties. For example, the microstructures of the system including the shape, size and the distribution; the phase connectivity; and the loading conditions will impact the results. First, we focus on the investigation of ferroelectrics and its composites. Based on the experimental observations, the nonlinear electromechanical coupling responses of ferroelectrics are strongly depending on the frequency of the …

Very High Cycle Fatigue Behavior Of Laser Beam-Powder Bed Fused Inconel 718 Considering The Layer Orientation And Surface Finish Effects, Palmer Frye

UNF Graduate Theses and Dissertations

Additive Manufacturing (AM) techniques have recently gained popularity for fabrication of parts used in aerospace applications. Some of these parts may be subjected to cyclic loading at very high frequencies, leading to service life requirements exceeding ten-million cycles (>10⁷ cycles). Therefore, understanding the very high-cycle fatigue (VHCF) behavior of these AM parts is an important step in their design and qualification processes. In this thesis, both high-cycle fatigue (HCF) and VHCF behaviors of Inconel 718, a Ni-base superalloy, manufactured via a Laser Beam-Powder Bed Fusion (LB-PBF) process, are investigated. Uniaxial, fully reversed force-controlled fatigue tests were conducted utilizing …

ผลกระทบของมุมของหลุมจุลภาครูปร่างสี่เหลี่ยมข้าวหลามตัดในการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อ, ธนภัทร ชุนฟ้ง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้แบ่งออกเป็นสองวัตถุประสงค์หลัก วัตถุประสงค์แรกเป็นการศึกษาผลกระทบของมุมของหลุมจุลภาครูปร่างทรงพีระมิดฐานสี่เหลี่ยมข้าวหลามตัดทั้ง 3 รูปร่างคือ มุมแหลม (66 องศา) มุมด้านเท่า (90 องศา) และมุมป้าน (106 องศา) ต่อการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อสำหรับการเลี้ยงที่ใช้การไหลแบบต่อเนื่อง โดยแต่ละหลุมจุลภาควางเรียงชิดกันเพื่อลดพื้นที่ว่างไม่ให้เซลล์ไปเกาะหรือเกิดการสูญเสียเซลล์ไป ในบริเวณก้นหลุมจุลภาคมีทรงกระบอกรัศมี 450 ไมโครเมตร ติดตั้งอยู่ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่จะเกิดการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อขึ้น และทำให้ความลึกรวมทั้งหมดของหลุมจุลภาคเท่ากับ 550 ไมโครเมตร ในการทดลองได้ใช้อัตราการไหลเท่ากับ 10 ไมโครลิตรต่อชั่วโมง ทั้งจากผลการคำนวณ และผลการทดลองพบว่า ในกรณีหลุมจุลภาคที่มีมุม 66 องศา ของไหลที่ไหลผ่านหลุมมีการเบี่ยงเบนทิศทางเข้าสู่กึ่งกลางหลุมมากกว่าหลุมแบบอื่น และน่าจะทำให้เกิดการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อของเซลล์ลำบาก เพราะถูกรบกวนจากของไหลค่อนข้างสูง ในกรณีหลุมจุลภาคที่มีมุม 90 องศา ของไหลมีการเบี่ยงเบนทิศทางเข้าสู่กึ่งกลางลดลง ทำให้มีการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อหลุมจุลภาคมีมุม 106 องศา ของไหลมีการเบี่ยงเบนทิศทางเข้าหากึ่งกลางหลุมน้อยลงมาก ทำให้เซลล์บางส่วนไม่ถูกพัดพามารวมกันที่บริเวณก้นหลุมทรงกระบอก โดยเซลล์บางส่วนติดอยู่บนบริเวณผนังด้านข้าง ทำให้การสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อลดต่ำลง ดังนั้นผลการศึกษาจึงบ่งชี้ว่าหลุมจุลภาคทรงพีระมิดฐานสี่เหลี่ยมข้าวหลามตัดมุม 90 องศา มีความเหมาะสมที่สุดในการสร้างกลุ่มเซลล์คล้ายเนื้อเยื่อ นอกจากนั้น ผลการทดลองยังแสดงให้เห็นด้วยว่าอัตราการรอดชีวิตของเซลล์มีแนวโน้มดีกว่าหลุมจุลภาคแบบอื่นอีกด้วย วัตถุประสงค์ที่สองคือการสร้างระบบของไหลจุลภาคที่ใช้ต้นทุนต่ำ และรวดเร็ว โดยการสร้างแม่พิมพ์ด้วยการพิมพ์สามมิติด้วยเรซิ่น สำหรับการพิมพ์สามมิติจะทำให้สร้างแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนมากได้ แต่ขนาดที่เล็กสุดยังจำกัดอยู่ และความแข็งแรงทางกล และความทนทานต่อความร้อนไม่ดีนัก อย่างไรก็ตาม วิธีการที่พัฒนาที่ขึ้นสามารถใช้งานได้ดีในการหล่อสารพอลิไดเมทิลซิโลเซนสำหรับระบบของไหลจุลภาค ซึ่งใช้งานอย่างมากในงานวิจัยทางด้านนี้

