http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/viewInstitutionalCollection.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?collectionId=6 EngLib USM http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7269 Kehadiran asas tumpul membawa kepada pemisahan aliran dalam badan aerodinamik, yang menyebabkan tekanan rendah di kawasan bangun. Pada nombor sonik Mach, tekanan rendah di kawasan bangun menyumbang sehingga enam puluh peratus daripada jumlah seret. Kajian ini dijalankan untuk mengkaji kesan rusuk segi empat tepat pada tekanan asas. Parameter yang dipertimbangkan adalah nisbah tekanan muncung, nisbah aspek tulang rusuk, Panjang kepada nisbah Diameter (L / D) salur apabila diletakkan beralih dari subsonik ke nombor Mach sonik. Simulasi dilakukan menggunakan CFD, dan model turbulensi k-ɛ digunakan. Pada mulanya, hasil simulasi yang diperolehi disahkan dengan kerja percubaan untuk nisbah L / D yang berbeza dari saluran pada pelbagai Numerik Tekanan Nozel (NPR), dan nisbah aspek tulang rusuk dari 3: 1 hingga 3: 3 untuk nisbah kawasan 6.25. Hasilnya dalam persetujuan yang baik dengan hasil eksperimen. Simulasi kemudian dilakukan untuk tulang rusuk tunggal, yang ditempatkan di pelbagai lokasi dan nisbah aspek untuk NPR dalam jarak antara 1.5 hingga 5 dari pangkalan. Variasi tekanan asas, halaju, dan perubahan medan untuk pembolehubah di atas dibincangkan. Keputusan simulasi menunjukkan bahawa tulang rusuk memecahkan vorteks utama di pangkalan dan membentuk pelbagai vorteks dan dengan itu mengawal tekanan asas di kawasan bangun. Keputusan menunjukkan bahawa rusuk segi empat tepat dengan nisbah aspek yang lebih rendah berkesan dalam mengurangkan tekanan asas, sedangkan rusuk dengan nisbah aspek yang lebih tinggi cenderung meningkatkan tekanan dasar. Simulasi juga dijalankan untuk saluran dengan garis pusat, D = 20 mm. Dalam hal ini, tulang rusuk segi empat tepat dengan rasio aspek 3: 1, 3: 2, dan 3: 3 ditempatkan pada lokasi 20 mm, 40 mm, 60 mm, dan 80 mm, untuk NPR yang sama. Keputusan menunjukkan bahawa ketinggian dan lokasi tulang rusuk memainkan peranan penting dalam mengawal tekanan asas. _______________________________________________________________________ The presence of a blunt base leads to flow separation in aerodynamic bodies, which causes a low-pressure in the wake region. At sonic Mach number, low pressure in the wake region contributes up to sixty percent of the total drag. This study is conducted to study the effect of the rectangular ribs on the base pressure. The parameters considered are the nozzle pressure ratio, rib’s aspect ratio, Length to Diameter (L/D) ratio of the duct when placed circumferentially operating from subsonic to sonic Mach number. The simulation is performed using CFD, and the k-ɛ turbulence model is employed. Initially, the simulation results obtained are validated with experimental work for different L/D ratio of the duct at various Nozzle Pressure Ratio’s (NPR), and the aspect ratio of the ribs from 3:1 to 3:3 for area ratio of 6.25. The results are in good agreement with the experimental results. Later simulations are done for a single rib, which is placed at different locations and aspect ratios for NPRs in the range from 1.5 to 5 from the base. Base pressure variations, velocity, and pressure field changes for the above variables are discussed. The simulation results indicate that the rib breaks the primary vortex at the base and form multiple vortices and hence controls the base pressure in the wake region. The results show that a rectangular rib with a lower aspect ratio is effective in reducing the base pressure, whereas the rib with a higher aspect ratio tends to increase the base pressure. The simulations are also conducted for a duct with a diameter, D = 20 mm. In this case, the rectangular rib with aspect ratios 3:1, 3:2, and 3:3 is placed at 20 mm, 40 mm, 60 mm, and 80 mm locations, for the same NPRs. Results show that the height and position of the rib plays a vital role in controlling the base pressure. Mon, 26 Oct 2020 15:01:50 +0800 institutional_item_version_id:7269 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7261 Daya saing sayap berprestasi tinggi dengan ciri kepegunan yang lebih baik menjadi lebih popular dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Faktor utama yang mendominasi kekurangan prestasi aerodinamik adalah pembentukan seretan. Aerodinamik permukaan kasar adalah salah satu kaedah alternatif yang menjanjikan penurunan seretan dan meningkatkan L/D dengan melibatkan teknik kawalan pasif. Dalam kajian semasa, interaksi parameter lesung dan alur yang mempengaruhi prestasi aerodinamik udara dan sayap pada sudut serangan yang berbeza yang beroperasi pada 30 m / s dan bilangan Reynolds 4.4x105 dipertimbangkan. Kajian ini terbahagi kepada dua, Kajian (1) meneroka prestasi dan tingkah laku aerodinamik dari lima lesung lekukan dan berlindung yang berlainan yang terletak di 1) 0.3C, 2) 0.5C, 3) 0.7C, 4) pelbagai lesung di bahagian sedutan sahaja dan 5) pelbagai lesung lekukan di seluruh pelantar udara (iaitu kedua-dua sisi tekanan dan penyedut) di atas 2D airfoil. Kajian (2) berkaitan dengan lekukan lekukan di bahagian sayap di lokasi x / c yang berbeza 1) dekat pinggir hadapan (0.2C), 2) dekat tepi belakang (0.8C), 3) jarak tengah (0.5C), 4) triplet lokasi (0.2C, 0.5C, 0.8C). Mengubah permukaan airfoil / sayap meningkatkan kecekapannya, dengan demikian menebalkan aliran yang dipasang kembali; oleh itu aliran tetap terpasang walaupun pada AOA yang lebih tinggi. Model yang dirancang menggunakan CATIA V5R20 dan ANSYS Fluent membantu mensimulasikan tingkah laku aliran, dan perbezaan prestasi aerodinamik antara model. Hasil kajian (1) menunjukkan memperkenalkan lesung arus udara tetap yang melekat melebihi 0.25C bahkan pada 16o AOA dengan (l/d) maksimum 39.5% peningkatan. Hasil kajian (2) menunjukkan bahawa kehadiran alur meningkatkan ciri penghentian dengan menjaga aliran melekat hingga 18o AOA. Dalam semua model sayap berlekuk, L/D menunjukkan peningkatan sekurang-kurangnya 0.5% berbanding dengan sayap garis dasar. Walau bagaimanapun, ciri-ciri aerodinamik menunjukkan hasil yang jelas pada model SRD (I) 0.5, SOD (P) 0.3, SSRD (I), SSSD (I) dan SSSD (P) dalam kes kajian lipatan udara malap dan sayap triplet alur di kes kajian sayap alur. Analisis dari sayap udara dan sayap alur yang berlipat dengan konfigurasi yang berbeza menunjukkan kepekaan aliran ke atas aliran udara yang kasar pada sisi tekanan dan penyedut. _______________________________________________________________________ The competitiveness of high-performance wing with improved stalling characteristics gains more popularity in recent decades. The primary factor dominating the lack in aerodynamic performance is drag formation. Rough surface aerodynamics is one of the promising alternative method which involves passive control technique to degrade drag and improve lift to drag ratio. In current study, the interaction of dimple and groove parameters influencing the aerodynamic performance of airfoil and wing at a different angle of attack operating at 30 m/s and Reynolds number of 4.4x105 are considered. The present study divides into two, Study (1) explores the aerodynamic performance and behaviour of five different indented and protruded dimples located at 1) 0.3C, 2) 0.5C, 3) 0.7C, 4) multiple dimples on suction side alone and 5) multiple dimples indenting throughout airfoil (i.e. both pressure and suction side) over 2D airfoil. Study (2) deals with grooves indented over the wingspan at different x/c location 1) near leading edge (0.2C), 2) near trailing edge (0.8C), 3) mid-span (0.5C), 4) triplet location (0.2C, 0.5C, 0.8C). Altering the surface of airfoil/wing boosts its efficiency, thereby thickens the reattached flow; hence the flow is kept attached even at higher AOA. The models are designed using CATIA V5R20 and ANSYS Fluent helps to simulate the flow behaviour, and aerodynamic performance difference between models. The results of study (1) show introducing dimples over airfoil keep flow attached beyond 0.25C even at 16o AOA with (l/d)max of 39.5% enhancement. The results of the study (2) show that the presence of grooves enhances the stalling characteristics by keeping the flow attached up to 18o AOA. In all the grooved wing model, the L/D shows at least 0.05% improvement compared to baseline wing. However, the aerodynamic characteristics show the pronounced result on SRD(I) 0.5, SOD(P) 0.3, SSRD(I), SSSD(I) and SSSD(P) models in the case of dimple airfoil study and triplet groove wing in the case of groove wing study. The analyses of the dimpled airfoil and groove wing with different configurations showcased the sensitivity of flow over rough airfoil on pressure and suction side. Mon, 26 Oct 2020 12:54:27 +0800 institutional_item_version_id:7261 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7259 Tesis ini membentangkan impak terma yang disebabkan oleh sifat-sifat bahan antara muka terma dan kerataan penyebar haba ke atas pakej elektronik flip chip yang diintegrasikan bersama penyebar haba. Bahan antara muka terma mempengaruh kecekapan pemindahan haba dari silikon ke bungkusan pakej elektronik flip chip. Kerataan penyebar haba mengubah prestasi terma dalam pakej elektronik flip chip secara kerata, terutamanya rintangan pemindahan terma dari silikon ke bungkusan pakej elektronik. Kajian berangka menggunakan ANSYS Icepak telah dijalankan untuk menyiasat kesan terma yang disebabkan oleh sifat-sifat bahan antara muka terma dan kemerosotan terma yang disebabkan oleh penyebar haba yang mempunyai pesongan cekung atau cembung sebanyak 0.12 mm. Keputusan menunjukkan bahawa ketebalan dan kekonduksian terma bahan antara muka terma mempengaruh prestasi pemindahan haba dalam pakej elektronik flip chip. Keputusan juga menunjukkan bahawa pesongan cekung menyebabkan penambahbaikan sebanyak 44 peratus sementara pesongan cembung menyebabkan kemerosotan sebanyak 80 peratus ke atas rintangan terma dari silikon ke bungkusan pakej elektronik flip chip. Hasil dari penyelidikan mencadangkan panduan dan cadangan reka bentuk untuk pemilihan bersama pelaksanaan bahan antara muka terma. Kekonduksian terma yang lebih tinggi dan bahan antara muka terma yang lebih nipis harus dipilih untuk prestasi terma yang lebih baik untuk pakej elektronik flip chip. Penemuan ini juga mengesyorkan toleransi kerataan kurang daripada 0.07 mm untuk penyebar haba dalam pakej elektronik flip chip yang bersaiz 60 mm x 60 mm dengan pelesapan haba sebanyak 150 W. _______________________________________________________________________ This thesis presents the thermal impact of thermal interface material 1 (TIM1) and heat spreader co-planarity to the flip chip package with heat spreader. The TIM1 material influences the efficiency of heat transfer from silicon die to the heat spreader while the co-planarity of heat spreader affects the thermal performance of the flip chip package significantly, especially on the junction-to-case thermal resistance of the package. Numerical studies using ANSYS Icepak were conducted to investigate the thermal impact contributed by the TIM1 material properties and thermal degradation due to heat spreader co-planarity in either concave or convex with deflections up to 0.12 mm. The result indicated that the bond line thickness (BLT) and the thermal conductivity of the TIM1 material affected the thermal performance of the flip chip package. The result also showed that with concave deflection improved up to 44 % while convex deflection degraded up to 80 % of the junction-to-case thermal resistance of the flip chip package. The outcome of the study is to propose design guidelines and recommendations for TIM1 material selection and implementation. Higher thermal conductivity and lower the BLT of TIM1 material shall be selected for better thermal performance of the flip chip package. The findings also recommended the co-planarity tolerance for the heat spreader shall not be greater than 0.07 mm for a 60 mm x 60 mm flip chip package with a heat dissipation of 150 W. Mon, 26 Oct 2020 12:11:54 +0800 institutional_item_version_id:7259 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7149 Perkembangan pemodelan dinamik kuadcopter telah mengalami peningkatan besar karena kuadcopter yang paling sering dikenal sebagai drone telah digunakan untuk berbagai sektor dan juga permintaan untuk kuadcopter tersebut telah meningkat pesat dari masa ke masa terutama sejurus penularan wabak pandemik ini. Model dinamik kuadcopter sangat penting untuk tujuan reka bentuk pengawal dan simulasi pengawal. Untuk projek ini, model dinamik kuadcopter telah dikembangkan dan simulasi dijalankan. Objektif projek ini adalah untuk mengembangkan model matematik kuadcopter dan mensimulasikan sistem kawalan kuadcopter yang lengkap. Oleh itu, model dinamik kuadcopter dikembangkan dahulu. Momen inersia adalah bahagian penting dalam persamaan dinamik. Oleh itu, persamaan model dinamik tidak akan lengkap tanpa pelaksanaan nilai momen inersia. Terdapat pelbagai cara yang dapat digunakan untuk mendapatkan momen inersia, pendekatan eksperimen diambil untuk projek ini untuk mendapatkan momen inersia. Momen inersia diperoleh dengan melakukan Ujian Trifilar Pendelum. Projek ini seterusnya menuju untuk menjalani simulasi kuadcopter. Perisian yang digunakan untuk melakukan simulasi ialah MATLAB © / Simulink ©. Model sistem kuadcopter dikembangkan dengan menggunakan persamaan dinamika dalam bentuk blok Simulink. Berikutan itu, pengawal PID dilaksanakan pada model sistem untuk simulasi. Pengawal digunakan untuk mengawal ketinggian., Sudut putaran, sudut nada dan kadar menguap dari kuadcopter. Hasil simulasi telah membuktikan bahawa pengawal berfungsi dengan baik. _______________________________________________________________________________________________________ The development of dynamic modelling of quadcopter have seen a huge rise as the quadcopter which are most commonly known as drone s have been used for many various sectors and also the need for those quadcopters have been increasing tremendously over time especially during the pandemic period. The quadcopter dynamic models are very important for controller design and simulation purposes. For this project quadcopter dynamic model have been developed and simulation was conducted. The objective of this project is to develop a mathematical model of the quadcopter and to simulate the complete quadcopter control system. Thus, the dynamic model of the quadcopter was first developed. The moment of inertia parameter is an important part of the dynamic equations. Therefore, the dynamic model equations will be incomplete without the implementation of the values of the moment of inertia. There are ways that can be used to obtain the moment of inertia, the experimental approach was taken for this work to obtain the moment of inertia. The moment of inertia were obtained by conducting the Trifilar Pendelum Test. The project further proceeds to the simulation of the quadcopter. The software used to perform the simulation is MATLAB©/Simulink©. The quadcopter system model was developed in the Simulink in the form of Simulink blocks using the dynamics equations. Following that, the PID controller was implemented to the system model for simulation. The controller is used to control the altitude., roll angle, pitch angle and the yaw rate of the quadcopter. The results of the simulation had proven that the controller is working well. Thu, 08 Oct 2020 16:34:01 +0800 institutional_item_version_id:7149 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7148 Sejak kebelakangan ini, terdapat banyak ahli saintis dan penyelidik menumpukan perhatian kepada penggunaan nanofluid dalam pelbagai industri dan kemampuannnya untuk meningkatkan kecekapan pemindahan haba termofizik untuk bendalir. Nanofluid pada dasarnya adalah campuran bendalir asas bersama satu atau lebih nanopartikel. Cabarannya adalah kestabilan dan prestasi nanofluid tersebut semasa fasa operasi. Dalam kes ini, minyak poliester adalah bendalir asas yang dipilih untuk menjadi bendalir pemindahan haba untuk sistem penyaman udara domestik. Nanotube karbon multi-berdinding fungsional (F-MWCNT) dan silika adalah dua jenis nanopartikel yang digunakan dalam tiga konfigurasi yang berbeza iaitu, mono F-MWCNT, mono silika, dan hibrid (F-MWCNT & Silica). Untuk mono F-MWCNT dan silika, pelbagai sampel dengan kepekatan berbeza telah dihasilkan iaitu 0,025, 0,050, 0,075 dan 0,1 isipadu% Masing-masing disediakan untuk mengkaji kesan kepekatan terhadap kestabilan dan sifat termofisiknya. Untuk hibrid (F-MWCNT & Silica), nisbah berbeza disediakan iaitu nisbah 0.075: 0.025, 0.050: 0.050, dan 0.025: 0.075 isipadu% menggunakan kaedah dua langkah. Surfaktan, Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) juga digunakan dalam eksperimen untuk melihat sama ada ia dapat meningkatkan sifat termofizik serta meningkatkan kestabilannya. Peningkatan kekonduksian terma yang paling tinggi adalah dengan kepekatan 0.1 isipadu% oleh kedua-dua mono F-MWCNT dan Silica dengan peningkatan 3.7%. Apabila surfaktan ditambah, ia membuat peningkatan kelikatan lebih banyak dengan kenaikan 91.86% oleh mono F-MWCNT. Selain itu, pemerhatian pemendapan telah dilakukan. Semua sampel tidak menunjukkan pemendapan kecuali sampel yang terdapat kandungan silika dan surfaktan pada hari ke-14. _______________________________________________________________________________________________________ Recently, many scientists and researchers are giving lots of attention towards the potential usage of nanofluids because of their ability to enhance the thermophysical heat transfer fluid and their application in various industries. Nanofluids are basically a mixture of a base fluid with one or more types of nanoparticles. Challenges are their stability and performance during the operating phase. In this case, Polyester Oil, the base fluid is chosen as a heat transfer fluid for a typical domestic air conditioning system. Two types of nanoparticles are chosen which are functionalized multi-walled carbon nanotube (F-MWCNT) and silica are used in three different configurations of nanolubricants which are, mono F-MWCNT, mono silica, and hybrid (F-MWCNT & Silica). For both mono F-MWCNT and silica, multiple samples with different concentrations which are 0.025, 0.050, 0.075 and 0.1vol.% were prepared each to study the effects of concentration on its stability and thermophysical properties. For hybrid (F-MWCNT & Silica), different ratios were prepared which were 0.075:0.025, 0.050:0.050, and 0.025:0.075 vol.% ratio using the two-step method. Surfactant, Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS) was also used eventually in the experiment to see whether it enhances the thermophysical properties of a nanolubricant as well as improving its stability. The most increment of thermal conductivity was by concentration of 0.1vol.% of both mono F-MWCNT and Silica with an enhancement of 3.7%. The addition of surfactant made an increase in viscosity even more, an increment of 91.86% by the mono F-MWCNT. Other than that, the sedimentation observation was conducted. All samples did not show any sedimentation except for the sample with the presence of silica and surfactant as well on the 14th day. Thu, 08 Oct 2020 15:42:37 +0800 institutional_item_version_id:7148 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7147 Tesis ini membentangkan kajian berangka mengenai fenomena aeroelastik berkaitan dengan aerodinamik tidak linear dalam rejim nombor Reynolds transisi. Simulasi dua dimensi berdasarkan konsep interaksi struktur-bendalir pada nombor Reynolds rendah hingga sederhana (5.3×104≤Re≤1.3×105) dilakukan pada kerajang udara NACA 0012 dengan satu darjah kebebasan dalam anggul menggunakan ANSYS Fluent. Model gelora RANS, model SST 𝑘−𝜔 dengan pembetulan nombor Reynolds rendah dipilih untuk memodelkan aliran gelora di sekitar kerajang udara. Untuk mengira tindak balas struktur dinamik, kaedah integrasi masa Newmark-beta yang diubahsuai digunakan untuk menyelesaikan persamaan gerakan aeroelastik dan persamaan menakluk disusun sebagai fungsi tertakrif pengguna (UDF) dalam ANSYS Fluent. Simulasi dijalankan pada kelajuan udara antara 5 m/s hingga 12 m/s. Tiga kes dengan kedudukan paksi elastik yang berbeza dipertimbangkan, kedudukan paksi elastik terletak pada jarak 10%, 15%, dan 25% perentas dari pinggir hadapan kerajang udara. Ayunan kitaran had (LCO) dengan amplitud kecil diperhatikan dalam ketiga-tiga kes dan trend yang serupa dihasilkan dari segi amplitud dan frekuensi LCO yang berubah dengan kelajuan udara. Frekuensi LCO didapati meningkat dengan kelajuan udara, sementara amplitud LCO meningkat dengan kelajuan udara hingga nilai kelajuan udara tertentu, sebelum ia menurun kembali dengan peningkatan kelajuan udara. Kedudukan paksi elastik yang diuji dalam kajian ini tidak banyak mempengaruhi amplitud LCO, tetapi frekuensi LCO meningkat apabila paksi elastik diubah ke bahagian hadapan kerajang udara. Peningkatan frekuensi LCO dianggap sebagai kesan pengerasan dalam sistem kerana kekukuhan aerodinamik yang tidak linear. Titik pemisahan aliran pada permukaan kerajang udara didapati bergantung kepada sudut anggul seketika kerajang udara. Titik pemisahan bergerak menjauhi dari pinggir belakang ketika sudut anggul kerajang udara meningkat. Kejadian fenomena aeroelastik ayunan litar terhad pada nombor Reynolds transisi dalam kajian ini terutamanya disebabkan oleh aerodinamik tidak linear dari pemisahan lapisan sempadan lamina di pinggir belakang kerajang udara. _______________________________________________________________________________________________________ This thesis presents a numerical study on an aeroelastic phenomenon due to aerodynamic nonlinearity in the transitional Reynolds number regime. Two-dimensional simulations based on the concept of fluid-structure interaction at low-to-moderate Reynolds numbers (5.3×104≤Re≤1.3×105) are carried out on a NACA 0012 airfoil with single degree of freedom in pitch using ANSYS Fluent. The RANS turbulence model, SST 𝑘−𝜔 model with low-Reynolds-number correction is selected to model the turbulent flow around the airfoil. To compute the structural dynamic response of the airfoil, modified Newmark-beta time integration method is employed to solve the aeroelastic equation of motion and the governing equations are compiled as a user-defined function (UDF) in ANSYS Fluent. The simulations are run at airspeeds ranging from 5 m/s to 12 m/s. Three cases with different elastic axis positions are considered, which are located at a distance of 10%, 15%, and 25% chord from the leading edge of the airfoil. Small amplitude limit cycle oscillations (LCO) are observed in all three cases and similar trend is produced in terms of the LCO amplitude and frequency varying with airspeed. The frequency of LCO is found to be increased gradually with airspeed, while the amplitude of LCO increases with airspeed up to certain value of airspeed, then it starts to decrease with increasing airspeed. The elastic axis positions tested in this study do not seem to have much effect on the amplitude of LCO, but the frequency of LCO increases as the elastic axis is shifted towards the leading edge of the airfoil. The increment of LCO frequency is contemplated as a hardening effect in the system due to nonlinear aerodynamic stiffness. The point of separation of flow on the surface of the airfoil is found to be affected by the instantaneous pitch angle of the airfoil. The separation point tends to move away from the trailing edge as the pitch angle of the airfoil increases. The occurrence of the aeroelastic phenomenon of LCO at transitional Reynolds number in this current study is mainly due to the aerodynamic nonlinearity from the laminar boundary layer separation at the trailing edge of the airfoil. Thu, 08 Oct 2020 15:36:26 +0800 institutional_item_version_id:7147 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7145 Penyelidikan ini meneroka pengaruh penyerapan resin dibantu vakum terhadap sifat fizikal dan mekanikal Komposit Bertetulang Serat Asli. Penggunaan komposit serat semula jadi telah meningkat di sektor perindustrian. Sifat mesra alam dan biodegradasi komposit serat semula jadi telah menjadikan komposit sebagai salah satu komposit penting dalam industri. