工程本科研究

飞机仪表性能调查

Christopher Trapp(机械工程,大三,2018-2019)
戴尔·利特惠勒(工程副教授)

项目描述:

设计和建造一个测试装置,以调查飞机高度计和空速指示器(ASI)的性能。. (飞机上的仪器已经取得.)该装置将包括产生所需空气压力/真空水平的手段,以模拟典型小型通用航空飞机上仪器所经历的条件. 测试装置还将包括参考压力传感仪器,以验证测试条件.

高度计和ASI的性能将在每个仪器的有用范围的重要部分进行研究. 将测量和记录每台仪器的数据,并与理论预期结果进行比较.

本工作的交付成果包括:
1.    一份简短的书面概述,描述被测仪器和测试设备的操作.
2.    测试设置所需的图表.
3.    测量数据的分析和讨论.
4.    演示飞机仪表和测试装置性能的教学视频(YouTube). (This will probably be two short videos; one for each of the aircraft instruments.)视频的目的是演示目的在ME345W, EMET330,以及相关课程.

出版物、演讲、奖项和资助:
计划出版物:

  • YouTube视频展示了用于ME和EMET课程的每种乐器的性能.
  • 2020年HECBC本科生研究会议海报.

资助:

  • Schreyer荣誉学院材料资助.

室内/室外检测的机器学习方法比较

斯科特·多兰(机械工程,大二,2017-2018)
马修·鲁迪(工程助理教授)

项目描述:

确定一个人是在室内还是在室外,对于分析参与者的身心健康是有用的信息.  心理学领域的现有研究支持这样一种观点,即一个人在户外待的时间越长, 那个人就会越快乐.  为了支持这些心理学研究, 开发了一种传感系统和分类算法,通过可穿戴技术来识别室内和室外的时间.  该系统测量紫外线, 色温, 光度, 和红色的, 绿色, 蓝色的, 并使用基于arduino的测量系统每隔一分钟清除光的组件.  三种机器学习算法——支持向量机, 人工神经网络, 和袋装树-使用从多个地点收集的传感器数据进行训练和测试, 日期, 和时间. 

为本项目设计的传感系统近景
 


出版物、演讲、奖项和资助:
计划出版的刊物(正在进行的作品):

  • 用于研究光数据对生理和心理影响的可穿戴光数据记录仪. [正在进行的工作-预计提交日期为2019年9月].
  • Rhudy, M. 在人工神经网络中使用光测量进行室内和室外分类. [正在进行的工作-预计提交日期为2019年9月].

资助:

  • “使用可穿戴式光传感器实时预测室内或室外位置,"研究发展补助金, 十大正规赌博平台大全

使用机器学习和线性规划的日常梦幻体育最佳阵容创建方法和验证

Tomasz Paniak(机械工程,大四,2017-2018)
约瑟夫·米. 马奥尼(工程副教授)

项目描述:

在过去的几年里,每日梦幻足球已经成为一项越来越受欢迎的活动. 这个问题可以转化为随机背包问题:试图将尽可能多的价值打包到一个受限的环境中. 增加的困难是,每件“物品”的价值在装进麻袋之前是不确定的. 使用机器学习和线性规划, 我们试图创建优于随机和现实世界竞争对手的阵容.

项目期间所采取的测量的说明
 

出版物、演讲、奖项和资助:
提交出版:

  • 结核病Paniak, JM马奥尼, 《十大正规赌博平台大全》, 体育定量分析杂志.

演示:

  • JM马奥尼, 《赌博平台大全》, 教师兴趣小组研究报告, 阅读, 2019年4月5日
  • 结核病Paniak, C伯恩, JM马奥尼, “使用机器学习优化每日梦幻体育花名册”, 多校区REU海报研讨会, 大学公园, PA 2018年7月27日

项目网站


使用先进的增材制造技术进行设计, 优化, 以及描述矫形支撑

Madison Wojciechowski(机械工程,大四,2018-2019)
玛丽埃塔·斯坎伦(工程助理教学教授)

项目描述:

增材制造技术的最新进展使医疗设备的定制成为可能, 尤其是在骨科领域. 传统手臂石膏的问题包括皮肤刺激, 有限的透气性, 还有超重. 加法制造, 也被称为3D打印, 与3D扫描相结合,设计师可以根据患者的特定解剖结构创建定制的骨科模型. 在这项研究中, 利用与iPad Pro集成的结构传感器优化了3D扫描过程. 在Meshmixer中修改3D扫描以创建定制的手臂模型. 设计变化是在多台3D打印机上创建和打印的.  机械测试进行表征和评估材料和设计性能. 由此产生的3D打印铸型为患者提供了更小的体积, 更透气, 和一个定制适合的设计.

并排的3D电脑渲染的支架,和一个原型
 

出版物、演讲、奖项和资助:
演示:

  • 使用先进的增材制造技术进行设计, 优化, 以及描述矫形支撑, 斯坎伦, MR & 2019年2月,在佛罗里达州坦帕市的weloclocal会议上发表

奖项:

  • WE本地大学生研究比赛亚军.  

资助:

  • 2018年夏季本科生多校区研究体验.

阵风环境下扑翼的非定常空气动力学:减风性能, 流物理, 和优化

Lisa Panczner(机电工程技术,大三2018-2019)
Cooper Kovar(机电工程技术,大一2018-2019)
Dr. Azar Eslam-Panah(工程助理教授)

项目描述:

随着微型飞行器(MAVs)在广泛的民用和军事行动中的作用越来越大, 对于它们来说,在自然和人工环境中强健地飞行仍然是一个挑战, 他们在哪里经常遇到环境流速或阵风的急剧变化. 使用实验流体动力学和机器学习的新组合, 本文将研究非定常阵风结构对不同运动构型的二维和三维扑翼的影响. 2019-2020学年, 这两名本科生将合作设计和执行使用参数研究的实验,以调查二维(2D)机翼的阵风减缓性能和流动物理.

对研究问题进行说明,并说明研究方法和工具
 

出版物、演讲、奖项和资助:
资助:

  • NSF cbet #1903312
  • NSF reu #1936108

项目网站


飞盘的空气动力学

Magnus Murray(机械工程,高级,2019-2020)
Dr. Nathan(工程副教授)

项目描述:

本研究的目的是研究一个规定尺寸的极限飞盘在飞行中的空气动力学.  要做到这一点,飞盘发射器已被设计和建造,这是能够发射飞盘在一个非常一致和可重复的方式.  飞盘本身是用来收集一些重要信息的,比如压力差, 线性加速度, 陀螺仪速率和几个位置的磁定向.  收集到的数据将与目前飞盘飞行的数学模型进行比较.  在此基础上,对模型参数进行修改,使其与实验数据相匹配.    

并排飞盘发射器和记录数据的图表
 

出版物、演讲、奖项和资助:
演示:

  • 飞盘空气动力学研究, 在2018年本科生多校园研究体验(REU)上发表, 研究研讨会计划, 2018年7月
  • 飞盘发射器用于飞盘飞行动力学的研究, 2017大学生多校园研究体验(REU), 研究研讨会计划, 2017年7月

资助:

  • 2016年夏季本科生多校区研究体验.
  • 2017年夏季本科生多校区研究体验.
  • 埃里克森夏季发现基金,2019年夏季