การศึกษาการใช้พลังงานของระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนสำหรับร้านสะดวกซื้อ, ไกรวิชญ์ เศาภายน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันประชากรในประเทศไทยนิยมเลือกใช้บริการร้านสะดวกซื้อมากขึ้น เนื่องจากร้านสะดวกซื้อมีทำเลที่ตั้งที่เข้าถึงได้อย่างสะดวกรวดเร็วเหมาะสมกับการใช้ชีวิตประจำวัน ดังนั้นการเลือกระบบปรับอากาศที่มีความเหมาะสมกับร้านสะดวกซื้อจึงเป็นสิ่งที่สำคัญในเรื่องการจัดการการใช้พลังงานของร้านสะดวกซื้อ งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายในการวิเคราะห์การใช้พลังงานของระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนสำหรับร้านสะดวกซื้อ ซึ่งเป็นระบบปรับอากาศที่พบว่ามีการใช้งานภายในร้านสะดวกซื้อเป็นส่วนใหญ่ในสภาพอากาศแบบร้อนชื้น โดยการเปรียบเทียบการใช้พลังงานของค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ในลักษณะของค่าเฉลี่ย ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ กำลังไฟฟ้า และการใช้พลังงาน สามารถแบ่งการวิเคราะห์การใช้พลังงานได้ 2 รูปแบบ คือ การวิเคราะห์การใช้พลังงานในแต่ละโซนอุณหภูมิและการวิเคราะห์การใช้พลังงานในแต่ละเดือนของร้านสะดวกซื้อ ในการคำนวณการทำงานของระบบปรับอากาศตลอดทั้งปีนั้นจะใช้โปรแกรม EnergyPlus และโปรแกรม Openstudio โดยจะทำการจำลองพลังงานของระบบปรับอากาศสำหรับร้านสะดวกซื้อ โดยตัวอาคารแห่งนี้มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า อาคารเดี่ยว 1 ชั้น ติดตั้งระบปรับอากาศแบบแยกส่วนอยู่ภายในทั้งหมด 4 เครื่อง ในการสร้างโมเดลของร้านสะดวกซื้อจำลองแห่งนี้อ้างอิงจากแบบพิมพ์เขียวของร้านสะดวกซื้อและสร้างขึ้นโดยโปรแกรม SketchUp โดยนำข้อมูลสภาพอากาศที่ใช้ในการจำลองพลังงานจากกรมอุตุนิยมวิทยา สำหรับวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบการใช้พลังงานของระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน จะใช้ข้อมูลแผ่นข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ที่อยู่ในระบบปรับอากาศที่มีการติดตั้งและใช้งานจริง ผลของการเปรียบเทียบค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ จากการแบ่งโซนอุณหภูมิ 8 ตำแหน่ง สามารถสรุปได้ 3 กลุ่ม คือ โซนที่อยู่บริเวณด้านหน้า ตรงกลาง และด้านหลังของร้านสะดวกซื้อ ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้งเครื่องปรับอากาศ พบว่า บริเวณจุดอับลมมีสัดส่วนการใช้พลังงานสูงที่สุดคิดเป็นร้อยละ 28.1 และ 28.7 และสัดส่วนการใช้พลังงานตลอดทั้งปีของอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้แก่ เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน ตู้เย็น อุปกรณ์ต่าง ๆ และระบบแสงสว่าง คิดเป็นร้อยละ 15.8 39.5 22.3 และ 22.4 ตามลำดับ ถึงแม้จะพบว่าสัดส่วนการใช้พลังงานของระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนมีค่าน้อยที่สุด แต่ก็ยังส่งผลกระทบต่อโซนอุณหภูมินั้น ๆ อีกด้วย โดยการใช้พลังงานโดยรวมของร้านสะดวกซื้อในเดือนมีนาคมมีค่ามากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบตลอดทั้งปี นอกจากนี้การใช้พลังงานโดยรวมในแต่ละโซนอุณหภูมิต่อพื้นที่ใช้งานจริงสำหรับพื้นที่ปรับอากาศและสำหรับพื้นที่ทั้งหมดของร้านสะดวกซื้อตลอดทั้งปี มีค่าเท่ากับ 429.32 และ 403.22 kWh/m2 ตามลำดับ และยังพบว่า เดือนมีนาคมมีค่ามากที่สุด เท่ากับ 34.90 kWh/m2 ซึ่งมีความสอดคล้องกับการวิเคราะห์ผลการใช้พลังงานในแต่ละเดือนของร้านสะดวกซื้อแห่งนี้อีกด้วย