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi secara langsung atau tidak langsung pada sifat mekanikal dan fizikal komposit serat semula jadi. Untuk penyelidikan dan kajian ini, komposit serat semula jadi terdiri daripada serat rami dan resin epoksi dihasil menggunakan beberapa teknik dan kaedah seperti infusi resin urutan dibantu yang dibantu oleh vakum, infusi resin bercabang dibantu yang dibantu oleh vakum, parameter ke titik infusi resin yang dibantu oleh vakum, titik ke parameter infusi resin yang dibantu oleh vakum, dan peletakan tangan basah. Ujian tegangan dan ujian lenturan dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik komposit. Sifat mekanik yang dihitung adalah kekuatan tegangan, modulus elastik, tegangan, regangan, tegangan spesifik, modulus spesifik, dan tegangan pada serat luar. Harta benda fizikal yang telah dibincangkan dalam penyelidikan ini merangkumi ketumpatan komposit, puak isi serat dan penampilan. Teknik-teknik fabrikasi mempunyai banyak pengaruh pada sifat-sifat tersebut dan sifat-sifat tersebut sangat penting dan berguna untuk industri yang mengeluarkan komposit serat semula jadi. Penyelidikan dan kajian ini telah dilakukan untuk mengkaji sejauh mana teknik fabrikasi mempengaruhi sifat komposit Bertetulang Serat Asli. _______________________________________________________________________________________________________ This research explores the influence of vacuum assisted resin infusion on the physical and mechanical properties of Natural Fibre Reinforced Composite. The use of natural fibre composite NFCs has been increasing in industrial sector. The eco-friendly and biodegradable properties of the natural fibre composite have made the composites as one of the important composites in industry. There are many factors that are affecting directly or indirectly on the mechanical and physical property of the natural fibre composite. For this research and study, the natural fibre composite consist of flax fibre and epoxy resin was fabricated using few techniques and methods such as sequence vacuum assisted resin infusion, branching vacuum assisted resin infusion, parameter to point vacuum assisted resin in fusion, point to parameter vacuum assisted resin infusion, and wet hand lay-up. Tensile and flexural tests were conducted to determine the mechanical properties of the composites. Mechanical properties that were determined were tensile strength, flexural strength, elastic modulus, flexural modulus, stress, strain, specific tensile, specific modulus, and stress at the outer fibre. Physical properties that have been discussed in this research includes the composite density, fibre volume faction and appearance. Techniques of fabrication has some influence on those properties and those properties are very important and useful for industries that manufacture natural fibre composite. This research and study have been conducted to investigate on how much the techniques influences the properties of the Natural Fibre Reinforced composite. Thu, 08 Oct 2020 15:27:03 +0800 institutional_item_version_id:7145 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7144 Simulator penerbangan adalah mesin yang dirancang untuk menyerupai kokpit pesawat, dengan gambar yang dihasilkan dari komputer yang meniru pandangan juruterbang dan gerakan pesawat, yang digunakan untuk melatih juruterbang. Pada masa kini, simulator penerbangan bukan sahaja untuk latihan juruterbang, tetapi juga boleh menjadi hiburan untuk semua kumpulan umur. Dengan mengembangkan simulator penerbangan kos rendah dan mudah alih, sekolah penerbangan dapat membiarkan pelajar atau anak kecil terlebih dahulu meneroka simulator penerbangan bergerak pada usia yang kecil. Namun begitu, dari penyelidikan yang telah dikaji, tidak ada simulator penerbangan mudah alih dan harga yang wajar di pasaran. Selain itu, tidak dapat panduan atau prosedur untuk membina simulator penerbangan mudah alih dengan harga yang juga wajar yang terdiri daripada dua darjah kebebasan. Sebagai contoh, Platform Stewart adalah pangkalan gerakan paling terkenal untuk simulator penerbangan yang terdiri daripada kebebasan enam darjah. Sebab mekanisme yang kompleks dan saiznya besar, ia bukan simulator mudah alih dan harga yang wajar bagi semua orang. Oleh itu, dalam project ini simulator penerbangan mudah alih dengan dua darjah kebebasan bersama dengan sistem kawalan dibangunkan untuk kemudahan boleh bagi orang membawa simulator ke mana-mana sahaja jika perlu. Simulator ini boleh digulung dan dipadang hingga 45 darjah kawalan berputar oleh pengawal bersama dengan penerima, geganti dan Arduino. Sudut pusing pengekod dalam gulung dan vii padang telah dianalisis. Voltan masukan dikira untuk masa depan untuk menerapkan data ke dalam sistem kawalan gelung tertutup di simulator. Bagi voltan masukan pengekod meningkat apabila arah sudut pusing meningkat. _______________________________________________________________________________________________________ A flight simulator is a machine designed to resemble an aircraft’s cockpit, with computer-generated images that mimic the pilot’s view and the aircraft’s motion, used for training pilots. Nowadays, flight simulator not only for pilot to training but also can be used for all age group of people. With developing a low-cost and portable flight simulator, the flight school can let the student or young children first explore the motion flight simulator an early age. However, from the research, there is no portable and affordable flight simulator in the market. Besides that, there is also no guideline or procedure to build a portable flight simulator consists of 2 DOF. For example, the Stewart platform is the most popular motion base for a flight simulator consisting of six-degree-of-freedom. Due to its complex mechanism and large in size, it is not portable and affordable for everyone. Thus, in this project a portable flight simulator with 2 DOF together with the control system is developed for convenience to a person to carry the simulator anywhere if necessary. This simulator can be roll and pitch until 45 degrees of rotating control by a controller together with receiver, relay and Arduino. Turning angle of the encoder in roll and pitch was analysed. The input voltage was calculated for the future to implement the data into the closed-loop control system in the simulator. For the input voltage of the encoder increasing while the angle of turning direction increasing. Thu, 08 Oct 2020 15:21:15 +0800 institutional_item_version_id:7144 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7143 Ekspansi berlebihan biasanya berlaku pada ketinggian pelancaran roket, ketika tekanan keluar muncung lebih rendah daripada tekanan ambien. Muncung pampasan ketinggian dirancang untuk mengatasi masalah ini dengan menyesuaikan aliran dengan sewajarnya ketika tekanan persekitaran berubah. Walau bagaimanapun, kerana interaksi dengan aliran supersonik entalpi yang tinggi, unsur kekasaran mula terbentuk di permukaan dinding muncung mulanya yang mulus. Kekasaran permukaan ini dapat digambarkan sebagai penonjolan penekanan dan kemurungan secara berkala atau rabung dan lembah. Kajian menunjukkan bahawa unsur kekasaran seperti itu dapat menghasilkan kesan buruk terhadap prestasi aerodinamik dari segi kerugian dalam tujahan. Dalam penyelidikan ini, kajian eksperimen berangka dilakukan dalam keadaan terlalu banyak dengan frekuensi freestream Mach sebanyak 3.2. Model unsur kekasaran yang dipermudah dalam bentuk permukaan bergelombang yang berulang secara berkala telah diterapkan, yang diwakili oleh fungsi berkala 2-D. Model berasaskan RANS, model turbulensi SST k-ω digunakan untuk menjalankan simulasi keadaan tetap untuk 14 variasi berbeza, di atas rentang nisbah amplitud-ke-gelombang (0.01 – 0.077), untuk menyiasat kesannya pada aliran supersonik bidang. Ciri aliran umum yang diperhatikan dianalisis dan dibincangkan. Didapati bahawa berlian kejutan terbentuk oleh gelombang kejutan serong dan gelombang pengembangan. Pusaran bangun ditemui di kawasan dasar (setelah ketinggian tepi) dan wilayah yang terpisah (di lembah permukaan), kerana pemisahan aliran. Tekanan dan seretan total didapati meningkat secara drastik setelah nisbah amplitud-ke-gelombang melebihi 0.014. _______________________________________________________________________________________________________ Overexpansion commonly occurs at rocket’s launch altitude, when the nozzle exit pressure is lower than the ambient pressure. Altitude compensating nozzle is designed to overcome this problem by adjusting the flow accordingly as the ambient pressure changes. However, due to the interactions with high enthalpy supersonic flow, roughness elements begin to form on the initially smooth nozzle’s wall surface. This surface roughness can be described as periodically repeating protrusions and depressions or ridges and valleys. Studies show that such roughness elements can produce an adverse impact on the aerodynamic performance in terms of losses in thrust. In this research, a numerical experimental study was conducted under an overexpanded condition with freestream Mach number of 3.2. A simplified model of roughness elements in the form of periodically repeating wavy surfaces was applied, represented by a 2-D periodic function. A RANS-based model, SST k-ω turbulence model was used to run the steady-state simulation for 14 distinct variations, over a range of amplitude-to-wavelength ratios (0.01 – 0.077), to investigate its effects on the supersonic flow field. The general flow features observed are analysed and discussed. It was found that the shock diamonds are formed by alternating oblique shock waves and expansion waves. Wake vortices were found in the base region (after trailing edge) and separated region (at the surface valleys), due to flow separation. Pressure and total drag are found to increase drastically after the amplitude-to-wavelength ratio exceeds 0.014. Thu, 08 Oct 2020 15:16:27 +0800 institutional_item_version_id:7143 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7142 Reka bentuk dan fabrikasi system komunikasi untuk MYSat merupakan sebuah projek untuk penyelidikan dan pembangunan dianjurkan oleh Makmal Sistem Angkasa USM (USSL) dalam memfabkrikasi sebuah CubeSat bersaiz 1U. CubeSat ialah satelit mini dan MYSat bermaksud Satelit Belia Malaysia. 1U menunjukkan saiz CubeSat tersebut dan berdimensi 10cm x 10cm x 10cm. MYSat dilengkapi dengan Prob Suhu dan Ketumpatan Elektron (TeNeP) yang digunakan untuk mengukur ketumpatan electron dalam lapisan E ionosfera. Tanda awal gempa bumi boleh didapati dengan mengukur ketumpatan electron apabila terdapat ketidaktentuan ionosfera. Jesturu itu, bagi memastikan data yang diukur diterima di stesen bumi dengan jayanya, sistem komunikasi adalah penting. Sistem komunikasi merupakan salah satu subsistem yang penting untuk MYSat. Pelbagai jenis modul sistem komunikasi yang sedia ada yang boleh didapati dalam pasaran namun pemilihan sistem komunikasi hendaklah sejajar dengan keperluan MYSat yang lain. RFM96W diperkenalkan untuk memenuhi keperluan utama sistem komunikasi MYSat. Ia dibina dalam bersama modulasi LoRa yang mampu membekalkan kecapaian dengan jarak yang jauh dengan mengunakan kuasa elektrik yang rendah. RFM96W mengunakan frekuensi radio amatur to beroperasi. Pemilihan frekuensi adalah 434.250MHz iaitu Frekuensi Ultra Tinggi (UHF). RFM96W direka bentuk diatas papan litar untuk dipadankan bersama sebuah Raspberry Pi dengan sempurna. Satu GY-BMP280 adalah sebuah sensor yang mampu mengukur suhu, tekanan dan menganggar ketinggian akan bertindak sebagai muatan sementara untuk percubaan transmisi. Semua komponen dipateri diatas satu papan litar yang sama. Raspberry Pi mengunakan sistem operasi yang berasaskan Linux untuk beroperasi dan Python 3 untuk menjalani kerja-kerja pengekodan untuk menghasilkan sebuah skrip Python. Skrip Python tersebut membolehkan transmisi data berlaku. Sistem komunikasi ini diuji beberapa kali untuk memperoleh jarak yang maksimum bagi LoRa dengan mengunakan pelbagai jenis antena. Pada akhir kajian ini, keputusan yang diperolehi mengesahkan pretasi RFM96W yang telah memenuhi kriteria MYSat. _______________________________________________________________________________________________________ Design and fabrication of a communication system for MYSat is a project for research and development programme organised by USM Space System Lab (USSL) in fabricating a 1U CubeSat. CubeSat is a miniature satellite and MYSat stands for Malaysia Youth Satellite. 1U indicates the size of the CubeSat itself and the dimension of 10cm x 10cm x 10cm. MYSat is equipped with Electron Temperature and Density Probe (TeNeP) as a payload which will be used to measure the electron density in E-layer of the ionosphere. The advance sign of earthquake can be obtained by measuring the electron density when there are ionospheric anomalies. Hence, to ensure the measured data can be successfully received at the ground station, the communication system is very important. The communication system is one of the subsystems for MYSat. Various types of existing modules for communication system are available in the market, but the selection of communication system has to be parallel with the MYSat requirements. RFM96W is introduced to fulfil the main requirement of MYSat communication system. It is built in with LoRa modulation that is capable of providing a long range with low power consumption. The RFM96W uses an amateur radio frequency to operate. The selection of frequency is 434.250MHz, an Ultra High Frequency (UHF). The RFM96W is designed on a circuit board to perfectly match with a Raspberry Pi. A GY-BMP280, a sensor to measure temperature, pressure and approximate altitude will act as temporary payload for the transmission trial. All components are soldered on a single circuit board. The Raspberry Pi uses Linux based operating system to run and Python 3 to code a program script. Python script is used to allow transmission of data. The communication system is tested for multiple times to measure the maximum range of LoRa with different types of antennas. At the end of the study, the result verified the performance of RFM96W which has meets the criteria for MYSat. Thu, 08 Oct 2020 15:13:03 +0800 institutional_item_version_id:7142 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7141 Kegunaan pesawat udara tanpa pemandu berkuasa solar sekian menggantikan pesawat udara tanpa pemandu konvensional disebabkan kelestarian dan ketahanan yang tinggi. Kemampuan pesawat udara tanpa pemandu berkuasa solar melakukan tugas-tugas tertentu dengan kos yang lebih rendah membolehkan pesawat tersebut sesuai untuk digunakan di pelbagai bidang. Beberapa kajian berkaitan perancangan laluan udara pesawat tanpa pemandu telah dilakukan melalui pendekatan yang berbeza. Namun, perbandingan antara laluan udara berasaskan corak dan laluan udara berasaskan algoritma masih tidak mencukupi. Dalam kajian ini, tiga cara perancangan laluan udara telah diimplikasikan di 12 lokasi rawak yang teletak sama rata di muka Bumi. Parameter-parameter penting seperti kesinaran solar, ketumpatan udara dan aras tinggi muka bumi yang mempengaruhi prestasi pesawat udara tanpa pemandu serta liputan muka Bumi telah dipertimbangkan dalam kajian ini. Sepanjang misi liputan muka bumi selesai, altitud pesawat udara tanpa pemandu dikekalkan pada 100 m atas permukaan Bumi dan halaju dikekalkan pada tahap minimum. Ketiga-tiga cara perancangan laluan udara telah dibandingkan antara satu sama lain berdasarkan nisbah kumulatif kesinaran solar kepada jarak yang telah diliputi oleh pesawat udara tanpa pemandu. Di samping itu, pengecas bateri dipastikan lebih daripada 10% supaya pesawat udara tanpa pemandu dapat melaksanakan penerbangan berterusan. Tiga cara perancangan laluan udara yang telah dikaji dalam kajian ini adalah corak sistematik, pergerakan rawak dan pergerakan berdasarkan algoritma evolusi pembezaan. Bagi setiap corak sistematik, beberapa lokasi pelancaran pesawat udara telah dikaji. Bagi pergerakan rawak dan pergerakan berasaskan algoritma evolusi pembezaan, pesawat udara tanpa pemandu telah dilancarkan dari koordinat yang terletak di tengah setiap lokasi. Simulasi melalui MATLAB mendedahkan bahawa pergerakan berasaskan algoritma evolusi pembezaan mengurangkan bilangan langkah yang diambil pesawat udara tanpa pemandu sebanyak 91.38% jika dibandingkan dengan pergerakan rawak. Corak sistematik yang tidak bertindih lebih efisien daripada pergerakan berasaskan algoritma evolusi pembezaan sebanyak 48.11% manakala corak sistematik bertindih mengurangkan bilangan langkah sebanyak 47.18%. Cara perancangan laluan udara yang paling bersesuaian berbeza bagi setiap lokasi. Secara keseluruhan, corak sistematik muncul sebagai cara perancangan laluan udara terbaik bagi kebanyakan lokasi manakala corak mendatar muncul sebagai corak penerbangan paling bersesuaian bagi kebanyakan lokasi. _______________________________________________________________________________________________________ The usage of solar-powered unmanned aerial vehicle (UAV) over conventional UAV has constantly been increasing due to high sustainability and endurance. The ability of solar-powered UAV to perform certain tasks at a lower cost makes it suitable to be used in a wide range of fields. Various works on UAV path planning have been carried out through different approaches; however, these research lack assessment between a systematic pattern-based path and evolutionary integrated algorithm-based path, to understand the impact in global path planning. In this research, three types of methods are investigated at 12 random and evenly distributed locations around the Earth globe. The target area for coverage of each location has been set as a square area, where each area coverage is 1.12% of the whole earth surface area. Important parameters such as solar irradiance, air density and earth elevation that influence the performance of solar-powered UAV and the ability to complete ground coverage are assessed in this research. The solar-powered UAV’s altitude was maintained at 100 m above ground level and simulated to fly at minimum cruise velocity throughout the mission. All three methods were compared with each other based on cumulative solar irradiance to distance travelled ratio. Here, the UAV battery SOC was conditioned to be more than 10% to ensure a continuous flight throughout the mission. The three methods investigated in this work are 1) systematic pattern (pre-determined path), 2) random movement and 3) Differential Evolution (DE) integrated algorithm movement. For each of the systematic pattern, several different launch points were tested. In contrast, for random movement and DE integrated algorithm movement, the UAV is launched from the center of each location’s region. Simulation through MATLAB reveals that DE integrated algorithm movement reduces the number of steps taken by 91.38% as compared to random movement. Non-overlapping systematic patterns are better than DE integrated algorithm movement by 48.11%. In comparison, overlapping in systematic patterns are better by 47.18% in terms of the number of steps taken to complete each ground location. The most suitable method to be used among the three methods experimented varies according to location. Overall, a systematic pattern emerges as the best method for most of the locations. In contrast, the horizontal pattern emerges as the most suitable pattern for more locations compared to other patterns. Thu, 08 Oct 2020 15:07:56 +0800 institutional_item_version_id:7141 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7140 Penggunaan serat E-kaca dalam industri aeroangkasa semakin meningkat kerana nisbah kekuatan kepada beratnya lebih besar dan ia mempunyai rintangan haba yang tinggi. Kecacatan dalam pengeluaran sesuatu bahan tidak dapat dielakkan dan komposit mengalami masalah yang sama kerana kualitinya berbeza untuk produk yang sama. Oleh kerana industri aeroangkasa adalah industri yang mensasarkan kecacatan sifar untuk produk, kualiti bahan komposit yang digunakan haruslah sentiasa setara dengan yang diharapkan. Sudut orientasi serat adalah faktor yang dapat mempengaruhi kualiti komposit. Kajian ini dijalankan untuk mengetahui tahap pengaruh sudut orientasi serat terhadap sifat mekanik komposit. Kaedah ‘wet hand lay-up’ telah digunakan untuk membuat komposit E-kaca. E-kaca yang dinamai sesuai dengan aplikasi untuk peralatan elektrik, mempunyai sifat termal dan pakaian yang lebih baik dalam industri aeroangkasa menjadi tidak dapat dihindari dalam pengeluaran komposit.Serat E-kaca dipilih untuk kajian ini kerana industri aeroangkasa memerlukan serat yang mempunyai ketahanan api dan nisbah kekuatan tinggi dan berat. Orientasi gentian kaca E yang dipertimbangkan untuk kajian eksperimen ini ialah 0 °, 9 °, 15 °, 30 ° dan 45 °. Terdapat dua ujian mekanikal yang dilakukan pada spesimen yang dipotong menjadi sudut orientasi yang berbeza, iaitu ujian tegangan dan ujian lenturan. Setiap darjah sudut berorientasikan serat mempunyai satu set 5 spesimen. Ini kerana pengulangan eksperimen memberikan hasil purata dan boleh dipercayai yang lebih baik. Dapatan dari eksperimen ini adalah bahawa ujian tegangan dan ujian lenturan membuktikan bahawa 0 ° mempunyai nilai kekuatan tertinggi berbanding komposit bertetulang gentian berorientasikan sudut yang lain. _______________________________________________________________________________________________________ Implementation of E-glass fiber in aerospace industry is increasing due some advantages such as the high strength to weight ratio and high thermal resistance. Defect in production of a material is inevitable and composite do experience the same issue as the quality varies for the same product. As aerospace industry is an industry which targets zero defects, quality of composite materials used for aerospace industry always should be on par as expected. Fiber orientation angle is a factor that can influence the quality of the composite. This study is carried out to find out the level of influence of fiber orientation angle on mechanical properties of composite. Wet hand lay-up method was used to fabricate the E-glass. E-glass fiber which was named after its application for electrical appliances, have good thermal properties and suits better in aerospace industry have becoming unavoidable in production of composite. E-glass fiber was chosen for this study as aerospace industry need a fiber that have fire resistance and high strength to weight ratio. The orientation of E-glass fiber considered for this experimental study is 0°, 9°, 15°, 30° and 45°. There are two mechanical tests conducted on the specimens cut into different orientation angle, which are tensile test and flexural test. Each degree of fiber orientated angle have a set of 5 specimens. This is because repetition of experiment gives a better average and reliable result. The finding from this experiment is that both tensile test and flexural test proves that 0° has the highest value of strength compared to other angle orientated fiber reinforced composites. Thu, 08 Oct 2020 15:02:21 +0800 institutional_item_version_id:7140 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7139 Kulit telur merupakan sisa yang dikeluarkan dari domestik dan industri setiap hari. Penggunaan kulit telur sebagai pengisi dalam bahan komposit sering dikaji untuk mengubah sisa ini menjadi sumber yang boleh diguna dlam industri komposit,Kajain ini penting untuk menentu kemungkinan mengguna polimer bertetulang gentian kaca dengan pengisian kulit telur dalam aplikasi penghalang api serta merangsang lebih banyak kajian dalam pengunaan kulit telur sebagai pengisian komposit. Objektif kajian ini ialah untuk menghasilkan komposit bertetulang gentian kaca dengan pengisian kulit telur dalam muatan berlainan, seterusnya memerhati profil suhu komposit tersebut semasa terdedah kepada api, akhirnya memandingkan sifat tegangan komposit antara suhu bilik dengan pasca kebakaran. Kajian ini mengguanakan serbuk kulit telur bersaiz 100 μm dan 150 μm, bergaul dengan resin epoksi dan dihasil menggunakan cara “wet hand layup”. Jenis gentian kaca yang digunakan ialah fabrik tenunan E-glass 800 gsm. Muatan kulit telur yang diguna dalam kajian ini ialah 10%, 20%, dan 30% berat resin. Separuh spesimen yang dihasil didedah api