การประมาณปริมาตรของมันสำปะหลังโดยใช้กล้อง Rgb-D, ชนิกานต์ บัญชาจารุรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มันสำปะหลังเป็นพืชที่ปลูกง่ายและปลูกเป็นจำนวนมากในประเทศไทย เครื่องมือที่เกี่ยวข้องในการตรวจวัดคุณภาพมันสำปะหลังหลังการเก็บเกี่ยวจนไปถึงก่อนแปรรูปที่ใช้ในปัจจุบันเป็นเครื่องมือที่ใช้หลักการวัดทางกลพื้นฐานและใช้ความรู้สึกของผู้ประเมินร่วมด้วย ทำให้มีโอกาสที่จะได้ผลประเมินที่ไม่เป็นความจริง วิทยานิพนธ์นี้เสนอแนวทางการตรวจวัดคุณภาพมันสำปะหลังในห่วงโซ่อุปทานโดยใช้กล้อง Kinect ซึ่งเป็นกล้อง RGB-D ถ่ายรูปภาพของหัวมันสำปะหลังเพื่อหาปริมาตรของมันสำปะหลัง การศึกษาทำโดยถ่ายภาพมันสำปะหลังพันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 จำนวน 90 ตัวอย่างแล้วนำมาวิเคราะห์หาปริมาตรด้วยโปรแกรม MATLAB และใช้วิธีการประมาณปริมาตรมันสำปะหลัง 2 วิธีได้แก่ การประมาณปริมาตรโดยใช้ Depth image และการประมาณปริมาตรโดยใช้ Point Cloud image ทั้งสองวิธีการนี้มีพื้นฐานมาจากการหาปริมาตรของรูปทรงเรขาคณิต ผลการหาปริมาตรของมันสำปะหลังจากการประมาณด้วยวิธีการ depth image และวิธีการ point cloud image เมื่อนำมาพล็อตกับปริมาตรของมันสำปะหลังที่ได้จากวิธีการแทนที่น้ำให้ค่าความคลาดเคลื่อน RMSE เท่ากับ 66.94 มิลลิลิตรและ 41.4 มิลลิลิตร หรือคิดเป็นร้อยละ 21.12 และ 13.06 ตามลำดับเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของปริมาตรของหัวมันสำปะหลังจากวิธีการแทนที่น้ำ และค่า R-squared ที่ได้จากการประมาณทั้งสองวิธีมีค่า 0.9561 และ 0.9626 ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าการประมาณปริมาตรหัวมันสำปะหลังด้วยวิธีการใช้รูป point cloud จะดีกว่าจากค่า R-squared ที่มากกว่าและค่า RMSE ที่น้อยกว่า ปริมาตรของมันสำปะหลังที่ประมาณด้วยรูปถ่ายนี้สามารถนำไปประยุกต์หาเปอร์เซ็นต์แป้งมันสำปะหลังได้