selama 1 minit dan data suhu telah direkod. Semua spesimen akan dijalankan ujian tegangan dan keputusan tersebut telah dianalisis and dibuat perbandingan. Keputusan kajian ini menunjukan penggunaan kulit telur bersaiz 100 μm and 150 μm mengurangkan tegasan tegangan dan modulus tegangan spesimen tersebut. Sebaliknya pengunaan kulit telur mengurangkan kerosakan yang disebabkan kebakaran terhadap sifat tegangan polimer bertetulang gentian kaca. _______________________________________________________________________________________________________ Eggshell is a waste produced domestically and industrially every day. The use of eggshell as filler in composite material if often being researched to change this waste into resources that can be used in the composites industry. This study is important to determine the possibility of using glass fibre reinforces polymer with eggshell powder as filler in fire retardant application and stimulate more research on the usage of eggshell powder as a filler for composites. The objectives of this study are to fabricate glass fibre reinforced composite with chicken eggshell powder as filler in different loading, then observe the temperature profile of the composite when it exposed to fire, and lastly compare the room temperature and post-fire tensile properties of the composite. This study is done using eggshell powder with the size of 100 μm and 150 μm, mixed with epoxy resin and fabricated using wet hand layup method. The glass fibre used is 800 gsm E-glass woven fabric. The eggshell filler loading used in this study is 10%, 20%, and 30% of resin mass. Half of the fabricated specimens are exposed to fire for 1 minute and temperature data was recorded. All specimens were then brought to tensile test and the results were analysed and compared. The result of this study shows that the use of the eggshell powder as filler of size 100 μm and 150 μm reduce the tensile stress and tensile modulus of the specimens. On the other hand, the use of eggshell powder filler reduced the damage of fire to the tensile property of glass fibre reinforced polymer. Thu, 08 Oct 2020 14:56:01 +0800 institutional_item_version_id:7139 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7138 Penyelidikan ini meneliti bagaimana menyelesaikan masalah persekitaran dengan menggunakan teknologi moden. Umumnya, berlaku penurunan sumber semula jadi di Bumi seperti tanah. Ini disebabkan pertumbuhan urbanisasi yang pesat. Oleh itu, pertanian di angkasa secara literal membantu menyelesaikan masalah kita. Persekitaran ruang angkasa amat berbeza dengan persekitaran Bumi. Sejujurnya kita tidak dapat memiliki lingkungan yang sempurna seperti Bumi hingga ke angkasa tetapi kita boleh mengendalikan persekitaran sesuai dengan yang kita inginkan. Contoh faktor mengawal persekitaran ialah penggunaan kaedah pertanian yang lebih mudah dan tidak memakan ruang, cepat dan murah. Oleh itu, salah satu kaedah pertanian yang paling mudah adalah menggunakan pertanian hidroponik. Dari perkataan itu sendiri, hidro didefinisikan sebagai air. Air akan menggantikan tanah dalam penyelidikan ini kerana air akan menjadikan pekerjaan kita lebih mudah dan dapat membekalkan nutrien kepada tanaman. Terdapat beberapa jenis pertanian hidroponik tetapi yang sesuai dengan apa yang kita mahukan adalah pertanian Budaya Air Dalam (DWC). Disebabkan metodologi pertanian telah dipilih, rekaan model dibuat menggunakan perisian Solidwork. Reka bentuk dibuat untuk memenuhi kriteria yang diperlukan untuk projek pertanian ini. Selepas reka bentuk, kita perlu mempertimbangkan bahagian elektrik dan elektronik. Pengawal mikro dan beberapa sensor digunakan. Sambungan telah dibuat lebih awal sehingga kita dapat menyesuaikan reka bentuknya sesuai dengan sambungannya. Dan proses fabrikasi bermula selepas itu. Pembuatan melibatkan penanaman tanaman mengikut model yang ditetapkan setelah pemasangan bahagian elektronik berjaya. Setelah fabrikasi berjaya dilakukan, beberapa pengujian telah dilakukan untuk memastikan kejayaan model ini. Dan terakhir adalah hasil dari projek ini iaitu pertumbuhan, suhu, kelembapan, tahap pH, paras air dan intensiti cahaya telah direkodkan. _______________________________________________________________________________________________________ This research investigated how to solve farming problem using space technology spin-off. It is well known that we are currently having decrease of natural sources on Earth such as soil. The reason of the decreasing of the natural sources is because the rapid growth of urbanisation that consuming our natural sources bit by bit. Hence, farming in space helps to solve our problems. It is a matter of the fact that the space environment is different from the 'Earth's environment. Truthfully, we cannot have a perfect environment like the Earth up to space but we can control the environment according to the requirement needed. Controlling the environment involves using easier method of farming that does not space consume, much faster and way cheaper. Hence, one of the easiest methods of farming is using hydroponic farming. From the word itself, hydro define as water. Water will replace the soil in this research as using water will make our job easier, such as we can supply nutrient to the plant directly using water. The Deep Water Culture (DWC) used is selected for this project. As the method of farming had been chosen, the design of the model is been made using Solidwork Program. The design is developed to fulfil the criteria needed for this farming project. After the design, we need to consider the electrical and electronic part since we will control the environment using IoT module. A microcontroller and several sensors were used. The fabrication involves planting the plant in the designated model after the installation of the electronic part has successful. Once fabrication has successfully done, several testing is conducted to ensure the successfulness of this model. Lastly the result of this project which are the growth, temperature, humidity, pH level, water level and the intensity of light has been recorded. Thu, 08 Oct 2020 14:52:22 +0800 institutional_item_version_id:7138 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7137 Pesawat Tanpa Pemandu (PTP) kini menjadi pengangkutan paling cekap yang digunakan dalam banyak keadaan di mana nyawa manusia akan berisiko kerana mereka tidak memerlukan juruterbang untuk menaiki kenderaan tersebut. Mereka hanya memerlukan sistem navigasi seperti Sistem Satelit Penentududukan Sejagat (SSPS)/Sistem Kedudukan Sejagat (SKS) untuk memandu arah kenderaan. Walau bagaimanapun, setiap sistem mempunyai kekurangannya sendiri. Oleh itu, tujuan tesis ini adalah sebagai kajian awal untuk memahami kelemahan SSPS/SKS pada aplikasi PTP dengan menganalisis data kedudukan dan navigasi sebenar UAV. Kajian ini menerangkan kelemahan SSPS/SKS pada aplikasi PTP. Simulasi termasuk senario baru dengan kedudukan sebenar dan data navigasi PTP dibuat. Kajian ini juga merangkumi kesan berbilang laluan pada PTP dengan membuat senario berbilang laluan sebagai senario maju. Tujuannya adalah untuk mengkaji perbezaan antara simulasi senario asas dan berbilang laluan. Oleh kerana SSPS/SKS adalah sistem navigasi, pendekatan terbaik untuk masalah ini adalah menyediakan persekitaran berasaskan simulasi di mana mudah untuk mempelajari gangguan yang tidak disengajakan, seperti berbilang laluan dan kesannya terhadap PTP. Simulator berasaskan perisian adalah pendekatan yang sangat baik untuk menilai pelbagai ciri PTP dari segi keadaan dan senario yang berbeza. Oleh itu, simulator Spirent GSS6700 digunakan untuk mensimulasikan senario. Simulator memungkinkan pelbagai pelaksanaan ke dalam senario kerana menyokong semua gugusan dan frekuensi awam semasa dan masa depan, dan membolehkan pengguna menghasilkan banyak isyarat SSPS dalam jalur frekuensi yang sama pada saluran bank tunggal. Hasil kajian menunjukkan bahawa berbilang laluan dapat mempengaruhi pola antena kerana terdapat gangguan pada isyarat radio yang dipancarkan. _______________________________________________________________________________________________________ Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are presently the most efficient transportation used in many situations where human lives would be at risk since they do not require a pilot to be on-board of the vehicle. They just need navigation systems such as the Global Navigation Satellite System (GNSS)/Global Positioning System (GPS) to navigate the vehicle. However, every system has its own disadvantages. Thus, the purpose of this thesis is as a preliminary study to understand the vulnerabilities of the GNSS/GPS on UAV applications by analyzing the real positioning and navigation data of UAV. This study describes the vulnerabilities of GNSS/GPS on UAV applications. A simulation including a new scenario with real positioning and navigation data of UAV was created. This study also covers the multipath effect on the UAV by creating the multipath scenario as the advance scenario. The purpose was to study the differences between the basic and multipath scenario simulation. Since the GNSS/GPS is the navigation system, the best approach to this issue is to provide a simulation-based environment where it is easy to study unintentional interferences, such as multipath and their impacts on UAVs. Software-based simulators are a very good approach for evaluating various features of a UAV in terms of different conditions and scenarios. Therefore, the GSS6700 Spirent simulator is used to simulate the scenario. The simulator allows a variety of implementation into the scenario as it supports all current and future civilian constellations and frequencies, and enables users to generate multiple GNSS signals within the same frequency band on a single channel bank. The results showed that multipath can affect the antenna pattern since there is a disruption in radio signal transmitted. Thu, 08 Oct 2020 14:44:34 +0800 institutional_item_version_id:7137 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7136 Analisis Kejadian Sintilasi Ionosfera di Malaysia adalah sebuah projek tesis berdasarkan maklumat yang diperoleh daripada penerima Sistem Navigasi Global (GPS), direkodkan pada 2014. Pada tahun itu, kitaran matahari ke-24 telah mencapai kemuncaknya. Penerima GPS itu ditempatkan di wilayah khatulistiwa, lebih tepat lagi di Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM). Kawasan ini merupakan kawasan yang sesuai untuk menjalani kajian tentang sintilasi ionosfera. GPS berfungsi dengan cara memancarkan isyarat GPS dalam bentuk gelombang radio dari satelit GPS ke penerima GPS. Walaubagaimanapun, isyarat ini terdedah kepada gangguan disebabkan ketidakstabilan elektron dan plasma yang terjadi di dalam ionosfera, dikenali sebagai sintilasi ionosfera. Isyarat GPS ini boleh diganggu dengan mengalami penundaan isyarat serta ketidakupayaan mengunci isyarat kepada penerima GPS. Kajian dijalankan untuk mengenalpasti kesan sintilasi ionosfera kepada penerima GPS. Terdapat dua jenis sintilasi ionosfera, sintilasi amplitud dan sintilasi fasa. Berfokuskan sintilasi amplitud, bilangan 𝑺𝟒 diukur dan dikelas berdasarkan kekuatannya (lemah, sederhana, dan kuat). Kajian secara mendalam dijalankan berdasarkan purata kejadian bulanan serta purata kejadian berkala. Kajian secara menyeluruh terhadap maklumat yang diperoleh pada tahun 2014 tidak lengkap disebabkan kekurangan data. Namun begitu, data yang sedia ada adalah memadai untuk dikaji dan mengetahui kesan sintilasi amplitud terhadap penerima GPS. Berdasarkan data yang telah diperoleh, data terpilih digunakan untuk mensimulasikan sintilasi ionosfera dan memerhati kesannya jika parameter sintilasi ditingkatkan. Isyarat teraruh memudar diperkenalkan untuk mensimulasikan keterukan naik turun isyarat jika sintilasi amplitud diperkuat. Hasil data yang telah diproses menunjukkan bahawa kejadian amplitud sintilasi berlaku sepanjang tahun, dan adalah signifikan pada bulan Mac, April dan Mei. Kajian secara terperinci dijalankan pada bulan-bulan tersebut mendapati sintilasi amplitud berlaku pada waktu yang khusus, iaitu antara pukul 1230 dan 1900. Hasil yang diperoleh menunjukkan terdapat sintilasi yang berlaku di ionosfera seperti yang dijangka memandangkan kajian ini dijalankan pada tahun kemuncak kitaran matahari ke-24. Salah satu data yang telah diproses digunakan untuk disimulasikan. Pemerhatian kesan terhadap penerima GPS dijalankan jika parameter sintilasi amplitud dinaikkan. Hasil menunjukkan jika parameter sintilasi amplitud dinaikkan, isyarat yang diterima oleh penerima GPS mengalami naik turun isyarat. Naik turun isyarat ini akan memberi kesan kepada prestasi penerima GPS dalam menerima isyarat GPS disebabkan gangguan isyarat. _______________________________________________________________________________________________________ Analysis of Ionospheric Scintillation Occurrence over Malaysia is a project based on the data acquired from the Global Positioning System (GPS) receiver, recorded in 2014, the year where the solar cycle 24 reached its solar maximum. The GPS receiver is located at the equatorial region, specifically at Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), where it is a favorable spot to study ionospheric scintillation. The GPS operates by transmitting GPS signal, which is in the form of radio wave from the GPS satellites to the receiver. However, the signal can be perturbed by electron and plasma irregularities occurring in the ionosphere, which is known as ionospheric scintillation. The GPS signal can be perturbed after experiencing delays and caused lose-lock onto the GPS receiver. Studies are made to observe the effects of ionospheric scintillation to the GPS receiver and to discuss the possible factors that may cause ionospheric scintillation. There are two types of ionospheric scintillation, amplitude scintillation and phase scintillation. Focusing on amplitude scintillation, 𝑆4 values are measured and classified based on their strength (weak, medium, and strong). Further observations are made based on their monthly occurrence rate and time occurrence rate. Due to insufficient data, a full-year of data analysis is incomplete. However, the available data is enough to conduct studies on how the amplitude scintillation can affect GPS receiver. From the data obtained, selected data is used to simulate the ionospheric scintillation and to observe the effects on the receiver if the scintillation parameters are amplified. Induced signal fading is introduced to simulate the severity of signal fluctuation if amplitude scintillation is enhanced. Based on the data processed, it is found that amplitude scintillation occurs throughout the year, where it is most significant on the months March, April and May. Further observation is made for these 3 months and it is found that amplitude scintillation occurred the most during the day, in the range of time between 1230hrs and 1900hrs. The results indicate that scintillation in the ionosphere is present and expected as the studies are made during the peak of solar cycle 24. One of the processed data is used to be simulated, where observation on how will the GPS receiver is affected is done when amplitude scintillation parameters are amplified. Results show that when the parameters are amplified, the signal received by the GPS receiver experienced signal fluctuation. This signal fluctuation will affect the performance of the GPS receiver on receiving the GPS signals due to the signals being perturbed. Thu, 08 Oct 2020 12:38:43 +0800 institutional_item_version_id:7136 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7135 Tujuan tesis ini adalah untuk mereka bentuk aci pemacu dengan nisbah kekuatan dan berat yang optimum untuk helicopter ultra ringan menggunakan keluli atau aluminium, dan untuk melakukan analisis tekanan dan kekuatan pada aci pemacu dan aci spline helicopter ultra ringan menggunakan simulasi dan pendekatan analisis. Tesis ini memberikan kaedah terperinci dalam menganalisi tekanan dan kekuatan aci pemacu dan aci spline daripada helicopter ultra ringan. Aci pemacu dianalisis dengan menggunakan reka bentuk sebenar dari helicopter ultra ringan di Makmal Struktur Aeroangkasa di Universiti Sains Malaysia dengan menggunakan keluli sebagai bahan asalnya. Pemilihan bahan yang digunakan untuk menyelesaikan projek ini adalah penting untuk memastikan kekuatan bahan yang dipilih mampu menahan beban yang dikenakan. Aci pemacu dan aci spline direka bentuk menggunakan salah satu reka bentuk berbantukan computer (CAD) yang merupakan perisian SOLIDWORKS Edisi 2016 X64. Analisis simulasi pula dilakukan menggunakan perisian ANSYS Edisi 2018. Penyelidikan dilakukan untuk melihat jika aci pemacu yang digunakan dapat menyokong beban yang dikenakan iaitu kilasan 193.5 N.m atau gagal berdasarkan beberapa jenis ujian simulasi. Pendekatan analitik juga dikalkulasi dalam tesis ini untuk membandingkan dan mengesahkan hasil dari simulasi ANSYS secara manual. Kedua -dua kaedah tersebut perlu dilakukan untuk membandingkan hasil simulasi dengan kaedah analisis dan memastikan ketepatannya. Tekanan utama maksimum apabila aci input berada pada jarak 0.20m dari aci output (kajian kes ketiga) adalah 66.45 MPa dan kedudukan ni diambil ke dalam analisis selanjutnya iaitu analisis keletihan pada filet yang merupakan kawasan tumpuan tekanan. Tekanan utama maksimum yang dikira pada filet antara aci input dan aci output adalah 49.51 MPa. Berbanding dengan hasil analisis ANSYS, tekanan utama maksimum adalah 50.54 MPa. Oleh tu, perbezaan peratusan dari kedua-dua analisis adalah 2.08%. Faktor keselamatan untuk jangka hayat yang tidak terhingga adalah 10.3 dan 1.799 untuk masing-masing batang pemacu yang boleh diperpanjang dan gigi gear dari aci spline. Berdasarkan analisis menyeluruh yang dilakukan, aci pemacu dan aci spline tidak akan gagal dan dapat menahan beban yang dikenakan. _______________________________________________________________________________________________________ The purpose of this thesis is to design an optimized strength to weight ratio drive shaft of an ultra-light helicopter using either steel or aluminum and to perform stress and strength analysis on the driveshaft and spline shaft of an ultra-light helicopter using simulation and analytical approach. This thesis provides a detailed method in analyzing the stress and strength of the driveshaft and spline shaft of an ultralight helicopter. The driveshaft is analyzed by using the actual design from the ultra-light helicopter at the Aerospace Structural Lab in Universiti Sains Malaysia by using steel as it's material. The selection of material used to complete this project is needed to ensure the strength of the selected material can withstand the load applied. The design is done by using one of the computer-aided design (CAD), which is SOLIDWORKS 2016 X64 Edition software, while the simulation analysis is done using ANSYS R2018. The investigation is performed to observe whether the drive shaft used can support the applied load, which is torsion of 193.5 N.m or fail to deliver as required based on the several types of simulation testing. The analytical approach is also calculated in this thesis to compare and verify the results from ANSYS simulation manually. Both methods need to be performed to compare the simulation result with the analytical approach and ensure accuracy. The maximum principal stress when the input shaft is at 0.20m from the output shaft (third case study) is 66.45 MPa, and this position is taken into the further analysis, which is fatigue analysis at the fillet which is the stress concentration area. The maximum principal stress calculated at the fillet between the input shaft and the output shaft is 49.51 MPa. Compared to the result of the ANSYS analysis, the maximum principal stress is 50.54 MPa. Thus, the percentage difference from both studies is 2.08%. The safety factors for infinite life calculated are 10.3 and 1.799 for the extendable drive shaft and gear-tooth of the spline shaft, respectively. Based on the thorough analysis done, the driveshaft and spline shaft will not fail and can withstand the applied load. Thu, 08 Oct 2020 12:33:47 +0800 institutional_item_version_id:7135 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7134 Kenderaan udara tanpa pemandu (UAV) adalah pesawat tanpa pemandu yang dapat dikawal dari jarak jauh atau terbang secara autonomi berdasarkan rancangan penerbangan yang diprogramkan sebelumnya. UAV biasanya digunakan untuk berbagai aplikasi kerana ukurannya yang kecil dan kestabilannya yang tinggi. Tesis ini mengupas konsep penting yang terlibat dalam mencapai kestabilan penerbangan quadcopter dan pelaksanaan sistem kawalan. Tesis ini juga menyajikan dua teknik pengawal untuk menstabilkan dinamik sikap UAV sekiranya terdapat gangguan dan / atau ketidakpastian dalam parameter kerana perubahan berat muatan. Untuk mengatasi masalah di atas, “Fixed Gain Linear Control” dan “Linear Model Reference Adaptive Control (MRAC)” dilaksanakan dan dibandingkan. Algoritma kawalan dianalisis dan disahkan melalui simulasi perisian. Dalam skema ini, kesalahan kilang ditakrifkan sebagai ralat antara output sistem dan tindak balas yang diinginkan dari model rujukan. Pengawal akan mengesan ralat dan menyesuaikan parameter agar sama dengan model rujukan. Ini akan menyebabkan quadcopter kembali ke keadaannya yang stabil atau yang diingini. Hasil simulasi menggunakan platform MATLAB disajikan untuk menunjukkan penumpuan parameter pengawal. Analisis penurunan muatan akan dilakukan oleh kedua pengawal untuk menentukan amplitud overshoots dan masa penyelesaian ketika muatan dijatuhkan dari quadcopter. Hasil analisis akan menentukan prestasi pengendali mana yang terbaik. _______________________________________________________________________________________________________ Unmanned aerial vehicles (UAV) are unmanned aircraft that can be remotely controlled or fly autonomously based on pre-programmed flight plans. UAVs are commonly used for a range of applications due to their small size and high stability. This thesis overviews crucial concepts involved in achieving quadcopter flight stability and control system implementation. This thesis also presents two controller techniques to stabilize the attitude dynamics of the UAV in the presence of disturbances and/or uncertainties in the parameters due to changes in payload weight. To address the above problem, Fixed Gain Linear Control and Linear Model Reference Adaptive Control (MRAC) are implemented and compared. The control algorithms are analyzed and verified through software simulation. In this scheme, a plant error is defined as the error between the output of the system and the desired response from a reference model. The controller will track the error and adjust the parameters to be the same with the reference model. This will cause the quadcopter to return to its steady or desired state. Simulation results using MATLAB platform are presented to demonstrate the convergence of the controller parameters. The payload dropping analysis will be done by both controllers to determine the overshoots amplitude and settling time when the payload is dropped from the quadcopter. The results from the analysis will determine which controllers’ performances is the best one. Thu, 08 Oct 2020 12:29:40 +0800 institutional_item_version_id:7134 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7133 Tenaga angin merupakan salah satu sumber tenaga boleh diperbaharui yang sering digunakan di dunia kerana ia menyediakan sumber yang paling murah dan paling lestari. Di Malaysia, tenaga angin tidak banyak digunakan disebabkan oleh kelajuan angin yang sangat rendah dengan purata bulanan di sekitar 1.8 m/s hingga 3 m/s. Terdapat inisiatif yang sangat terhad untuk melaksanakan aplikasi turbin angin melalui pendidikan STEM (Sains, Teknologi, Kejuruteraan, dan Matematik) yang melibatkan pelajar dalam menguasai pengetahuan melibatkan tenaga angin dan kelestarian. Dalam projek ini, dua model turbin Savonius 2-bilah dan 3-bilah direka dan dibina untuk menjana elektrik. Rumah model dibangunkan dan digunakan sebagai sebahagian daripada kit turbin STEM untuk memberikan paparan visual cahaya LED, mekanisme pintu pagar, dan mekanisme muzik. Kajian eksperimental yang dijalankan dalam projek ini bertujuan untuk menyiasat dan menganalisis pengaruh bilangan bilah terhadap prestasi kuasa turbin. Prestasi dianalisis dari segi pekali kuasa 𝐶𝑝 dan pekali daya kilas (𝐶𝑡) berkenaan dengan nisbah kelajuan hujung (λ). Turbin Savonius 3-bilah telah menunjukkan peningkatan nilai pekali daya daripada 2-bilah iaitu 𝐶𝑝𝑚𝑎𝑥= 0.0035 pada λ = 0.109. Pekali daya kilas, 𝐶𝑡 telah menurun ketika nisbah kelajuan hujung meningkat kerana peningkatan bilangan bilah menurunkan permukaan seret terhadap udara angin dan menyebabkan daya kilas terbalik menurun. Juga diperhatikan bahawa turbin 3-bilah menghasilkan kuasa pengeluaran tertinggi 1.28W pada kelajuan 38.8 m/s. _______________________________________________________________________________________________________ Wind energy is one of the most common resources of renewable energy in the world that provides the lowest cost and very sustainable. In Malaysia, the wind energy is not widely implemented due to a very low wind speed with monthly average at around 1.8 m/s to 3 m/s. There is very limited initiative to implement the wind turbine applications through STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) education that can engage students in learning about the wind energy and sustainability. In this project, two models of a 2-bladed and 3-bladed Savonius turbines were designed and developed to generate electricity. This is a drag-driven vertical axis wind turbine with a model house as part of the STEM turbine kit was also fabricated and has the capability to display power by visual representation of LED light, sliding gate mechanism, and musical mechanism. The experimental study conducted in this project aims to investigate and analyze the effect of number of blades on turbine power performance. The performance was analysed in terms of coefficient of power (𝐶𝑝) and coefficient of torque (𝐶𝑡) with respect to the tip speed ratio (λ). The 3-bladed Savonius turbine has demonstrated an increasing values coefficient of power in comparison to the 2-bladed where 3-bladed 𝐶𝑝𝑚𝑎𝑥 is 0.0035 at λ =0.109. The coefficient of torque, 𝐶𝑡 has declined as the tip speed ratio increased due to the increment number of blades that eventually decrease the drag surface against the wind air that causes the reverse torque to decrease. It is also observed that the 3-bladed turbine generated the highest power output of 1.28W at speed of 38.8 m/s. Thu, 08 Oct 2020 12:26:35 +0800 institutional_item_version_id:7133 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7132 Kuadkopter mempunyai reputasi sebagai objek serba boleh dalam arena penyelidikan dan ini telah mengakibatkan peningkatkan kemajuan dalam perisian kawalan dan juga pendekatan inovatif dalam reka bentuk perkakasan kuadkopter. Simulasi visual kuadkopter yang ditunjukkan dalam tesis ini adalah hasil daripada integrasi aspek realiti maya dari perisian Blender. Sistem yang ditunjukkan dalam tesis merupakkan interaksi antara data yang dikumpulkan melalui perisian Mission Planner dan hasil graf MATLAB selepas penggabungan alat pengesan kepada kinematik kuadkopter. Tesis ini mengisi jurang pengetahuan kerana dapat mencipta trajektori penerbangan untuk UAV dalam realiti dengan memasukkan nilai ke dalam perisian realiti maya (Blender) yang belum pernah digunakan sebelumnya kerana pendekatan serupa sebelumnya telah dilakukan menggunakan perisian Gazebo. Ini dapat mengatasi masalah penggunaan UAV fizikal pada masa akan datang dalam bidang pendidikan dan dapat dicapai melalui operasi UAV secara manual menggunakan direktori koordinat MATLAB dan membandingkannya semula dengan simulasi maya yang dihasilkan melalui perisian Blender 2.8. Penyelidikan ini merupakan batu loncatan untuk meminimumkan kehilangan fizikal kuadkopter di lapangan pada masa depan. _______________________________________________________________________________________________________ Quadcopters have a reputation for being very diverse in research applications and this has risen the advancement in control software and also an innovative approach in the hardware design. A resultant visual simulation of quadcopter is shown in this paper from the integration of Blender’s virtual reality aspects. The presented system is unified with Mission Planner and MATLAB and this merges the on-board sensors to the kinematics of the quadcopter. The thesis fills in the knowledge gap since it is able to develop a flight path for UAV in the real-world situation by disserting values into a virtual reality software (Blender) that has not been used before since previously similar approaches have been done using Gazebo simulator. This is able to override the usage of actual physical UAVs in the future in educational fields and can be achieved by manually operating a test flight of UAV with simple coordinate directory using MATLAB and comparing the retracing the path with the Blender 2.8. Having this research provides a stepping stone to minimizing physical quadcopter loss in field in the future. Thu, 08 Oct 2020 12:22:51 +0800 institutional_item_version_id:7132 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7131 Peningkatan buangan daripada penerbangan meningkat saban tahun dan perlu diambil serius. Konsep enjin baharu iaitu enjin hibrid bersifat pelbagai bahan bakar (EHPBB) mempunyai ciri-ciri unik seperti dua pembakar – pembakar utama dan pembakar antara turbin (PAT) dikatakan lebih mesra alam berbanding enjin kipas turbo yang lazim. Kajian tempohari terhadap EHPBB menekankan penggunaan gas asli cecair (GAC) yang memerlukan modifikasi terhadap konfigurasi kapal terbang untuk menyimpannya. Pelbagai jenis bahan bakar alternatif telah digunakan di dalam kajian ini sebagai penggantinya. Prestasi enjin dan buangannya telah dibandingkan dengan enjin dasar, GE90-94B dalam keadaan berlepas, naik dan jajap di samping menentukan pengaruh sifat bahan bakar terhadapnya. Dalam kajian ini, bahan bakar alternatif dibakar dalam pembakar utama manakala kerosin dibakar dalam PAT. Bahan bakar alternatif yang digunakan terdiri daripada bahan bakar ester hidroses dan asid lemak (EHAL) yang diterbitkan daripada minyak masak terpakai, campurannya, campuran bahan bakar camelina jet boleh pulih terpelaku-hidro (JBT) dan campuran bahan bakar jatropha JBT di mana kesemua campuran bahan bakar mempunyai perkadaran 50-50. GE90-94B menghasilkn daya tujah yang paling tinggi manakala EHPBB menunjukkan pengurangan buangan Nitrogen Oksida (NOx) disebabkan proses pembakaran semula dalam PAT. _______________________________________________________________________________________________________ The aviation greenhouse gas emission increases annually which needs to be taken seriously. A novel engine concept of the multi-fuel hybrid engine (MFHE) which possesses the unique characteristic of dual combustor – main combustor and inter-stage turbine burner (ITB) is said to be more environmental-friendly than the conventional turbofan engine. A recent study on the hybrid engine stresses the usage of Liquified Natural Gas (LNG) but needs modification of the aircraft configuration to store LNG. Thus, a wide range of alternative fuel is used in this study as a replacement for LNG. The performance and emission of the engine are compared together with the baseline engine of GE90-94B at take-off, top-of-climb and cruise condition besides determining the influence of fuel properties towards them. In this study, alternative fuel and kerosene are combusted in the main combustor and ITB of the MFHE respectively. The alternative fuels used consists of Hydro-processed Ester and Fatty Acid (HEFA) fuel which derived from used cooking oil, its blended fuel, blended camelina Hydro-treated Renewable Jet (HRJ) fuel and blended jatropha HRJ fuel whereby all of the blended fuels have a proportion of 50-50. From the result obtained, GE90-94B gives the highest thrust while the MFHE is proven in reducing the emission of Nitrogen Oxide (NOx) due to the reheating process in ITB. Thu, 08 Oct 2020 12:15:50 +0800 institutional_item_version_id:7131 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7130 Dalam tesis ini, prototaip makmal untuk sistem penjejakan solar paksi dua sedang dibuat dan dibentuk untuk meningkatkan prestasi panel suria, terutama untuk CubeSat. Teori kerja mekanisme ini adalah bahawa modul fotovoltaik terus dipadankan dengan cahaya matahari sebanyak 90 darjah, yang memaksimumkan cahaya matahari yang terdedah pada panel suria. Ia membolehkan panel solar menghasilkan lebih banyak elektrik. Dalam kombinasi dengan mikrokontroler ATmega32 dan perisian Arduino (IDE), perintang penginderaan cahaya digunakan untuk mencari cahaya matahari yang dimaksimumkan. Pemasangan dan reka bentuk sistem menjadi subjek sistem suria. Sistem ini menggunakan mikrokontroler ATmega32 dalam sistem Arduino Uno untuk memantau pergerakan dua servomotor yang memutar mekanisme pada dua sudut. Kuantiti putaran dikira melalui pengekodan mikrokontroler berdasarkan maklum balas empat sensor pada kedua-dua hujungnya. CubeSat telah membina dan memasang sistem penjejakan suria pada akhir misi ini. Cahaya matahari dan sumber cahaya kuat lain mungkin dipadankan beberapa kali dengan panel solar. Petunjuk dan titik permulaan lain bagi pengembangan teknologi canggih di masa depan adalah pembinaan sistem suria ini, terutama dalam industri aeroangkasa. _______________________________________________________________________________________________________ In this thesis a laboratory prototype for the dual-axis solar tracker has been created, developed and established to improve performance of solar panels, particularly for CubeSat. The mechanism's working theory is that the photovoltaic modules are continuously matched to sunlight by 90 degrees, which maximises exposed sunlight on the solar panel. It allows the solar panel to produce more electricity. In combination with the ATmega32 microcontroller and Arduino software (IDE), the light-sensing resistor is used to find maximised sunlight. Installation and system design became the subject of the solar system. The system uses an ATmega32 microcontroller in Arduino Uno system to monitor the movement of the two servomotors whose rotate the mechanism at two angles. The quantity of rotation is calculated via the coding of the microcontroller based on feedback of four sensors on either end. CubeSat has built and installed a solar tracking system at the end of this mission. The sunlight and other strong light sources may be matched several times with the solar panel. Another indication and starting point for the future development of advanced technology in the construction of this solar system, especially in the aerospace industry. Thu, 08 Oct 2020 12:12:49 +0800 institutional_item_version_id:7130 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7129 Sistem tenaga yang menggunakan turbin hidrokinetik yang dapat diperbaharui yang terdesentralisasi dapat menjadi pilihan alternatif dalam memberikan tenaga secara tempatan dan lestari bagi masyarakat yang tidak dapat memperolehi sambungan elektrik. Kajian ini mencadangkan reka bentuk praktikal untuk menghasilkan keluaran kuasa 1000W untuk menyelesaikan permintaan elektrik di kawasan luar bandar dengan menggunakan turbin hidrokinetik paksi mendatar. Dalam karya ini, pertimbangan reka bentuk turbin hidrokinetik paksi mendatar untuk sungai Sarawak telah dimulakan. Bilah rotor mempunyai pengaruh utama terhadap kecekapan turbin hidrokinetik. Salah satu aspek penting dalam merancang bilah pemutar adalah pemilihan nombor bilah. Dalam reka bentuk ini, susunan kerajang udara S1223 dan pelbagai bilangan bilah, 2, 3 dan 4 bilah dengan sama, kesuluruhan garis pusat 1.75m telah dihasilkan. Hasilnya menunjukkan bahawa turbin dengan bilangan pisau tinggi memberikan prestasi yang lebih baik daripada yang mempunyai bilangan bilah yang lebih rendah. Kajian berangka algoritma momentum-elemen bilah (MEB) dalam perisian Q-Blade telah digunakan untuk menentukan prestasi rotor bilah berubah. Berdasarkan reka bentuk simulasi, modal turbin reka bentuk 4-bilah iaitu bilangan bilah tertinggi dalam kajian ini, mendapati megeluarkan kuasa 1000W pada halaju air 1.5m / s. _______________________________________________________________________________________________________ The power system using the clean, decentralized renewable hydrokinetic turbine can be an alternative option in delivering locally and sustainably the energies for the communities inaccessible to the electricity connection. This study proposes a practical design to produce a power output of 1000W to solve the electrical demand in the rural area by using a horizontal axis hydrokinetic turbine. In this work, the design consideration of the horizontal axis hydrokinetic turbine for the Sarawak river has been initiated. Rotor blades have a primary influence on the efficiency of hydrokinetic turbines. One of the crucial aspects of designing the rotor blades is the selection of the blade number. In this design, S1223 airfoil and the various blades, 2,3 and 4 blades configuration with the same, 1.75m total diameter have been investigated. The result indicates that turbines with high blade numbers deliver a better performance than those with lower blade number. The numerical study of the blade element momentum (BEM) algorithm in Q-Blade software has been used to determine the rotor performance of variable blades. Based on simulation design, the 4-bladed design modal turbine having the highest number of blades in this investigation, able to harness 1000W output power at 1.5m/s water velocity. Wed, 07 Oct 2020 17:38:15 +0800 institutional_item_version_id:7129 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7128 Tujuan utama penyelidikan ini dijalankan adalah untuk menyelidik gerak balas struktur bilah turbin apabila berinteraksi dengan tekanan tinggi dan gas panas dari bahan bakar alternatif berbanding bahan bakar konvesional Jet-A. Lima jenis bahan bakar telah digunakan dalam penyelidikan ini iaitu Jet-A, Camelina Bio- synthetic Paraffinic Kerosene, Jatropha Bio-synthetic Paraffinic Kerosene, campuran 50% CSPK dengan 50% Jet-A (50CSPK/50Jet-A) dan campuran 50% JSPK dengan 50% Jet-A (50JSPK/50Jet-A). Nilai tekanan dan suhu di salur masuk turbin untuk setiap jenis bahan bakar telah ditakrifkan sebagai syarat sempadan di dalam analisis Computational Fluid Dynamic (CFD) melalui perisian ANSYS Fluent untuk mendapatkan medan tekanan dan suhu di sekitar kawasan bendalir bilah turbin. Setelah itu, Finite Element Analysis (FEA) dilaksanakan melalui perisian Static Structural Analysis ANSYS untuk mendapatkan nilai kecacatan, tekanan dan kerosakkan maksimum yang berlaku kepada struktur bilah turbin. Tekanan dan haba yang diperolehi di sekitar kawasan bendalir bilah turbin dipetakan ke atas struktur bilah turbin di dalam Static Structural Analysis untuk dikira sebagai beban haba dan beban tekanan yang merupakan sumber utama kepada beban mekanikal. Kaedah ini menunjukkan interaksi bendalir-struktur sehala. Di bawah pengaruh beban haba dan mekanikal, keputusan telah membuktikan bahawa nilai maksimum pencanggaan, tekanan dan keterikan yang dialami oleh struktur bilah turbin adalah lebih rendah dengan pengunaan bahan bakar alternatif berbanding bahan bakar konvensional Jet-A. Nilai tekanan dan keterikan maksimum yang rendah secara tidak langsung telah meningkatkan kitaran hidup kelesuan bilah turbin tersebut yang seringkali dikaitkan dengan kegagalan akibat kelesuan ketika beroperasi. _______________________________________________________________________________________________________ The objective of the study is to investigate the gas turbine blade structural response when interacting with high pressure and high-temperature alternative fuel combustion hot gases in comparison with the conventional Jet-A fuel. Five types of fuels were used in this study, namely Jet-A, Camelina Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (CSPK), Jatropha Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (JSPK), a mixture of 50% CSPK with 50% Jet-A (50CSPK/50Jet-A) and a mixture of 50% JSPK with 50% Jet-A (50JSPK/50Jet-A). The turbine inlet pressure and temperature for each type of fuel were defined as boundary conditions in Computational Fluid Dynamic (CFD) analysis through ANSYS Fluent software to capture the pressure and temperature fields across the gas turbine blade fluid domain. Finite Element Analysis (FEA) was then conducted through Static Structural Analysis ANSYS software to evaluate the maximum deformation, stress and strain developed across the gas turbine blade structure. The temperature and pressure distribution obtained across the gas turbine blade fluid domain was mapped to the gas turbine blade structural domain in static structural analysis to account the thermal load and pressure load which are the main sources of mechanical loadings. This method is representing a one-way fluid-structure interaction. Under the influence of both thermal and mechanical load, results has proven that the maximum deformation, stress and strain experienced by the gas turbine blade structure are lower with the utilisation of the alternative fuel compare to those of conventional Jet-A fuel. The lower amount of maximum stress and strain have further enhanced the fatigue life cycle of the turbine blade that is prone to fail due to fatigue failure during operation. Wed, 07 Oct 2020 17:35:11 +0800 institutional_item_version_id:7128 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7127 Penggunaan bahan bakar alternatif merupakan salah satu kunci penyelesaian menangani kos bahan bakar yang meningkat dan masalah pencemaran disebabkan oleh penggunaan bahan bakar yang berunsur petroleum. Memandangkan penggunaan enjin turbojet berskala besar amat kompleks dan menelan kos perbelanjaan yang besar dalam menjalankan kajian terhadap ciri prestasi enjin itu, maka penggunaan enjin turbojet berskala kecil telah menarik minat penyelidik daripada pelbagai bidang dalam melakukan penyelidikan. Kajian ini menilai hasil data yang diperoleh daripada eksperimen yang dijalankan menggunakan enjin turbojet ET796 dan simulasi menggunakan perisian Gas Turbine Simulation Program (GSP) berkaitan ciri prestasi seperti tujahan, penggunaan bahan bakar spesifik dan suhu pada setiap komponen. Sepanjang kajian ini, tiga sampel bahan bakar yang berbeza telah digunakan iaitu bahan bakar jet A-1 konvensional, campuran 50% hydro-processed esters dan fatty acids (HEFA) (B50) serta bahan bakar rapi (HEFA) (B100) daripada minyak masak terpakai. Daripada hasil yang diperoleh, enjin turbojet eksperimental yang menggunakan bahan bakar biofuel B50 dan B100 telah menunjukkan peningkatan prestasi berbanding dengan bahan bakar konvensional jet A-1. Hasil data juga menunjukkan bahawa bahan bakar alternatif lebih efisien pada kelajuan tinggi, sementara bahan bakar jet A-1 lebih efisien pada kelajuan rendah. _______________________________________________________________________________________________________ Alternative aviation fuel to petroleum-based kerosene is now one of the key solutions for the aviation industry to address concerns about fuel costs and environmental pollution. Since the use of a full-scale turbojet engine to evaluate its performance and emission characteristics is complicated and costly, the use of a smaller-scale turbojet engine has attracted a great deal of interest from researchers in different fields. The present study evaluates the results of the experimental data from the ET 796 turbojet engine and simulation using the Gas Turbine Simulation Program (GSP) performance characteristics such as thrust, specific fuel consumption and component temperature. Throughout this study, three different fuel samples have been used: conventional jet A-1 fuel, a blend of 50% hydro-processed esters and fatty acids (HEFA) fuel (B50) and neat HEFA fuel (B100) derived from used cooking oil. From the result obtained, the experimental turbojet engine fed with B50 and B100 biofuel have an increased to its performance compared to the conventional jet A-1 fuel. The results also indicated that biofuel is more efficient at high speeds, while A-1 jet fuel is more efficient at lower speeds. Wed, 07 Oct 2020 17:32:13 +0800 institutional_item_version_id:7127 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7126 Penggunaan system penentuan dan kawalan adalah subsistem yang penting dalam penerokaan misi angkasa. Untuk memperoleh ketepatan menunjuk arah, penggerak system kawalan memainkan peranan yang penting. Untuk satelit bersaiz kecil, roda tindak balas adlah paling disyorkan oleh kerana mekanikal dan prestasinya. Kajian telah dilakukan pada konfigurasi dan pelaksanaan roda tindak balas ke dalam sistem kawalan atitud. Perisian MATLAB Simulink telah digunakan bagi membina sistem kawalan atitud untuk roda tindak balas. Kajian mendalam telah dilakukan bagi lebih memahami dalam bidang ini. Terdapat beberapa jenis konfigurasi roda tindak balas iaitu konfigurasi tiga roda tindak balas, pyramid dan tetrahedral. Dalm kajian ini, penggunaan empat roda tindak balas difokuskan. Penggunaan empat roda tindak balas memberikan kelebihan kepada sitem kawalan atitud. Dalam usaha untuk melaksanakan sistem kawalan atitud, semua parameter dan formula seperti parameter orbit, rujukan atitud, kesalahan atitud, pengawal, pengedaran matrix roda tindak balas, kinematik dan dinamik telah dikaji. Penggunaan kaedah kawalan terbitan berkadar (PD control) telah digunakan di dalam kajian ini. Dalam proses penalaan kawalan terbitan berkadar, frekunsi semulajadi dan nisbah redman telah divariasikan unrtuk mendapat sistem respon yang baik. Daripada hasil simulasi, graf telah diperolehi. Analisis dan pemerhatian keatas masa menetap kelajuaan sudut satelit, tork dihasilkan bersama tiga paksi satelit dan tork roda tindak balas. Masa menetap ialah masa yang diperlukan untuk sesuatu parameter mencapai keadaan stabil. Kegagalan satu daripada empat roda tindak balas telah dianalisis. Daripada keputusan simulasi, kegagalan satu daripada empat roda tindak balas memberi kesan kepada sistem. Ia deperhatikan bahawa masa menetap meningkat. Oleh itu, parameter yang ditetapkan mengambil masa yang lama untuk mancapai nilai sifar atau untuk mencapai atitud yang dikahendaki. _______________________________________________________________________________________________________ The use of determination and control systems is among the crucial subsystem in the exploration space missions. To better pointing accuracy, the actuator of the attitude control plays an important role. For small satellites, reaction wheel was the most preferred due to its mechanical and performance. The study conducted on the configuration and implementation of reaction wheels by design and simulate an attitude control system using. The software to design and create an attitude control system for the reaction wheel was using MATLAB Simulink software. A further study on reaction wheel configuration have been done to be more understanding in this field. There are several types of reaction wheel configurations namely three-wheel configuration, pyramid configuration and tetrahedral configurations. In this study, the use of four response wheel is focus on. The use of four reaction wheels gives a beneficial to the attitude control system. To implement an attitude control system, all the parameter and mathematical equation namely orbit parameter, attitude reference, attitude error equation, controller, reaction wheel matrix distribution, kinematic equation and dynamic equation were studied. The Proportional Derivative control (PD) control method was used in this studies. In the process of tuning the PD controller, the natural frequency and damping ratio were varied to get fine response system. From the simulation results, graphs were obtained. Analysis and observations over the fixed time velocity of the satellite angle, the torque is generated along the three axes of the satellite and the torque of the reaction wheel. Setting time is the time required for a parameter to reach a stable state. The failure of one of the four reaction wheels was analyzed. From the simulation results, the failure of one of the four reaction wheels affects the system. It is observed that the settling time increases. Therefore, the set parameters take a long time to reach the value of zero or to achieve the desired attitude. Wed, 07 Oct 2020 17:29:02 +0800 institutional_item_version_id:7126 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7122 Bendalir nano hybrid ialah penyelidikan yang baru, dihasilkan dengan mencampurkan dua atau lebih nanopartikel yang berbeza sama ada dalam bentuk campuran atau komposit dalam cecair asas. Tujuan eksperimen ini adalah untuk menilai kestabilan dan sifat termofizik functionalized multi-walled carbon nanotube (F-MWCNT), graphene dan hybrid F-MWCNT/Gr nanopartikel di dalam minyak poliester untuk pemampat penyaman udara. Pemerhatian visual menunjukkan bahawa pemendapan pelincir nano graphene bermula selepas 1 hari proses sonikasi dan F-MWCNT tidak menunjukkan pemendapan sehingga 14 hari. Bagi hibrid F-MWCNT/Gr (nisbah 0.025:0.075 vol%) menunjukan pemendapan. F-MWCNT dan graphene pada 0.1 vol% menunjukkan peningkatan konduksi terma yang tertinggi sebanyak 3.7% manakala bagi hibrid pelincir nano pula dengan nisbah 0.05:0.05vol% menunjukkan peningkatan sebanyak 6.7%. Kelikatan 0.1 vol% pelincir nano pada 40 ˚C dan 100 ˚C dengan penambahan nanopartikel F-MWCNT menunjukkan 40.65% dan 97.19%. Sementara itu, dengan penambahan surfaktan menunjukkan peningkatan sebanyak 53.48% dan 137.54%. Bagi graphene, kenaikan sebanyak 1.5% dan 1.0%, dengan penambahan surfaktan pula menunjukkan peningkatan sebanyak 7.07% dan 94.7%. Sementara itu, pelincir nano F-MWCNT/Gr hibrid meningkat sehingga 14.84% dan 63.38%. Dengan penambahan surfaktan, ia menunjukkan peningkatan 21.32% dan 94.7%. Oleh itu, SDBS tidak sesuai digunakan untuk minyak hibrid F-MWCNT/Gr/polyester kerana ia tidak meningkatkan kesatbilannya. Konduksi terma dan kelikatan meningkat dengan kepekatan nanopartikel. _______________________________________________________________________________________________________ Hybrid nanolubricants are new types of research which can be prepared by suspending two or more dissimilar nanoparticles either in a mixture or composite form in the base fluids. The aim of this experiment is to evaluate the stability and thermophysical properties of the functionalized multi-walled carbon nanotubes (F-MWCNT), graphene and hybrid F-MWCNT/Gr nanoparticle in polyester oil as nanolubricant for air conditioning compressor. Visual inspection shows graphene nanolubricant sedimentation started after 1 day from sonication process and F-MWCNT shows no sedimentation until 14 days while for hybrid F-MWCNT/Gr/polyester oil (0.025:0.075 vol% ratio) shows sedimentation. With addition of surfactant, the stability of low concentration of graphene nanoparticle improve more than higher concentration. F-MWCNT and graphene at 1 vol% shows the highest thermal conductivity enhancement of 3.7% while for hybrid nanolubricant with ratio 0.05:0.05 vol% shows improvement of 6.7%. The viscosity of the 0.1 vol% nanolubricant at 40 ˚C and 100 ˚C with addition of F-MWCNT nanoparticle shows 40.65% and 97.19%. While with surfactant shows 53.48% and 137.54% of enhancement. For graphene, increment of 1.5% and 1.0%, with addition of surfactant shows enhancement of 7.07% and 94.7% at 40˚C and 100˚C. Meanwhile, hybrid F-MWCNT/Gr nanolubricant increased up to 14.84% and 63.38%. With the addition of surfactant, it shows increment of 21.32% and 94.7%. Therefore, SDBS is not suitable for hybrid F-MWCNT/Gr/polyester oil as it does not improve its stability. The thermal conductivity and viscosity increased with nanoparticle concentration. Tue, 06 Oct 2020 15:22:26 +0800 institutional_item_version_id:7122 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7120 Penyelidikan dalam menentukan kesan keadaan persekitaran terhadap sifat mekanikal komposit sangat penting dalam membuktikan kemampuan komposit dalam pelbagai industri. Komposit bertetulang gentian semula jadi telah digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi. Walaupun begitu, sifat mekanikal komposit bertetulang serat semula jadi berkurang akibat pendedahan kepada pelbagai keadaan persekitaran untuk jangka masa yang panjang. Prestasi serat semula jadi telah dipersoalkan oleh kebolehubahan yang tinggi pada sifat mekaniknya. Data reka bentuk untuk analisis struktur laminasi komposit gentian semula jadi juga jarang berlaku. Oleh sebab itu, pelanggan dan pengeluar kurang berminat dalam penggunaan serat semula jadi. Objektif penyelidikan ini adalah untuk mengetahui kesan sifat mekanikal laminasi komposit gentian semula jadi setelah direndam ke dalam pelbagai larutan. Kuantiti serapan kelembapan oleh komposit diambil semasa perendaman dalam air suling, sisa minyak masak dan sisa minyak sawit . Seterusnya, sifat tegangan komposit akan direkodkan dengan melakukan ujian tarik menggunakan Mesin Uji Serbaguna Testometrik pada suhu bilik. Penyelidikan ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman yang lebih mendalam mengenai kebolehubahan sifat mekanikal komposit bertetulang gentian semula jadi ini sebelum dapat diterima oleh industri. Pelbagai jurnal dan makalah dijadikan rujukan yang berkaitan dengan topik penyelidikan. Penyelidikan ini dilakukan dengan menggunakan serat rami sebagai gentian semula jadi dan geometri komposit dibuat sesuai dengan ASTM 3039, Kaedah Ujian Piawai bagi Bahan-Bahan Komposit Matriks Polimer. Hasilnya, spesimen yang direndam dalam air suling mempunyai daya kegagalan tertinggi dengan 5203 N sementara yang terendah adalah spesimen yang direndam dalam minyak masak sisa dengan jumlah 4704 N. Selain itu, spesimen yang direndam dalam minyak sawit mempunyai tekanan maksimum tertinggi iaitu 52.44 MPa sementara paling rendah ialah minyak masak sisa dengan 44.93 MPa. Young Modulus untuk kelapa sawit adalah yang tertinggi dengan 1.04 GPa sementara yang terendah adalah spesimen air suling dengan 0.81 GPa. Ringkasnya, kualiti komposit penguat serat rami mudah merosot apabila terdedah kepada keadaan persekitaran. Berlakunya penyerapan kelembapan dan kesan sampingannya mengakibatkan penurunan sifat mekanikal komposit. Pelbagai corak ditemui setelah menjalankan projek ini. Ini menunjukkan bahawa setiap keadaan dan cecair mempunyai kesan yang berbeza terhadap lamina komposit gentian semula jadi. _______________________________________________________________________________________________________ Research in determining the effect of environmental condition on the mechanical properties of composites is very important in proving the capability of composites in various industry. Natural fibre reinforced composites have been widely used in a variety of applications. Despite that, the mechanical properties of natural fibre reinforced composites decrease in exposure to various environmental conditions for long periods. The performance of natural fibre has been questioned by high variability in their mechanical properties. The design data for structural reliability analysis of natural fibres composite laminates is rare too. Due to these uncertainties, the customer and manufacturers have less discouraged in the application of the natural fibres. The objectives of this research are to determine the effect of mechanical properties of natural fibre composite laminates after being immersed in multiple solutions. The quantity of moisture uptake by the composites was taken during the immersion in distilled water, waste cooking oil and waste palm oil. Next, the tensile properties of the composites will be recorded by performing a tensile test using Testometric Universal Testing Machine at room temperature. This research is mainly to develop a deeper understanding of the variability in the mechanical properties of these natural fibres reinforced composites before they can be further accepted by the industry. Multiple journals and papers are used as references related to the research topics. The research was carried out by using flax fibres as the natural fibres and the geometry of composites were fabricated following the ASTM 3039, Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composites Materials. As a result, specimens immersed in distilled water have the highest failure force with 5203 N while the lowest is specimens immersed in waste cooking oil which is 4704 N. Furthermore, specimens immersed in palm oil have the highest maximum stress which is 52.44 MPa while the lowest is waste cooking oil with 44.93 MPa. Young Modulus for palm oil is the highest at 1.04 GPa while the lowest is distilled water specimens with 0.81 GPa. In a nutshell, flax fibre reinforcement composites quality is easily degrading due to the exposure of environmental condition. The amount of moisture uptake is presence and the side effect result in the decrement of mechanical properties of the composites. The various pattern was found after conducting this project. This shows that every condition and solutions have different effects on natural fibre composite laminates. Tue, 06 Oct 2020 15:13:14 +0800 institutional_item_version_id:7120 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7119 Pada masa kini, pengesanan sasaran menggunakan visi komputer semakin meningkat kerana kemudahan teknologi yang mudah digunakan dalam sektor komersial. Walau bagaimanapun, pengekstrakan ciri sasaran sedemikian sentiasa mencabar bagi pengaturcara. Tujuan tesis ini adalah untuk melaksanakan satu algoritma untuk logo berasaskan dron mengikut sempadan persegi menggunakan Python dan buka visi komputer (OpenCV). Tesis ini menyediakan kaedah terperinci dalam melaksanakan algoritma untuk pengecaman logo berasaskan objek menggunakan pengesanan ciri berasaskan bucu dan anggaran kontur. Algoritma dibangunkan supaya ia mampu mengesan pelbagai objek berdasarkan logo dengan menggunakan kotak bingkai pada imej frame. Projek ini menggunakan Python sebagai bahasa pengaturcaraan dan OpenCV sebagai Perpustakaan sumber terbuka untuk pengaturcaraan. Imej diambil dari DJI Mavic air. Teknik pra-pemprosesan yang berkaitan telah digunakan sebelum peringkat pengesanan bucu. Pengesan “Edge Canny” digunakan untuk pengiktirafan pinggir dalam logo tertentu. Selepas pelaksanaan, kontur telah dikeluarkan untuk pengiktirafan sempadan logo. Pangkah silang menyiarkan telah dilukis pada bingkai untuk tujuan pengecaman objek. Ujian ini dilakukan untuk saiz logo yang berbeza dengan mengubah ciri spesifikasi sempadan untuk mengesahkan ciri yang diperlukan dan keputusan masalah. Ujikaji ini dilakukan dengan menggunakan pelbagai nilai perimeter sempadan (epsilon) untuk menganggarkan ketepatan pengesanan logo dengan menggunakan masa pelaksanaan yang lebih rendah oleh mengeksploitasikan Python berasaskan multiprocessing. Sudut unjuran dan jarak antara dron dan objek dimasukkan dalam pemerhatian untuk menganggarkan ketepatan pengesanan logo berdasarkan perimeter epsilon dan nisbah aspek. Hasil daripada projek ini mencerminkan teknik pengesanan objek logo, yang akhirnya akan diubahsuai dengan pelaksanaan visi mesin dan seterusnya akan membangunkan pembangunan pemprosesan imej dalam kecerdasan buatan. _______________________________________________________________________________________________________ Nowadays, target detection using computer vision has been gaining prominence due to its ease of deployment in the commercial sector. However, the feature extraction of such targets has always been challenging for the programmers. The purpose of this thesis is to implement an algorithm for a drone-based square boundaries-based logo using Python and Open Computer Vision (OpenCV). This thesis provided a detailed method in implementing the algorithm for an object-based logo recognition using edge-based feature detection and contour approximation. The algorithm is developed so that it is capable to detect various objects-based logos by applying a bounding box on the frame image. This project uses Python as its programming language and OpenCV as an open-source library for programming. The images were taken from the DJI Mavic Air drone. Relevant pre-processing techniques were applied before the edge detection stage. The Canny edge detector was used for the recognition of the edges in the proposed logo. Upon implementation, the contours were drawn for the recognition of the border of the logo. The crosshairs were drawn on the frame for aiming purposes. The testing was done for different logo sizes by varying its border specification characteristics to verify the required features and the problem outcome. The experiments were done by using the various value of boundary perimeter (epsilon) to estimate the accuracy of the detection of the logo using lower execution time by exploiting python-based multiprocessing. The angle of projection and the distance between the drone and the object was included in observation to estimate the accuracy detection based on the epsilon perimeter and aspect ratio. The outcome of this project reflects the logo object detection technique, which eventually will improvise the machine vision deployment and will subsequently contribute to the development of the image processing in artificial intelligence. Tue, 06 Oct 2020 15:07:14 +0800 institutional_item_version_id:7119 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7117 ANSYS Fluent merupakan salah satu contoh perisian komersial yang digunakan secara meluas dalam dunia kejuruteraan bagi tujuan simulasi. ANSYS telah berkembang untuk menjadi perisian simulasi kejuruteraan pelbagai fizik dan telah ditubuhkan dalam 1970. Sementara itu, kod dalaman telah berkembang bagi mensimulasikan sebahagian kes ujian dengan menggunakan kaedah entropi-stabil pengedaran-sisa (ESRD). Kesemua penjanaan grid dan pengiraan berangka telah dilakukan dalam bentuk kod C++. Kemudian, hasilan fail telah dibina ke dalam format Tecplot bagi menghasilkan plot kontur dan jejak aliran. Penyelidikan ini bertujuan untuk menyiasat perbezaan kos pengkomputeran dinamik bendalir (CFD) berangka antara kod dalaman dengan perisian komersil bagi persamaan Euler. Penyelidikan bermula dengan menggumpulkan data dan hasil berdasarkan dua dimensi (2-D) kes ujian silinder daripada kod dalaman. Oleh sebab objektif penyelidikan ini adalah untuk mengetahui perbandingan kos pengiraan, kod C++ cop masa telah ditambah ke dalam kod dalam. Kemudian, parameter asas juga telah diubahsuaikan bagi mematuhi hubungan gas ideal. Seterusnya, kes ujian silinder yang sama telah dicipta dengan menggunakan perisian ANSYS Fluent bagi tujuan simulasi. Penjanaan grid bagi kes ujian silinder dalam ANSYS Fluent akan dijana hampir menyerupai dengan kod dalaman. Hasil ujian mendapati bahawa ANSYS Fluent mempunyai kos pengiraan lebih rendah berbanding dengan kod dalaman. Tetapi, skema ESRD mempunyai kos pengiraan yang paling rendah berbanding dengan skema FV, Lax-Wendroff dan Lax-Friedrichs. _______________________________________________________________________________________________________ ANSYS is one example of the commercialise software that is widely used in engineering world for simulation purpose. ANSYS was developed to become multiphysics engineering simulation software and was founded in 1970. While the in-house code has been developed to simulate some test cases by using Entropy-Stable Residual Distribution (ESRD) scheme. All the grid generation part and numerical calculations are performed in the C++ code. Then, the output file is built in the Tecplot format for generating the contour plots and stream traces. The purpose of this research is to investigate the comparison of computational fluid dynamics (CFD) numerical cost between in-house code and commercialized software for Euler equations. The study begins by collecting the data or result based on the two-dimensional (2D) cylinder test cases from the in-house code. As the objective of this study is to find out the comparison of computational cost, the time stamp code C++ been added into the in-house code. Then, the basic parameters also been changed to obey the ideal gas relation. Next, the same cylinder cases were created by using ANSYS Fluent software for simulation purpose. The grid generation for cylinder test cases in ANSYS Fluent were generated with almost identically with the in-house code. The final result obtained showed that ANSYS Fluent has lower computational cost compare to the in-house code. But it is noted that the ESRD scheme has the lowest computational cost compare to FV, Lax-Wendroff and Lax-Friedrichs scheme. Tue, 06 Oct 2020 15:02:34 +0800 institutional_item_version_id:7117 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7116 Tujuan tesis ini adalah untuk merekabentuk dan membina pemegang bagi motor inisiasi yang digunakan untuk helikopter muatan ringan serta menganalisis tekanan dan kekuatan reka bentuk. Tesis ini akan memberi perincian reka bentuk struktur pemegang motor dan kaedah terperinci dalam menganalisis tekanan dan kekuatan reka bentuk struktur. Pemegang motor inisiasi mestilah dapat memegang motor yang digunakan oleh helikopter muatan ringan untuk menghidupkan enjin. Pemegang motor direka supaya dapat dipasang dan dicabut daripada helikopter muatan ringan dengan mudah. Ini dapat mengurangkan berat keseluruhan helikopter muatan ringan apabila ia mahu berlepas dan terbang. Tetapi, struktur pemegang motor juga mestilah dapat menahan beban yang dikenakan padanya yang mana berasal dari berat motor dan pendakapnya. Analisis dilakukan dengan menggunakan perisian SOLIDWORKS edisi 2016 X64. Analisis dilakukan untuk memeriksa sama ada struktur pemegang motor insiasi mampu menahan beban yang digunakan dan untuk memeriksa keadaan kegagalan dan kedudukan pada struktur apabila ia gagal. Hasil simulasi yang dijalankan menunjukkan keberkesanan struktur pemegang motor inisiasi untuk menahan beban yang dikenakan semasa operasi tanpa mengalami kegagalan pada struktur dan tekuk berlaku pada struktur berdasarkan dua lokasi berbeza ia diletakkan di tiang utama pemegang motor ultra ringan. Untuk membandingkan hasil daripada simulasi, kaedah analisis dilakukan untuk memeriksa perbezaan peratusan antara kedua-dua pendekatan ini. Dari kaedah analisis, hasil simulasi dapat mengesahkan sama ada terdapat sedikit perbezaan atau perbezaan besar. Untuk melengkapkan projek ini, kebanyakan peralatan dan keperluan vii bahan dalam menghasilkan pemegang bagi motor inisiasi ini boleh didapati di bengkel Aeroangkasa. Hasil penyelidikan dapat sangat membantu dalam penerapan struktur pemegang motor inisiasi pada semua jenis helikopter ultra ringan yang tidak menggunakan sistem klac. _______________________________________________________________________________________________________ The purpose of this thesis is to design and fabricate an initiation motor mount for an ultra-light helicopter (ULH) and analyze the stress and strength of the design. This thesis will provide a detail of initiation motor mount structure design and detailed method in analyzing the stress and strength of the structure design. The initiation motor mount must be able to hold the motor being used by an ultra-light helicopter to start the engine. The motor mount is designed so that it could be mounted and dismounted from ultra-light helicopter easily. By having the characteristic of easily dismount, it could reduce the overall weight of the ultra-light helicopter when it wants to takeoff and fly. But, the initiation motor mount structure also must be able to withstand the load applied on its which comes from the weight of the motor and its bracket. The analysis is done using the SOLIDWORKS 2016 X64 Edition software. The analysis is done to check whether the structure of the initiation motor mount capable to withstand the applied load and to check the failure condition and position on the structure when it fails. The results of conducted simulation show the effectiveness of the initiation motor mount structure to withstand the applied load during the operation without having any structural failure and buckling occurred on the structure based on two different locations it was positioned at the motor holder post of the ultra-light helicopter. To compare the result from simulation, analytical method is performed to check the percentage difference between these two approaches. From the analytical method, the simulation result can verify whether there is slight differences or significant differences. To complete this project, most of the material and equipment needs in fabricating this initiation motor mount are available in the Aerospace workshop. The research result can be very helpful in the application of initiation motor mount structure on any type of ultra-light helicopter that is not using a clutch system. Tue, 06 Oct 2020 14:57:48 +0800 institutional_item_version_id:7116 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7114 Pemprosesan gambar berasaskan drone konvensional diperlukan pada pemerolehan data gambar dan video di mana data tersebut dipindahkan ke node pengkomputeran untuk pengesanan objek secara nyata. Kaedah kemudian memakan masa dan juga komputasi intensif. Projek ini membentangkan tentang pengembangan pengesanan objek menggunakan konsep pembelajaran mendalam berdasarkan kamera drone. Sebilangan besarnya menggunakan teknik penglihatan komputer yang terutama mengesan objek dari maklumat yang diambil oleh kamera “on-board”. Ianya dianggap perlu untuk memahami bahawa algoritma pembelajaran mendalam adalah suatu intensif pengiraan kerana memerlukan latihan data yang besar untuk mencapai ketepatan yang tinggi. Tujuan projek ini adalah untuk mengembangkan algoritma pembelajaran mendalam yang dapat melatih data dalam waktu pelaksanaan yang lebih rendah dengan ketepatan yang tinggi. Untuk melaksanakan algoritma yang dicadangkan, set data YOLO dimuat untuk kaedah berasaskan pembelajaran mendalam yang pantas dan cekap untuk membolehkan pengesanan objek. Untuk projek yang diusulkan, CNN pada set data YOLO akan dilaksanakan menggunakan pengaturcaraan multiprosesan Python untuk meningkatkan waktu pelaksanaan. Keupayaan pembelajaran mendalam untuk mengesan dan melokalisasi objek tertentu dikaji dengan melakukan eksperimen menggunakan kamera drone dan dilaksanakan menggunakan set program yang sesuai dengan set data YOLO. Hasil akhir dari projek yang dicadangkan memberikan hasil terbaik berkaitan dengan ketepatan 85% -100% untuk kumpulan data YOLO dengan waktu pelaksanaan yang lebih rendah menggunakan multiprosesan berasaskan python. _______________________________________________________________________________________________________ The conventional drone-based image processing required on board image and video data acquisition whereby the data was transferred to the computing node for object detection on a real-time basis. The later method was time consuming as well as compute intensive. This project presents the development of object detection using deep learning concept based on drone camera. It is deemed necessary to understand that the deep learning algorithm is also computationally intensive as it needs substantial training of data to achieve high accuracy. The purpose of this project is to develop a deep learning algorithm which can train the data in lower execution time with high accuracy. To implement the proposed algorithm, the YOLO (You Only Look Once) dataset is loaded for fast and efficient deep learning-based method to enable object detection. For the proposed project, the CNN on YOLO dataset was implemented using Python multiprocessing programming to enhance the execution time. Deep learning is able to identify and locate unique objects that is analyzed by performing an experiment using drone camera and applied using the software collection that is consistent with the existing YOLO dataset. Final results of the proposed project gave the best results with respect to accuracy of 85%-100% for YOLO dataset with a lower execution time using python-based multiprocessing. Tue, 06 Oct 2020 14:48:00 +0800 institutional_item_version_id:7114 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7112 Pembelajaran pengukuhan merupakan salah satu pembelajaran mesin yang berupaya menjalankan proses pembelajaran sendiri melalui cara cuba-cuba. Antara cara pembelajaran pengukuhan, akto-kritik adalah terkenal dengan struktur yang sederhana serta boleh memastikan hasil latihan. Akto-kritik merupakan method pembezaan duniawi di mana agen mengandungi dua komponent, akto dan kritik. Akto akan mengasilkan polisi optimum manakala kritik akan mengkritik nilai anggaran sebagai penilaian prestasi tindakan yang diambil. Akto-kritik terkenal dengan struktur yang mudah dengan keperluan pengetahuan modal yang minimum. Dalam penyelidikan ini, keserasian dan kelestarian akto-kritik dalam masalah kawalan akan disiasatkan. Akto-kritik telah dilaksanakan dalam modal peluru berpandu, mencuba untuk menyelesaikan masalah penstabilan dan penjejakan. Rangkaian neural asingan telah dirancang dan dilatih untuk menganggar lestari akto, kritik dan modal sistem. Kemas kini rangkaian neural adalah dijalankan melalui implikasi perambatan mundur, dan keturunan kecerunan merupakan matematik pendekatan yang digunakan. Rangkai neural bagi modal sistem telah dilatih secara di luar talian terlebi dahulu. Akto-kritik telah diimplikasi dengan rangkaian sistem modal yang telah dilatih. Pada masa yang sama, modal sistem juga manjalani latihan secara atas talian. Seni bina ini telah berjaya menganggar dinamik peluru berpandu melalui rangkaian neural. Cara akto-kritik juga telah berjaya menyeleasaikan masalah penstabilan serta memangkas midal sistem tersebut. Malahan, percubaan selanjutnya diperlukan untuk menyelesaikan masalah penjejakan. Peningkatan boleh dilakukan melalui pengubahan struktur rangkaian neural, fungsi ganjaran atau fungsi pengaktifan neuron. _______________________________________________________________________________________________________ Reinforcement Learning (RL) is a handful machine learning branch which the machine is able to learn on its own through trial and error. Among reinforcement learning methods, actor critic is an infamous method, which has a simple structure and a promising training outcome. Actor-critic is a temporal difference method, where the agent consists of two parts, namely actor and critic. The actor works on the generation of an optimal policy while the critic generates an approximate value to evaluate the action taken. The actorcritic method is popular as it is simple and requires minimum knowledge of the plant model. In this research, the compatibility of the actor-critic in a control problem will the focus of the investigation. The actor-critic was implemented in a missile model and attempted on tackling a stabilisation problem and a tracking problem. Independent neural networks are designed and trained accordingly to approximate the actor, critic, and the plant model. The updating of the neural networks is through backpropagation, and the gradient descent method is the mathematic approach to achieve the updates of the neural networks. The system model neural network is first trained offline. The actor-critic is then trained online with the pre-trained system model. At the same time, the system model is also updated online. The architecture successfully approximated the missile dynamics using the neural network. Also, the actor-critic method successfully solved the stabilisation problem and the trimming of the missile model. Yet, a further attempt will be required for a tracking problem by using the mentioned updating method. Improvement could be done through the redesign of the neural network, reward function or the activation function for the neurons. Tue, 06 Oct 2020 14:44:52 +0800 institutional_item_version_id:7112 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7110 Kajian ini mengkaji kaedah pembungkusan vakum berganda yang digunakan untuk menghasil lamina komposit dengan menggunakan serat semula jadi dan sintetik. Serat semula jadi semakin menjadi pilihan yang popular sebagai bahan pengukuhan disebabkan oleh biodegradasi, ketumpatan rendah, kos rendah dan sebagainya. Bagaimanapun, pengajian tentang penggunaan serat rawak semula jadi dalam komposit adalah kurang untuk memajukan selanjutnya proses pembuatan komposit dengan menggunakan serat semula jadi. Oleh itu, tujuan pengajian ini adalah untuk menggunakan kaedah pembungkusan vakum berganda apabila menghasilkan komposit. Selain itu, proses pembuatan komposit diperbaiki dan dimajukan untuk menghasilkan permukaan dan sifat mekanikal yang lebih baik. Serat kelapa, kelapa sawit dan gelas digunakan sebagai bahan pengukuhan sementara EpoxAmite 103 digunakan sebagai damar. Lamina komposit yang mempunyai serat isipadu pecahan sebanyak 0.5, 0.4, 0.3 dan 0.2 dihasilkan dengan menggunakan setiap serat yang dipilih. Bagi setiap lamina komposit, dua serat lapis diratakan sehingga jumlah ketebalan mencapai 3mm, kemudian serat lapis terseut akan ditimbang untuk mengira jisim damar berdasarkan serat isipadu pecahan sasaran. Damar yang telah siap ditimbang akan disapu pada serat lapis. Selepas itu, pembungkusan vakum berganda akan dipasang atas lamina komposit tersebut dan ujian ketegangan dijalankan berdasarkan piawai ASTM D3039 dengan mengunakan 5 spesimen daripada setiap lamina komposit. Kajian telah menunjukkan pembungkusan vakum telah memainkan peranan penting dalam proses tersebut, sedikit kebocoran akan memberi kesan kepada sifat mekanikal komposit. Tekanan dan pengedaranya yang seragam adalah penting dalam menghasilkan lamina komposit yang berkualiti. Pembungkusan vakum berganda yang digunakan dalam kajian ini dapat menghasilkan komposit yang mempunyai modulud elastic yang tinggi daripada kajian yang lain. Walaubagaimanapun, ketegangan komposit yang dihasilkan dalam kajian ini adalah rendah daripada kajian yang lain, keturunan dalam ketegangan dapat diperhatikan di serat isipadu pecahan yang tinggi terutamanya apabila serat isipadu pecahan sama dengan 0.5. Namun begitu, penyelidikan yang selanjutnya masih diperlukan untuk memperbaiki dan menambah baik kaedah pembungkusan vakum berganda semasa menghasilkan lamina komposit. _______________________________________________________________________________________________________ This is a study of the double bagging method employment in the fabrication process of the composite laminate by using the natural and synthetic fibre. Natural fibres become the alternative choices of the reinforcement material due to its biodegradability, low density, low cost etc. However, the study regarding the implementation of random natural fibre mat in composite is deficient for further advancement in the fabrication process of natural fibre reinforced composite. The purpose of this study is to initiate the application of double bagging method in fabricating the natural fibre and synthetic fibre reinforced composite. Besides that, fabrication process that is able to produce composite with higher quality (better surface finishing and mechanical properties) is developed in this study. Coconut, oil palm and glass fibre are used as the reinforcement material in the fabrication process while EpoxAmite 103 is chosen as the matrix. Composite laminate with fibre volume fraction of 0.5, 0.4, 0.3 and 0.2 are fabricated by using each of the fibres. For every laminate composite, two fibre plies are rolled until total thickness of 3mm is obtained, then the fibre plies are weighed in order to calculate the mass of resin based on the targeted fibre volume fraction. The measured resin is then applied on the fibre plies by using wet layup method. After that, two baggings are then installed on the composite for further compression. 5 specimens are cut from the composite laminate and tensile test with the standard of ASTM D3039 are then carried out by using the specimens from each of the laminates. The study showed that the vacuum bagging plays the biggest role in the process, slight bagging leakage will affect the mechanical properties negatively. The uniform vacuum pressure and pressure distribution are also important in producing the composite laminate with high quality. Double bagging method used in the study is capable in producing the composite with higher Young’s modulus compared to various studies which used fabrication methods such as vacuum assisted resin infusion moulding and wet layup with load compression. However, the tensile strength of the composite in the study is lower than previous study from various researchers and the decline in the maximum tensile strength can be observed at the higher fibre volume fraction especially at 0.5. Further research is needed to improve the double bagging method in producing the composite laminate. Tue, 06 Oct 2020 14:39:20 +0800 institutional_item_version_id:7110 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7109 Kajian ini membincangkan analisis prestasi bahagian bilah hidrokinetik turbin menggunakan CFD. Tambahan pula, analisis ini akan fokus terhadap kajian kes tentang peronggaan yang berlaku sekitar bilah turbin. Peronggaan ialah fenomena yang membawa kerosakan kepada bilah turbin apabila rongga runtuh. Satu tambahan akan direka atas bilah turbin untuk mengurangkan kesan peronggaan terhadap bilah turbin. Objektif kajian ini adalah untuk mengkaji kesan ketebalan hidrofoil dan reka bentuk tambahan seperti saiz dan lokasinya terhadap prestasi bilah turbin dan peronggaan. Reka bentuk bilah turbin yang paling optimum akan ditentukan berdasarkan pencarian kajian ini. Kajian ini dianalisis menggunakan perisian CFD, ANSYS FLUENT. Analisis ini memberikan fokus kepada kajian kes dua dimensi, di mana hidrofoil yang bernama NACA 63-618 diggunakan untuk eksperimen ini berdasarkan tinjauan literatur yang telah dilakukan. Pengubahsuaian ketebalan hidrofoil dan rekan bentuk tambahan seperti saiz dan lokasi akan dilakukan dengan bantuan perisian CAD yang bernama Design Modular. Simulasi ini menggunakan hidrofoil dan tambahan yang telah diubahsuai. Simulasi ini menetapkan kelajuan cecair pada 6m/s. Selain itu, model peronggaan dan model gelora yang dipilih untuk melakukan simulasi keadaan peronggaan adalah model Scherr and Sauer dan model RNG k-ɛ. Data seperti pekali daya angkut, pekali seretan direkod untuk mengkaji prestasi bilah manakala kekerapan rongga terbentuk dan pecah diperhatikan untuk mengetahui kesan peronggaan. Daripada hasil carian ini, didapati hidrofoil yang nipis dan bentuk tambahan yang kecil membolehkan bilah turbin untuk berprestasi dengan lebih cekap, tetapi kesan peronggaannya bertambah buruk. Jika lokasi tambahan terlalu dekat dengan pinggir depan hidrofoil, ia akan menjejaskan prestasi bilah, namun ia dapat mengurangkan kesan peronggaan terhadap bilah turbin. Reka bentuk yang paling optimum bagi hidrofoil NACA 63-618 ialah hidrofoil dengan ketebalan 90%, tambahan dengan saiz sudut 6°, dan lokasi tambahan di 15% seluruh panjang perentas hidrofoil _______________________________________________________________________________________________________ This work discusses about the performance analysis of hydrokinetic turbine blade section. Additionally, this analysis focusses on the case study of cavitation around the blade section. Cavitation is phenomenon that brings damage to the turbine blade when the cavities collapse. Appendage is a design on the blade section to reduce the impact of cavitation on the blade. The objectives of this work are to study the effects of hydrofoil thickness and appendage design such as size and location, on the blade performance as well as the impact on the cavitation behavior. Optimal design of turbine blade and appendage is then suggested based on the finding. The analysis is done using Computational fluid dynamics (CFD) simulation software, ANSYS FLUENT. This study focusses on a 2-dimension case study of the blade section called hydrofoil, where hydrofoil named NACA 63-618 was selected as the hydrofoil to be examined based on the literature review done. Modification of hydrofoil thickness as well as appendage design such as its size and location were done using Computational Aided Design (CAD) software, Design Modular. Simulations on the modified hydrofoil and appendage design was done at fluid velocity 6 m/s, cavitation model of Scherr and Sauer model and turbulent model of RNG k-ɛ model, to simulate the cavitation phenomenon. Collection of lift and drag coefficient were done to investigate the blade section performance, while observation on the number of cycles of cavities form and collapse was done to examine the cyclic behavior of cavitation. From the finding, both thin hydrofoil thickness and small appendage size give a better performance for blade’s efficiency but the impact on cyclic behavior of cavitation is amplified. If the location of appendage is nearer to the leading edge, it reduces the performance of the blade, but it minimizes the cavities cyclic behavior. The optimal design for the NACA 63-618 to be installed in hydrokinetic turbine blade is hydrofoil with thickness of 90%, appendage size with angle 6°, and appendage location at 15% of the hydrofoil chord length. Tue, 06 Oct 2020 14:35:13 +0800 institutional_item_version_id:7109 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7091 Matlamat jangka panjang dalam industri automotif adalah untuk mengurangkan penggunaan bahan api dan pencemaran alam sekitar tanpa menjejaskan prestasi aerodinamik kereta. Dalam kajian ini, prestasi aerodinamik kereta prototaip Shell Eco-Marathon yang direka oleh pelajar akan dianalisis dengan menggunakan simulasi Pengiraan Dinamik Bendalir (CFD). Didapati bahawa pemilihan model turbulensi dan kualiti mesh adalah penting untuk meningkatkan keupayaan RANS untuk mensimulasikan aliran turbulen tiga dimensi yang tidak stabil di sekitar bentuk automotif. Pengoptimuman bentuk kereta Shell dilakukan untuk mengurangi seretan dengan mengubah profil bawah badan belakang dan kedudukan titik stagnasi. Kesan pengubahsuaian dari satu ke yang lain akan dikaji untuk menentukan perubahan aliran keseluruhan di sekitar kereta dan yang lebih penting kepada daya angkat dan seret. Telah dijumpai bahawa ketinggian titik stagnasi mempunyai pengaruh yang lebih tinggi terhadap prestasi aerodinamik kereta berbanding dengan variasi bahagian bawah belakang, dengan penurunan deretan optimum dengan 17% dan 10% masing-masing. Selain itu, CD akan dikurangkan sebanyak 25% dengan menggabungkan dua konfigurasi terbaik dan ini menandakan pengurangan seretan tertinggi yang dicapai dalam kajian ini. Selain itu, rekaan Kamm back tidak menyebabkan kesan penurunan deretan kepada kereta Shell. Di samping itu, kereta yang dipasang dengan casis, roda dan fairing untuk model dasar dan kereta Shell dengan diffuser belakang juga dianalisis untuk menentukan kontribusi komponen terhadap seretan keseluruhan. Akibatnya, prestasi aerodinamik keseluruhan kereta sangat bergantung pada interaksi aliran di sekitar komponen. _______________________________________________________________________________________________________ The long-term goal in the automotive industry is to reduce the fuel consumption and environmental pollution without compromising the aerodynamic performance of vehicle. Herein, the aerodynamic performance of an in-house designed Shell Eco-Marathon prototype car is analyzed using Computational Fluid Dynamics simulations. It is found that the selection of turbulence model and mesh refinement are important to improve the capability of RANS to simulate three-dimensional unsteady turbulent flow around an automotive shape. Shape optimization of the Shell car is executed to reduce the drag by modifying the rear underbody profile and stagnation point position. The effect of one modification to another is studied to determine the changes to the overall flow around the car and more importantly to the lift and drag coefficients. It has been found that the stagnation point height has a higher influence on the aerodynamic performance of the Shell car compared to the variations of the rear underbody, with optimum drag reductions of 17% and 10% respectively. Moreover, combining the two best configurations to the car reduces CD by 25% and this marks the highest drag reduction achieved in this study. On the other hand, Kamm back design does not yield drag reduction effect to the Shell car. Besides that, the fully assembled car with chassis, wheel and fairing for the baseline model and Shell car with rear underbody cut are also analyzed to determine the contribution of the components to the overall drag. As a result, the overall performance of an assembled car depends greatly on the interaction of the flow around the components. Mon, 05 Oct 2020 15:51:52 +0800 institutional_item_version_id:7091 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7090 Navigasi labirin autonomi semakin penting dalam bidang perancangan jalan. Penerapan navigasi autonomi di dunia sebenar seperti dalam misi perlombongan dan penyelamatan di mana akses manusia dibatasi. Projek ini menerapkan pembelajaran peneguhan untuk menyelesaikan navigasi labirin autonomi dengan kenderaan darat 2D di persekitaran dalaman atau kawasan yang tidak dilayari oleh GPS. Q-learning digunakan sebagai algoritma perancangan jalan. Satu kajian awal dilakukan dalam projek ini menggunakan ‘Q-learning’ dengan keadaan mutlak, atau lokasi geografi robot darat diketahui. Prestasi keadaan mutlak dengan dan tanpa arah dianggap dikaji. Selain itu, ‘Q-learning’ dengan keadaan relatif memilih untuk menggantikan keadaan mutlak dalam navigasi dalaman di mana lokasi geografi robot mungkin tidak dapat diperoleh sepenuhnya. Satu ciri khas dari keadaan relatif dapat mengawal bilangan keadaan yang bergantung kepada ukuran masalah. Tesis ini mendapati bahawa keadaan relatif mempunyai kadar penumpuan yang lebih baik, kurang masa pengkomputeran daripada keadaan mutlak biasa. Satu eksperimen dijalankan untuk mengesahkan keadaan relatif dalam aplikasi sebenar. Eksperimen ini selanjutnya membuktikan bahawa kebolehpindahan pengetahuan dari simulasi sebagai dasar awal ke aplikasi sebenarnya. Walau bagaimanapun, keadaan relatif mungkin mengalami keadaan serupa yang dilihat oleh ejen di lokasi berlainan labirin, jika persekitarannya kelihatan sama dengan ejen tersebut. Terakhir, keadaan relatif bertambah baik dengan kerangka pembelajaran ‘Dual-Layer Q-learning Based Hierarchical Reinforcement Learning’ (DLQHRL) yang baru dicadangkan. DLQHRL akan menggabungkan keadaan relatif sebagai keadaan asas dan keadaan mutlak dari kedudukan geografi yang disediakan oleh GPS untuk menyelesaikan masalah penumpuan di keadaan relatif. Rangka kerja DLQHRL menyediakan ejen dengan ciri penumpuan pantas dari keadaan relatif dan kestabilan dari keadaan mutlak. Projek ini telah menunjukkan bahawa keadaan relatif unggul daripada keadaan mutlak dari segi kadar penumpuan dan masa pengiraan di kawasan yang tidak dilayari oleh GPS. Keadaan relatif juga menegaskan kebolehpercayaan dalam aplikasi sebenar dengan eksperimen, dan DLQHRL yang baru telah membantu meningkatkan kadar penumpuan keadaan relatif di pembelajaran peneguhan rata. _______________________________________________________________________________________________________ Autonomous maze navigation increasingly becoming vital in the path planning field. The application of autonomous navigation in the real-world such as in mining and rescue mission where human access is restricted. This project applies reinforcement learning to solve the autonomous mage navigation with 2D ground vehicles in indoor environments or GPS-denied areas. Q-learning is used as the path planning algorithm. A preliminary study was done in this project using Q-learning with absolute states, or the geographical location of the ground robot is known. The performance of absolute states with and without heading being considered studied. Also, Q-learning with relative states opted to replace absolute states in the indoor navigation where the robot’s geographical location might not be fully obtainable. One striking feature of relative states it can control the number of states independent to the size of the problem. This thesis found out that relative states have better convergence rate, less computational time than the typical absolute states. An experiment was conducted to validate the relative states in the actual application. The experiment was further proved that the transferability of the knowledge from the simulation as the initial policy to the actual application. However, the relative state found out to be suffered from similar states perceive by the agent in the different maze locations if the environment appeared to be the same as the agent. Lastly, the relative state is further improved with the new proposed Dual-Layer Q-learning based Hierarchical Reinforcement Learning (DLQHRL) framework. The DLQHRL will combine the relative states as the fundamental states and the absolute states from the geographical position provide by the GPS to solve the convergence problem in the relative states. DLQHRL framework provides the agent with fast convergence feature from the relative states and stability from the absolute states. This project has manifested that relative states excel than the absolute states in term of the convergence rate and computational time in the GPS-denied area. Relative states also affirm the reliability in the actual application with the experimental work, and the novel DLQHRL has helped to improve the convergence rate of the relative states in the flat RL. Mon, 05 Oct 2020 15:48:30 +0800 institutional_item_version_id:7090 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7089 Pesawat udara tanpa pemandu telah digunakan oleh masyarakat secara meluas dalam pelbagai bidang. Pesawat udara tanpa pemandu memerlukan satu pengawal yang lebih baik untuk mengawal kestabilannya. Pengawal PID biasanya digunakan dalam mengendalikan pesawat udara tanpa pemandu, namun, ia menghadapi masalah ketika pesawat udara tanpa pemandu mengalami gangguan yang signifikan seperti tiupan angin. Pengawal NDI boleh digunakan atas pesawat udara tanpa pemandu untuk menghilangkan nonlineariti dan penjadualan keuntungan. Kelebihan pengawal NDI yang dinyatakan boleh menyelesaikan masalah yang dibentangkan dalam pengwal PID. Hal ini menyebabkan pengawal NDI lebih sesuai untuk digunakan dalam mengawal pesawat udara tanpa pemandu. Oleh itu, projek ini dijalankan untuk menyiasat keberkesanan pengawal NDI dalam mengawal kestabilan sudut sikap quadhelikopter dalam enam darjah kebebasan. Konsep dan teori model quadhelikopter serta pengawal NDI telah dikaji dan dilaksanakan dalam projek ini. Persamaan asas model quadhelikopter digunakan untuk menjalankan simulasi projek ini. Simulasi ini dilaksanakan dengan menggunakan MATLAB and Simulink untuk mendapatkan keputusan. Hasil kajian menunjukkan bahawa pengawal NDI dapat mengawal quadhelikopter pada yaw sudut dengan memuaskan. Hal ini menunjukkan pengawal NDI mampu menghilangkan nonlineariti apabila mengawal quadhelikopter. Namun begitu, had ke atas persegi kelajuan putaran kipas serta kekangan jumlah teras boleh menghasilkan nonlineariti yang mampu menjejaskan hasil roll sudut dan pitch sudut dengan ketara. Pengawal NDI yang lebih canggih seperti pengawal INDI adalah disyorkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Masalah sistem lebih-penggerak boleh diselesaikan dengan menggunakan kaedah pengagihan kawalan. Tambahan pula, kekuatan hab dan momen putaran disebabkan oleh kipas boleh dimasukkan dalam persamaan model quadhelikopter untuk mendapatkan persamaan yang lebih realistik. Selain itu, ujian penerbangan quadhelikopter adalah disyorkan juga untuk mengesahkan ketahanan kaedah yang dicadangkan. _______________________________________________________________________________________________________ Unmanned aerial vehicles are widely used in various fields to complete the tasks given without human piloting on board. A better controller is required to control the unmanned aerial vehicle. PID controller is commonly used in controlling the unmanned aerial vehicle, however, it encountered troubles when the unmanned aerial vehicle experiencing significant disturbance such as wind gust. The advantages of NDI controller can solve the problems presented in PID controller. The nonlinearities and gain scheduling can be eliminated by implementing NDI controller on the unmanned aerial vehicle. This made the NDI controller a more suitable controller to be used in controlling the unmanned aerial vehicle. Therefore, this project is carried out to investigate the effectiveness of the NDI controller in stabilizing the attitude angle of quadcopter in six degrees of freedom. The concepts and theories of quadcopter modeling and NDI controller are studied and implemented in this project. The basic equations of quadcopter modeling are used to simulate this project. The simulation is run in MATLAB and Simulink software to obtain the results. The results showed that the NDI controller performed satisfactorily in controlling and stabilizing the quadcopter at yaw angle. The results concluded that the NDI controller is able to eliminate the nonlinearities in controlling the quadcopter. However, the limitation of the square of propeller angular velocity as well as the constraint of total thrust gave rise to nonlinearity that can affect the results of roll angle and pitch angle significantly. A robust NDI controller such as INDI controller is recommended to improve the performance. The over-actuated system can be solved by using the control allocation method instead of limiting the total thrust. Furthermore, the hub force and rolling moment due to propeller can be included in the equations of quadcopter modeling to have more realistic equations. Besides that, it is recommended to carry out a real flight test of quadcopter to validate the robustness of the proposed method as well. Mon, 05 Oct 2020 15:44:25 +0800 institutional_item_version_id:7089 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7088 Rekabentuk pengawal untuk menyeimbangkan struktur platform dalam sumbu longitudinal adalah penting dalam melanjutkan rekabentuk pengawal untuk menstabilkan drone yang semakin dipakaigunakan oleh industri hari ini. Sepanjang tesis ini, struktur platform dengan kipas boleh laras pic di kiri dan kanan, dengan satu derajat kebebasan yang memutar tentang paksi longitudinal yang direkabentuk dan disimulasi dalam MATLAB Simulink. Model matematika motor kipas dapat diperolehi dengan identifikasi sistem dan dilinestrasikan untuk meringankan analisis dan perekaan pengawal sistem. Sepanjang projek ini, dua pengawal PID dan LQR direka bagi motor kipas dan platform struktur. Alat pengawal motor kipas direka untuk memastikan dorongan yang ditimbulkan oleh motor kipas mencapai nilai tujahan dalam 0.02 saat dan memiliki terlajak yang kurang daripada 5%. Kedua-dua pengawal PID dan LQR yang direka berupaya memenuhi keperluan yang ditetapkan. Pengawal LQR memberikan respons dengan masa yang lebih pendik walaupun mempunyai peratusan terlajak serupa dengan respons di bawah pengawalan PID. Pada masa yang sama, penyeimbangan struktur platform sebagai tujuan utama memerlukan pengawal yang mantap dan cekap untuk dicapai. Oleh sebab itu, pengawal PID dan LQR direka bentuk untuk menyeimbangkan struktur platform dan kedua-dua pengawal mempunyai kebolehan untuk membuat demikian. Perbandingan respons penyeimbangan antara PID dan LQR menunjukkan bahawa pengawal LQR _______________________________________________________________________________________________________ Designing of controllers to balance a longitudinal axis platform structure is essential in further designing of controller to stabilise a drone which is increasingly applied by industries nowadays. Throughout work in this thesis, platform structure with variable pitch propeller at both left and right side, with one degree-of-freedom which is rotation about longitudinal axis is designed and simulated in MATLAB Simulink. Mathematical models of propeller motor as a plant is obtained by system identification and are being linearized to ease the analysis and designing of controllers of system. In whole project system, two PID controllers which are PID and LQR are designed for propeller motor and platform structure. Propeller motor controllers are designed to ensure that the thrust generated by propeller motor is achieving reference thrust value within 0.02 of settling time and having overshoot percentage of less than 5%. Both PID and LQR controllers designed are able to meet the requirement set with LQR has shorter settling time and control effort while having similar overshoot percentage with PID compensated response. At the same time, balancing the platform structure as main objective required robust controller to be achieved. Therefore, PID and LQR controllers are designed for platform structure balancing and both controllers are capable to stabilize the platform structure. Comparison of balancing response between PID and LQR shows that the latter has shorter settling time, lower overshoot roll angle and smaller steady-state error range. Besides that, it consumed less effort in controlling the platform structure. Mon, 05 Oct 2020 15:36:03 +0800 institutional_item_version_id:7088 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7087 Kemajuan dalam pemodelan dan mereka-bentuk algoritma pengawal untuk pelbagai konfigurasi hibrid pesawat tanpa pemandu (UAV) telah meningkat secara mendadak disebabkan oleh peningkatan dalam permintaan di pelbagai pengunaan. Pengunaan dalam ketenteraan dan awam merupakan contoh yang terbaik untuk menunjukkan kepelbagaian pengunaan hibrid UAV. Kajian semasa melibatkan pemodelan dan mereka -bentuk suatu penstabilan pelepasan algoritma pengawal untuk sebuah pesawat tanpa pemandu yang mempunyai rotor berbilang bersama sayap terbenam dengan konfigurasi pelepasan dan pendaratan menegak (VTOL). Konfigurasi ini juga dikenali sebagai sayap terbenam VTOL UAV. Model matematik dirumuskan terlebih dahulu dengan hanya mengambil kira peringkat pelepasan sahaja. Langkah seterusnya, merupakan mereka bentuk algoritma pengawal berdasarkan kepada model matematik yang telah dirumuskankan. Kaedah pengawalan merupakan pengecam process kerana kaedah ini mudah diaplikasikan di sambil memberi keputusan yang baik. Perisian MATLAB Simulink digunakan untuk mereka bentuk dan menyimulasi pengawal tersebut. Simulasi tersebut memberi keputusan yang memuaskan di mana kadar sudut Euler berpandukan VTOL UAV berkenaan dan putaran sudut Euler dapat dikawal dengan baik. Sebuah pelantar pengujian untuk menyimulasi peringkat pelepasan dan pergerakan mengulung telah direka-bentuk dan dirumuskan. Perisian SolidWorks digunakan untuk mereka bentuk pelantar pengujian tersebut. Fabrikasi pelantar pengujian merupakan suatu kejayaan kerana pelantar tersebut mempunyai darjah kebebasan yang mencukupi untuk mencapai objektif yang telah ditetapkan. Berdasarkan semua keputusan yang telah diperoleh, cadangan untuk memeriksa persamaan gerakan VTOL UAV tersebut boleh dijalankan untuk memperbaiki keputusan berkenaan. Selain itu, pelantar pengujian juga boleh diuji mengunakan motor yang didikit sepenuhnya untuk menguji batasnya. _______________________________________________________________________________________________________ The advancement of modeling and designing a control algorithm for various configurations of hybrid Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) has risen sharply due to the increase in demand on various usage. Military and civilian usages are the best examples for proving this point. The high demand was due to the highly versatile capabilities of hybrid UAVs. The current study involves modeling and designing a stabilizing take-off control algorithm for a novel dual-rotor embedded wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle (VTOL). This configuration is also known as a fixed-wing VTOL UAV. The mathematical model was first formulated, considering only the take-off stage. The next step was designing the control algorithm based on the mathematical model made. The control method chosen is a conventional proportional-integral-derivative controller (PID), as it is simple to be implemented whilst giving good results. MATLAB Simulink software was used to design and simulate the controller. The simulation gave satisfactory results where the body Euler rates and Euler rotation angles were successfully controlled. Furthermore, a testing platform to simulate the take-off stage and rolling of the fixed-wing VTOL UAV was designed and fabricated. SolidWorks software was used to design the testing platform. The fabrication was successful as the testing platform was capable of having all the degrees-of-freedom needed to achieve the objectives. Based on all the results obtained, the next recommended step is to revisit the equations of motions of the fixed-wing VTOL UAV in order to improve the results. Besides, it is also recommended to test the testing platform with a full-throttled motor to test its limit. Mon, 05 Oct 2020 15:33:02 +0800 institutional_item_version_id:7087 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7085 Pengujian roket telah digunakan oleh pengleuar rocket dan penggemar hobi rocket untuk mengukur prestasi roket secara kuantitatif. Komponen yang penting dalam pengujian rocket ialah pelantar ujian yang berfungsi sebagai pelekap rocket, pelekap peralatan ukur dan sistem penjajaran bagi roket sambil menahan tujahan roket. Oleh itu, tujuan tesis ini adalah untuk memodel dan menganalisis kekuatan pelantar ujian yang sedia ada dengan hanya mempertimbangkan analisis struktur dalam keadaan beban statik dan beban lengkokan. Skop projek ini adalah untuk mengkaji kemampuan struktur pelantar ujian dengan menganalisis pelantar ujian yang sedia ada, permodelan komponen, pemasangan komponen dah akhirnya menjalani analisis elemen terhingga untuk statik dan lengkokan di SOLIDWORKS. Dalam analisis staik and lengkokan, prosesnya melibatkan menetapkan syarat sempadan iaitu bahan, beban, dan lekapan, menghasilkan jejaring, menyelesaikan dan memproses keputusannya. Komponen yang paling diperhati ialah tiub aluminium sama ada komponen tersebuat dapat menahan tujahan yang diaplikasi padanya iaitu beban maksimum 4905N dan 9810N dalam keadaan terlampau. Keputusan menunjukkan regangan maksimum dijana di tiub aluminium mengikut rekaannya. Regangan Von Mises tertinggi ialah 235.6MPa. Nilai ini di bawah titik alah AL 6061-T6 iaitu 275MPa. Keputusan analisis lengkokan di tiub aluminium menunjukkan faktor beban lengkokan terkecil ialah 1.2661 yang mana lengkokan tidak terjadi. Selain itu, keputusan regangan utama, ketegangan, anjakan dan faktor keselamatan berada di had yang dibenarkan. Projek ini merupakan langkah pertama dalam rekaan dan fabrikasi satu sistem pengukaran tujahan yang lengkap. _______________________________________________________________________________________________________ Rocket testing has been used widely by rocket manufacturers and hobbyists alike to measure quantitatively the performance of a rocket. An essential part of rocket testing is the rocket test stand which serves as the rocket mount, measuring equipment mount and alignment system for the rocket while withstanding thrust of the rocket. Therefore, the purpose of this thesis is to model and analyse the strength of an existing test stand by only considering the structural analysis in static and buckling load conditions The scope of the project is to study the structural ability of the test stand by analysing existing test stands, modelling, assembling and carrying out FEA simulation in static and buckling load conditions in SOLIDWORKS. In the static and buckling analysis, the process involved defining boundary conditions which are material, loads and fixtures, meshing, solving and processing the results. The main consideration of structural strength was the ability of the aluminium tube to withstand the thrust exerted for the maximum load of 4905N and 9810N under extreme conditions. The results show that the maximum stress generated is at the aluminium tube as it is designed to be. The maximum Von Mises stress generated which is 235.6MPa is below the yield point of AL 6061-T6 which is 275MPa. The results for shell buckling which also occurs at the aluminium tube shows that the smallest buckling load factor is 1.2661 which predicts no buckling, Results from principal stresses, strain, displacement and factor of safety are also within allowable limits. This project serves as the first step of designing and fabricating a fully functioning thrust measurement system. Mon, 05 Oct 2020 15:29:39 +0800 institutional_item_version_id:7085 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7084 Pelepasan gas berbahaya akibat pembakaran sumber bahan api fosil telah meningkatkan ancaman perubahan iklim. Ancaman perubahan iklim telah memaksa perubahan paradigma antara kalangan pemimpin-pemimpin dunia yang kini menghadapi cabaran untuk mengurangkan pergantungan besar kepada sumber tenaga tidak boleh diperbaharui untuk memenuhi keperluan tenaga global. Sumber tenaga boleh diperbaharui membolehkan bekalan tenaga yang mampan dan bersih untuk memenuhi keperluan tenaga yang semakin meningkat di seluruh dunia. Tenaga hidro adalah salah satu sumber tenaga boleh diperbaharui yang berpotensi besar untuk menggantikan sumber bahan api fosil sebagai sumber tenaga utama. Sistem penukaran tenaga hidrostatik konvensional memerlukan pengosongan tanah secara besar-besaran untuk pembinaan empangan dan takungan air untuk mengaut tenaga hidro. Walau bagaimanapun, sistem penukaran tenaga hidrokinetik menyediakan alternatif yang lebih murah dan selamat untuk persekitaran bagi menjana tenaga hidro. Turbin hidrokinetik menyerap tenaga kinetik dari aliran air untuk menjadi tenaga hidro. Turbin hidrokinetik paksi menegak mempunyai keupayaan kepelbagaian arah dan memerlukan kos pemasangan yang rendah. Turbin hidrokinetik paksi menegak dapat membantu menyediakan bekalan tenaga bersih kepada komuniti yang menetap di kawasan luar bandar. Walau bagaimanapun, teknologi turbin hidrokinetik paksi menegak mengalami beberapa kekurangan. Turbin paksi menegak mempunyai kecekapan prestasi yang lebih rendah berbanding turbin hidrokinetik paksi mendatar dan mengalami kesukaran untuk beroperasi sendiri. Penyelidikan ini bertujuan untuk mengkaji prestasi aerodinamik turbin hidrokinetik paksi menegak dan pengaruhnya terhadap beban bilah pada pelbagai nisbah kelajuan hujung. Penyelidikan ini juga bertujuan untuk mengenal pasti kawasan yang berprestasi rendah untuk turbin hidrokinetik paksi menegak ketika melakukan revolusi lengkap. Kesan nisbah kelajuan hujung pada prestasi aerodinamik dan beban bilah untuk turbin paksi menegak dikaji secara terperinci melalui analisis hasil simulasi. Kaedah “nonlinear lifting line free vortex wake” yang dilaksanakan dalam perisian QBlade telah digunakan sebagai model matematik untuk menyelidik turbin paksi menegak H-Darrieus yang mempunyai konfigurasi satu bilah. Kajian pengesahan dilakukan dengan membandingkan lengkung pekali daya purata yang diperoleh untuk reka bentuk rotor rujukan menggunakan simulasi “ramp-up” dan pengiraan dinamik bendalir dengan simulasi bukan “ramp up”. Simulasi dilakukan dengan menganggap turbin berputar pada kelajuan putaran yang tetap dan tidak termasuk kesan pegun dinamik. Daripada kajian pengesahan yang dilaksanakan, didapati bahawa ramalan pekali daya purata bagi simulasi bukan ramp pada nisbah kelajuan hujung rendah adalah lebih rendah dan ramalan pada nisbah kelajuan hujung tinggi adalah lebih tinggi. Dengan hasil simulasi yang diperoleh daripada perisian QBlade, kesan nisbah kelajuan hujung pada sudut serangan, pekali daya angkat dan seret, dan pekali daya normal dan tangen pada posisi azimuth yang berbeza dianalisis. Berdasarkan graf bagi pekali daya tangen menentang posisi azimuth bilah, didapati bahawa turbin mengalami daya tangensial yang lebih besar pada putaran depan untuk julat nisbah kelajuan hujung. Kekuatan tangensial mendorong daya kilas yang membolehkan turbin berputar; oleh itu, kawasan yang berprestasi rendah untuk model turbin telah dikenal pasti sebagai putaran terakhir. _______________________________________________________________________________________________________ Emission of harmful gases due to the burning of fossil fuels has escalated the threat of climate change. The threat of climate change has forced a paradigm shift among world leaders. Renewable energy sources are continually replenished over time, therefore enabling sustainable and clean energy supply to meet the ever-growing demand for energy across the globe. Hydro energy is one of the renewable energy sources that has significant potential to replace fossil fuels as the primary source of energy. Hydrokinetic energy conversion system provides a cheap and environmentally safe alternative to hydrostatic energy conversion system in extracting hydropower. Hydrokinetic turbines extract kinetic energy from flowing water and converts it to hydropower. Vertical axis hydrokinetic turbines possess the omnidirectional capability and require low installation costs. The turbine, therefore, can help to provide clean energy supply to off-grid communities. However, the vertical axis hydrokinetic turbine technology suffers from several drawbacks. Vertical axis turbines have lower performance efficiency compared to horizontal axis turbines where unless a turbine reaches high tip speed ratio, the blades may stall. Vertical axis turbines also experience difficulties to self-start under load because of the variation of angle of attack with azimuth angle. The research aims to investigate the aerodynamic performance of the vertical axis hydrokinetic turbine and its effect on blade loadings at various tip speed ratio. The research also aims to identify the regions of poor performance for the vertical axis hydrokinetic turbine when performing a complete revolution. The impact of tip speed ratio on the aerodynamic performance and blade loadings for the vertical axis turbine were investigated through the analysis of simulation results. Non-linear lifting line free vortex wake method implemented in QBlade software has been used as the mathematical model to investigate an H-Darrieus vertical axis turbine with one-bladed configuration. Validation studies were conducted by comparing the average power coefficient curves obtained for the reference rotor design from the literature with a non-ramp up simulation. The simulation was conducted by assuming the turbine is rotating at a constant rotational velocity and does not include dynamic stall effects. It was found that the non-ramp up simulation under predicts the average power coefficient at lower tip speed ratio and over predicts at higher tip speed ratio. With the simulation results obtained from QBlade software, the impact of tip speed ratio on the angle of attack, lift and drag coefficients, and normal and tangential force coefficients at different azimuthal positions were analysed. Based on the tangential force coefficient against the azimuthal position of blade plot, it is found that the turbine experiences a greater tangential force in the fore half of the rotation for the range of tip speed ratio. Tangential force promotes torque that allows a turbine to rotate; therefore, the region of poor performance for the turbine model has been identified to be the aft half of the rotation. Mon, 05 Oct 2020 15:25:12 +0800 institutional_item_version_id:7084 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7083 Shell Eco-Marathon (SEM) adalah projek pendidikan tahunan di mana keringanan dan kecekapan bahan bakar disatukan dalam pembangunan kenderaan yang lestari. Kaedah reka bentuk aerodinamik yang baik dan kesan interaksi bendalir-struktur (FSI) pada kenderaan masih tetap samar-samar dalam pembangunan kenderaan SEM. Dengan mengambil kira pertimbangan ini, laporan ini membentangkan kajian prestasi daya seret aerodinamik yang dioptimumkan pada kereta prototaip SEM bersama dengan analisis FSI untuk memahami kesan interaksi antara bendalir dan struktur kereta semasa bergerak dalam kelajuan rendah 25km / jam. Analisis CFD yang luas telah digunakan untuk menganalisis prestasi daya seret reka bentuk rangka badan kereta prototaip yang dioptimumkan. Analisis CFD dimulakan dengan analisis aerofoil daya seret rendah dua dimensi. Aerofoil kemudian direka menjadi dua bentuk rangka badan kereta prototaip iaitu rangka badan yang tirus dan yang tidak tirus. Badan Ahmed dijadikan rujukan untuk mengesahkan kaedah berangka dalam analysis tiga dimensi. Analisis CFD dilaksanakan atas dua bentuk rangka badan kereta prototaip untuk membandingkan prestasi aerodinamik. Reka bentuk rangka badan kereta prototaip yang tidak tirus menunjukkan prestasi daya seret terbaik dengan 1.257N secara keseluruhan dan ia direkakan menjadi reka bentuk kereta prototaip yang sepenuhnya. Dalam usaha menganalisis reka bentuk keselamatan kereta prototaip, laporan ini merangkumi pendekatan FSI sehala dalam keadaan mantap dan perbandingan bahan yang digunakan pada kereta prototaip. Pendekatan FSI dua hala telah dinilai untuk memahami kesan masa-nyata evolusi interaksi pada kereta prototaip. Walau bagaimanapun, pengugahan secara keseluruhan, tekanan von Mises dan ketegangan setara yang dialami oleh struktur kereta prototaip adalah sangat kecil. Kedua-dua analisis FSI menunjukkan hasil yang serupa di mana reka bentuk kereta prototaip dan bahan yang digunakan boleh jaya dalam kelajuan yang diingini dengan selamat. Analisis dua hala mengambil masa pengkomputeran lima belas kali lebih banyak daripada analisis satu arah dalam penyelesaian. Oleh itu, pendekatan FSI sehala dianggap mencukupi dalam kajian ini dengan mengambil kira masa dan kos pengiraan. _______________________________________________________________________________________________________ Shell Eco-Marathon (SEM) is an annual educational project where lightweight and fuel-efficiency are integrated in the sustainable development of vehicles. The optimal solution on the aerodynamic design and the fluid-structure interaction (FSI) effect on the vehicle remain ambiguous in the development of the SEM vehicles. Taking the consideration beforehand, this report presents an optimized aerodynamic drag performance study on the SEM prototype car along with the FSI analysis to comprehend the interaction effect between fluid and structure of the car while travelling in the low speed, 25km/hr. A broad of Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was used to analyse the drag performance of the optimized design of the prototype shell. The CFD analysis was started with the low drag 2D airfoil analysis. The airfoil was then designed into two 3D prototype shell designs which are tapered shell and untapered shell. Ahmed body was benchmarked to validate the numerical setting in 3D analysis. CFD analysis was carried out on both shell designs to compare the aerodynamic performance. The untapered shell design shows the best drag performance with 1.257 N in total drag and it was designed into the fully assembled prototype car. To analyse the safety design of the prototype vehicle, this report includes steady state one-way FSI approach and the comparison of the materials used on the prototype car. A two-way FSI approach was evaluated to comprehend the real-time effect of interaction on the prototype car. However, the deformation, von Mises stress and equivalent strain which experienced by the prototype car structure are very small. Both the FSI analyses show analogous result in which the prototype car design and materials used are viable to travel in the desired speed. The two-way analysis requires fifteen times more computational time than one-way analysis in solving. Therefore, in the concern of the computational time and cost, one-way FSI approach is deemed sufficient in this study. Mon, 05 Oct 2020 15:21:29 +0800 institutional_item_version_id:7083 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7082 Penjejakan objek adalah penyelidikan utama dalam bidang sains komputer. Kini adalah sukar untuk mengembangkan algoritma dan model penjejakan yang diinginkan dan efisien untuk penjejakan objek kerana setiap penjejak mempunyai atribut dan kelemahan yang dominan. Dasar-dasar algoritma evolusi, Evolusi Pembezaan (DE) diperkenalkan untuk mencari parameter optimal dengan dengan fungsi objektif yang tepat. Untuk melaksanakannya, penjejak kompressif cepat dipilih untuk disatukan dengan DE kerana ia terkenal sebagai penjejak masa nyata yang cepat dengan elemen teori penderiaan termampat. Penjejak kompresif cepat yang disatukan dengan evolusi pembezaan telah dicadangkan dalam usaha mengoptimumkan prestasi penjejakan objek. Pada dasarnya, anggap bahawa lokasi objek telah dikenal pasti pada awalnya, dan penjejakan dilakukan oleh penjejak yang dicadangkan. Ketika penjejakan tersekat, evolusi pembezaan dengan korelasi silang dinormalisasi sebagai fungsi objektif dilaksanakan. Lokasi penjejakan yang diperoleh pada tahap DE digunakan pada kerangka berikutnya sebagai kedudukan awal. Integrasi menghasilkan pengurangan kerumitan komputasi untuk prosedur pengesanan. Hasil eksperimen diperoleh daripada set data OTB100 standard untuk mengukur kemampuan penjejak yang dicadangkan. Rata-rata nisbah pertindihan dan kesalahan piksel algoritma penambahbaikan yang dicadangkan masing-masing meningkat kepada 0.51 dan 28.87. Oleh itu, model yang dicadangkan meningkatkan keupayaan untuk mengatasi masalah oklusi dan putaran luar pesawat berbanding dengan kaedah canggih yang lain. _______________________________________________________________________________________________________ Object tracking is major research in the field of computer science. It is difficult to develop a desired, and efficient tracking algorithm and model for object tracking due to each tracker has its dominant attributes and weakness. In this work, an evolutionary computation method, differential evolution (DE) is being introduced to search the optimal parameters by iteratively solving and improve a solution with a proper objective function. To implement it, fast-compressive tracking is chosen to integrate with it as it is well-known for its rapid real-time tracking with the element of compressed sensing theory. A fast-compressive tracking integrated with differential evolution (FCTDE) being proposed, which has improved the object tracking performance. Assume that an object location was identified in the beginning, and the tracking is carried out by proposed tracker. When it was occluded, the differential evolution with normalized cross-correlation as objective function was implemented. The tracking location obtained in the differential evolution stage was utilized in the next frame as the initial position. The integration has resulted in a reduction of the computational complexity for the tracking procedure. The experimental results are recorded on the standard Online Tracking Benchmark (OTB100) data sets to represent the robustness of the proposed tracker. The average overlapping ratio and average centre location error (CLE) of proposed improvement algorithm improve to 0.51 and 28.87 respectively comparing its two predecessors fast compressive tracking (FCT) and fast compressive tracking parameters optimization (FCTop). Thus, the proposed model enhances the ability to tackle the occlusion and out-of-plane rotation problem. Mon, 05 Oct 2020 15:17:41 +0800 institutional_item_version_id:7082 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7081 Universiti Sains Malaysia sedang membangunkan sebuah satelit kiub bersaiz 1U yang dipanggil MYSat. Satelit ini dibina oleh sekumpulan mahasiswa universiti dengan bimbingan dan bantuan pengajaran daripada pensyarah dan mahasiswa kedoktoran. Satelit ini dibina untuk mengkaji ketumpatan elektron di ionosfera untuk pengurusan bencana. dan membina keupayaan universiti dalam membangunkan satelit nano pada masa yang sama. Sistem kawalan tingkah laku pasif ialah kawalan mampu dicapai untuk memberikan kestabilan untuk MYSat di orbit rendah bumi. Sistem kawalan tingkah laku magnet pasif ini dilaksanakan menggunakan magnet teras kekal melalui interaksi dengan medan magnet bumi. Konsep ini boleh dicapai sama ada sebagai magnet teras kekal sahaja atau digandingkan dengan peranti nyah-dorongan lain seperti peredam histeresis. Tujuan kajian ini ialah untuk membangunkan satu sistem kawalan tingkah laku magnet pasif bagi MYSat. Penacapaian kilasan yang dihasilkan dan tingkah laku pada golek, baling dan goleng oleh Alnico 5 dan Alnico 8 bagi magnet manakala Permenorm 5000H2 dan HyMu-80 bagi peredam histeresis telah dijalankan. Satu magnet teras kekal daripada bahan Alnico 5 dan dua peredam histeresis daripada bahan HyMu-80 telah dipilih sebagai rekabentuk awal sistem kawalan tingkah laku MYSat. _______________________________________________________________________________________________________ Universiti Sains Malaysia (USM) is developing a 1U Cubesat called MYSat. This satellite is built by a group of university students with guidance and teaching supports from professors and PhD students. This satellite is made to study the electron density in the ionosphere for disaster management and to develop the university competency in developing a nanosatellite at the same time. The passive attitude control system (ACS) is an achievable control to provide stabilization for MYSat in the Low Earth Orbit (LEO). The passive magnetic ACS system is conducted by using the permanent magnet through its interaction with the magnetic field of the Earth. This concept can be achieved either as a permanent magnet alone or coupled with other momentum dumping devices such as the hysteresis damper. This thesis aims to establish a passive magnetic ACS for MYSat. Performance of torque generated and attitude behaviour at roll, pitch and yaw between Alnico 5 and Alnico 8 for magnet, while Permenorm 5000H2 and HyMu-80 for hysteresis damper was conducted. One Permanent Magnet from Alnico 5 material and two hysteresis damper from HyMu-80 material is selected for preliminary MYSat ACS design. Mon, 05 Oct 2020 15:09:56 +0800 institutional_item_version_id:7081 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7070 Malaysia adalah salah satu pengeksport minyak sawit terbesar di dunia dengan jumlah 19 516 141 tan minyak sawit mentah pada tahun lalu, 2019. Ini mencerminkan sumbangan industri kelapa sawit terhadap ekonomi Malaysia. Banyak teknologi telah diusulkan untuk diterapkan dalam industri dan banyak yang menunjukkan hasil yang menjanjikan, tetapi masih belum ada solusi yang mampu secara berautonomi mengesan dan menyembur racun perosak pada pokok kelapa sawit dalam lading kelapa sawit. Oleh itu, dalam penyelidikan ini, penyelesaian yang menggunakan pembelajaran mendalam telah dikaji untuk membolehkan drone mengesan pokok kelapa sawit dengan tepat. Penyelidikan ini bertujuan untuk membandingkan prestasi tiga kaedah pengesanan objek yang terkenal bernama Faster R-CNN, SSD dan juga YOLO untuk memahami prestasi setiap kaedah tersebut dalam pengesanan pokok kelapa sawit dalam lading kelapa sawit. Kaedah terbaik kemudian dipilih berdasarkan skor ketepatan purata di mana modal pengesanan objek, Faster R-CNN telah mencapai skor ketepatan purata setinggi 0.972 untuk ambang 0.5, YOLOv3 pula mencapai 0.931 dan SSD mencapai 0.383. Beberapa gambar pokok kelapa sawit kemudian digunakan untuk menguji kecekapan kaedah pengesanan pokok kelapa sawit secara manual. Kaedah yang dipilih kemudian akan disatukan dengan perkakasan sistem tertanam, NVIDIA Jetson Nano. Kaedah perbandingan yang dicadangkan menunjukkan hasil yang tepat jika dibandingkan dengan hasil ujian pemerhatian manual mengesan kotak pengikat menggunakan mata. Akhirnya, modal pengesanan objeck YOLOv3 dipilih sebagai modal yang akan di muat dalam kepada NVIDIA Jetson Nano kerana YOLOv3 mempunyai vi kelajuan pengesanan object yang tinggi serta menunjukkan ketepatan pengesanan objek dalam gambar berlainan kecerahan yang tinggi. _______________________________________________________________________________________________________ Malaysia is one of the largest exporters of palm oil in the world boasting a sum of 19 516 141 Mg of crude palm oil just last year, 2019. This reflects the contribution of the oil palm industry towards Malaysia's economy. Many technologies have been proposed to be applied within the industry, and many showed promising results, but there are still no solutions that are capable of autonomously detect and apply pesticides on oil palm trees within the oil plam plantation. Therefore, in this research, a solution that utilised deep learning has been studied to allow drones to accurately detect oil palm trees. This research compares the performance of three well-known state of the art object detection methods to understand each of the object detection models' performance in detecting oil palm trees. The best object detection model is then selected based on its average precision scores where Faster R-CNN object detection model achieved an average precision of 0.972 for the threshold of 0.5, YOLOv3 on the other hand achieved 0.931 and SSD achieved 0.383. Random images of palm tree crowns will then be used to test the reliability of the model manually. The selected object detetion model will then be integrated with embedded system hardware, the NVIDIA Jetson Nano. The proposed method of the comparison showed accurate results when compared to the results from manual observation tests by observing bounding boxes within the image using the human eye. Lastly, YOLOv3 object detection model was chosen to be integrated with the NVIDIA Jetson Nano because it is quick to detect objects and also shows high accuracy and rubostness when detecting object within images of different light intensity. Fri, 02 Oct 2020 17:14:32 +0800 institutional_item_version_id:7070 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7069 Ramalan kesinaran suria yang tepat mendapat permintaan tinggi untuk penyelidikan mengenai penggunaan tenaga solar dan pembagunan sistem-sistem berasaskan tenaga solar. Fokus kajian ini adalah untuk menghasilkan sebuah proses bagi menganggarkan nombor hari (DN), sudut deklinasi matahari (SOLDEC), sudut altitud matahari (SOLALT) serta meramalkan kesinaran ufuk membaur (DHI), kesinaran normal langsung (DNI) dan kesinaran ufuk global (GHI) dengan tepat untuk mana-mana lokasi di seluruh dunia pada bila-bila masa sepanjang hari bagi kedua-dua jangka masa pendek dan panjang. Analisis regresi dilakukan menggunakan data ukuran satelit yang berterusan selama 12 tahun untuk kesinaran suria, cuaca dan sudut matahari yang beresolusi temporal 10 minit bagi Kuala Lumpur, Auckland, Tokyo, Riyadh, London, Accra, Antananarivo, Brasilia, Lima, Quito, Ottawa dan Honolulu. Model-model yang dihasilkan daripada analisis regresi tersebut dinilai menggunakan sukatan-sukatan penilaian seperti ralat maksimum (Errormax), ralat min mutlak (MAE), ralat kuasa dua punca min (RMSE), ralat min mutlak dinormalisasi (nMAE), ralat kuasa dua punca min dinormalisasi (nRMSE) dan pekali penentuan (R2). Hasilnya menunjukkan bahawa model-model yang dicadangkan lebih unggul daripada model-model lain yang diterbitkan sebelum ini dari segi ketepatan ramalan. Model DN yang dicadangkan mempunyai nilai Errormax, MAE, RMSE, dan R2 sebanyak 0.6582 hari, 0.2819 hari, 0.3505 hari dan 0.9999 masing-masing. Model SOLDEC yang dicadangkan pula mempunyai nilai Errormax, MAE, RMSE, dan R2 sebanyak 0.3650˚, 0.0276˚, 0.0336˚ dan 0.9999 masing-masing. Bagi model SOLALT yang dicadangkan, nilai Errormax, MAE, RMSE, dan R2 adalah 24.5731˚, 4.2685˚, 5.6424˚ dan 0.9822 masing-masing. Tambahan pula, model-model yang dicadangkan menunjukkan prestasi lebih baik daripada model-model lain yang diterbitkan sebelum ini dari segi meramalkan kesinaran suria. Sebagai contoh, nilai Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE dan R2 bagi model DHI yang dicadangkan adalah 257.0388 Wm-2, 12.6765 Wm-2, 22.3865 Wm-2, 4.82%, 8.96% dan 0.9656 masing-masing. Nilai Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE dan R2 bagi model DNI yang dicadangkan pula adalah 540.7562 Wm-2, 34.3452 Wm-2, 68.4569 Wm-2, 6.41%, 19.35% dan 0.9433 masing-masing. Bagi model GHI yang dicadangkan, nilai Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE dan R2 adalah 217.5155 Wm-2, 6.5832 Wm-2, 15.7193 Wm-2, 3.0978%, 7.3968% dan 0.9971 masing-masing. Oleh itu, model-model yang dicadangkan adalah cekap dan sesuai untuk applikasi sejagat. _______________________________________________________________________________________________________ Precise predicted data of solar irradiance are in high demand for the research into solar energy utilization and development of solar energy systems. The focus of this study is to develop a highly accurate formulation to estimate the day number (DN), solar declination angle (SOLDEC), solar altitude angle (SOLALT) and to predict the diffuse horizontal irradiance (DHI), direct normal irradiance (DNI) and global horizontal irradiance (GHI) for any location around the world at any time of the day for both short term and long term periods. Regression analysis is done using continuous 12 years of satellite measured historical solar irradiance, weather and solar angle data in the temporal resolution of 10 minutes for 12 cities around the world such as Kuala Lumpur, Auckland, Tokyo, Riyadh, London, Accra, Antananarivo, Brasilia, Lima, Quito, Ottawa and Honolulu. The models generated through the regression analysis are evaluated using metrics such as maximum error (Errormax), mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), normalized mean absolute error (nMAE), normalized root mean square error (nRMSE) and coefficient of determination (R2). The results show that the proposed models are superior to other published models in terms of forecasting accuracies. The proposed DN model has Errormax, MAE, RMSE, and R2 values of 0.6582 days, 0.2819 days, 0.3505 days and 0.9999, respectively. The proposed SOLDEC model meanwhile has Errormax, MAE, RMSE, and R2 values of 0.3650˚, 0.0276˚, 0.0336˚ and 0.9999, respectively. As for the proposed SOLALT model, its Errormax, MAE, RMSE, and R2 values are 24.5731˚, 4.2685˚, 5.6424˚ and 0.9822, respectively. The proposed models perform better than the other published models in predicting the solar irradiance, where the Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE and R2 values for the proposed DHI model are 257.0388 Wm-2, 12.6765 Wm-2, 22.3865 Wm-2, 4.82%, 8.96% and 0.9656 respectively. The Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE and R2 values for the proposed DNI model meanwhile are 540.7562 Wm-2, 34.3452 Wm-2, 68.4569 Wm-2, 6.41%, 19.35% and 0.9433 respectively. As for the proposed GHI model, the Errormax, MAE, RMSE, nMAE, nRMSE and R2 values are 217.5155 Wm-2, 6.5832 Wm-2, 15.7193 Wm-2, 3.0978%, 7.3968% and 0.9971 respectively. Hence, the proposed models are efficient and reliable for universal global application. Fri, 02 Oct 2020 17:09:30 +0800 institutional_item_version_id:7069 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7068 Tujuan tesis ini adalah untuk membina sistem untuk aktiviti dokumentasi projek yang teratur yang berkaitan dengan pengurusan reka bentuk, analisis, pembinaan, pengujian, dan integrasi kelayakan dan kemungkinan penerbangan Cubesat dari Makmal Sistem Angkasa USM (USSL) bernama Malaysia Youth Satellite (MYSAT). Misi MYSAT adalah untuk mengukur ketumpatan elektron dalam E-Lapisan Ionosfera untuk membuktikan hubungan antara korelasi antara aktiviti seismik dan anomali ionosfera dan perubahan ketumpatan elektron. Oleh itu,kejuruteraan sistem dan alat pengurusan projek digunakan untuk menyokong reka bentuk konsep MYSAT. Tesis ini akan menerangkan proses dan hasil yang diperoleh dari semua subsistem yang terlibat dalam pembangunan MYSAT, termasuk analisis kos projek agar mudah dirujuk oleh pasukan projek. Oleh kerana dokumentasi projek MYSAT tidak mempunyai sistem yang betul, ini menyebabkan kesukaran menguruskan projek. Oleh itu, alat pengurusan projek telah dicadangkan untuk membantu membuat semua maklumat secara teratur yang disebut System Modeling Language (SysML). SysML dikembangkan oleh Object Management Group (OMG) yang digunakan oleh Model-Based System Engineering (MBSE). Sebelum sistem dibina, semua maklumat telah disimpan di Microsoft Excel untuk paparan terperinci yang diperoleh menggunakan kaedah Work Breakdown Structure (WBS). Versi dokumentasi terkini telah dikemas kini ke dalam alat pengurusan projek agar kelihatan lebih jelas dan tersusun. _______________________________________________________________________________________________________ The purpose of this thesis is to build a system to organised project documentation activities related to managing design, analysis, construction, testing, and integration of qualification and possible flight of Cubesat from USM Space System Lab (USSL) named Malaysia Youth Satellite (MYSAT). The mission of MYSAT is to measure electron density in the Ionosphere E-Layer to prove the correlation between the correlation between seismic activity and ionosphere anomaly and the changes of the electron-density. Thus, system engineering and project management tools are used to support the conceptual design of MYSAT. This thesis will describe the process and result obtained from all the subsystems involved in MYSAT development, including the project cost analysis for easy to be referred by project teams. Since MYSAT project documentation doesn't have a proper system, it does contribute to difficulties to manage the project. Therefore, project management tools have been suggested to help make all the information be in an organised manner which called System Modeling Language (SysML). SysML that used by Model-Based System Engineering (MBSE) developed by the Object Management Group (OMG). Before the system was built, all information has been stored in Microsoft Excel for a detailed view which derived using the Work Breakdown Structure (WBS) method. The latest documentation version has been updated into the project management tools for more details and organise. Fri, 02 Oct 2020 17:02:24 +0800 institutional_item_version_id:7068 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7066 Reka bentuk muncung roket yang cekap amat berkait rapat dengan keadaan aliran dalam. Walaupun pengembangan optimum adalah keadaan yang paling diinginkan, keadaan luar reka bentuk (kurang pengembangan dan pengembangan lebih) kerap berlaku semasa penerbangan. Walaupun pampasan altitud wujud sebagai kaedah praktikal untuk mengoptimumkan keluaran tujah, pembentukan timbulan pada dinding dalaman yang disebabkan oleh ablasi akan mengakibatkan pelbagai kehilangan aliran dalam aliran supersonik dan secara keseluruhannya menyebabkan pengurangan tujah. Dengan melihatkan struktur timbulan tersebut sebagai suatu elemen kekasaran permukaan, kajian berangka telah dilakukan dengan menggunakan model yang dipermudahkan dalam bentuk kekasaran permukaan dua dimensi yang bertingkat dan berongga pada model plat. Simulasi Pengkomputaran Dinamik Bendalir telah dilakukan dengan menggunakan muncung Mach 3 dalam keadaan pengembangan lebih sebagai aliran mendatang pada kes-kes sejumlah 14 model. Dengan ketinggian kekasaran berskala kecil (0.5 mm), pengaruh nisbah panjang-ke-kedalaman rongga (!"/ℎ, antara 6.3 hingga 34.5) pada medan aliran supersonik telah disiasat. Didapati bahawa jenis rongga tertutup (!"/ℎ ≥ 19.8) menyumbangkan kesan tertinggi terhadap daya seret teraruh (%& = 4.4×10−3 pada !"/ℎ = 19.8) seiring dengan kejutan pemisahan yang dilihati bersama tautan kejutan yang kuat. Jenis rongga peralihan (11.8 ≤ !"/ℎ ≤ 17.4) berlaku dengan pengurangannya pemisahan aliran bersama aliran sangkut yang mula dilihati pada rongga (%& antara 3×10−3 dan 4×10−3). Akhir sekali, jenis rongga terbuka (!"/ℎ ≤ 8.4) wujud dengan pembentukan lapisan ricih pada rongga (%& di bawah 3×10−3 dan lebih daripada %& plat rata, 2.6×10−3). Secara umum, pengurangan kepanjangan rongga adalah sepadan dengan peralihan jenis aliran tersebut daripada rongga tertutup kepada rongga terbuka. Sebagai akibat kecerunan tekanan mudarat yang disebabkan oleh sistem kejutan, kehilangan seretan dalam bentuk seretan gelombang akhirnya tercermin sebagai kesan pada seretan tekanan. _______________________________________________________________________________________________________ Efficient rocket nozzle design relates strongly on the internal flow conditions. Although optimum expansion is most favourable, off-design conditions (under expansion and overexpansion) regularly occur during flight. While altitude compensating nozzles appear as the practical solution to optimise the thrust output, relief surfaces that form at the inner walls due to ablation may result in various flow losses under supersonic flow conditions leading to an overall loss in thrust. By viewing the relief structures as surface roughness elements, a numerical study is conducted with a simplified model of surface roughness in the form of two-dimensional steps and cavities on plate model. Computational Fluid Dynamics simulations are established by employing a freestream Mach 3 nozzle at over-expanded conditions with a total of 14 model cases. With small scale roughness height (0.5 mm), the effect of cavity length-to-depth ratio (!"/ℎ, ranging from 6.3 to 34.5) on the supersonic flow field is investigated. It is found that closed cavity type (!"/ℎ ≥ 19.8) accounts the highest effect on induced drag (%& = 4.4×10−3 at !"/ℎ = 19.8) as separation shock is observed with strong shock coalescence. Transitional cavity type (11.8 ≤ !"/ℎ ≤ 17.4) happened with lesser flow separation as the flow starts to attach over the cavities (%& between 3×10−3 and 4×10−3). Lastly, open cavity type (!"/ℎ ≤ 8.4) is present with a shear layer that forms just above the cavity (%& below 3×10−3 and above flat plate %& = 2.6×10−3). In general, the decrease in cavity length corresponded to the transition of closed cavity into open cavity type flow. As a result of adverse pressure gradients induced by the shock systems, drag losses in the form of wave drag are as reflected in the results of pressure drag. Fri, 02 Oct 2020 16:44:46 +0800 institutional_item_version_id:7066 http://irplus.eng.usm.my:8080/ir_plus/institutionalPublicationPublicView.action;jsessionid=6DC848079443BABEBBB50013F682D839?institutionalItemId=7065 Salah satu keprihatinan untuk pengguna elektrik domestic adalah kadar penggunaan tenaga elektrik pendingin hawa. Dalam projek ini, kajian penggunaan tenaga elektrik pendingin hawa dengan menikmati kecanggihan teknologi dalam IoT. Pada masa menjalankan eksperimen, mikropengawal akan muat naik data yang direkod ke pelantar awan ThingSpeak. Kajian penggunaan tenaga elektrik waktu sebenar pendingin hawa dengan telah dimantau daripada 2pm hingga 4pm petang kerana inilah waktu puncak penggunaan pendingin hawa disebabkan suhu cuaca luar rumah adalah tertinggi dalam seharian. Dalam kajian ini, tugas pemantauan penggunaan tenaga elektrik untuk 2 unit model pendingin hawa yang dipasangkan dalam 2 bilik yang berbeza. Projek ini juga mempaparkan pembinaan sistem pemantauan penggunaan tenaga elektrik yang kos rendah dan applikasi sistem yang berintegrasi dengan pelantar awan ThingSpeak. Sistem pemantauan penggunaan tenaga elektrik dikembang dengan mikropengawal NodeMCU Lua V3 ESP8266 untuk tujuan mengumpulkan dan muat naik data ke pelantar awan, Aplikasi pengubah arus penderia YHDC SCT013-20A tujuan untuk mengukur saliran elektrik dan pelantar awan ThingSpeak untuk pengumpulan dan ilustrasi data. Data yang dikumpul dalam pelantar awan akan dieksportkan ke MATLAB dan Microsoft Excel untuk tujuan menganalisis data. Dalam bahagian akhir laporan ini, jadual dengan kadar bil elektrik yang rendah untuk peroperasi pendingin hawa akan dicadangkan. _______________________________________________________________________________________________________ One of the major concerns in every household is their air-conditioner's electricity energy consumption. In this project, the air conditioner electricity energy consumption is studied with different temperature setpoint with the aids of advanced technology integrated with IoT. During the experiment, the collected data will be uploaded to ThingSpeak cloud platform from microcontroller. The air conditioner electricity usage is monitored and collected in real-time between 2pm and 4pm afternoon because this period is the peak time for consumers to turn on their air-conditioner as having highest outdoor temperature in a day. In this project, electricity energy consumption of 2 different model of air-conditioner in different individual room are monitored. This paper also presenting the development of miniaturised version of individual real-time energy usage monitoring system based on IoT platform that able to update the real-time data to the cloud system. In this project, the miniaturised version of real-time energy usage monitoring system is developed with NodeMCU Lua V3 ESP8266 microcontroller that performing calculation and uploading data to cloud, YHDC SCT013-20A non-invasive current transformer current sensor used to detects the real-time current flow as well as the ThingSpeak cloud platform that used for the data collecting and data illustration. The collected data in cloud is exported to MATLAB software and Microsoft Excel for further data analysis. At the end of this report, a suitable temperature setpoint schedule that enable an affordable electricity prices are proposed. Fri, 02 Oct 2020 16:41:02 +0800 institutional_item_version_id:7065