http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/8 2026-04-04T17:44:15Z http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/4728 Title: การวิเคราะห์ปัญหาความเค้นในระนาบ 2 มิติ ด้วยวิธีสมูทไฟไนต์เอลิเมนต์รูปหลายเหลี่ยมแบบแบ่งเซลล์ย่อยไม่ต่อเนื่อง Authors: ธนพร แก้วใจรักษ์ Abstract: ปัจจุบันปัญหาทางวิศวกรรมนั้นมีความซับซ้อนมากขึ้น การแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมจึงจำเป็นต้องใช้วิธีการวิเคราะห์เชิงตัวเลขมาช่วยในการวิเคราะห์ปัญหาเหล่านี้ โดยงานวิจัยนี้ทำการศึกษาวิเคราะห์ปัญหาการเปลี่ยนตำแหน่งที่ปลายคาน ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน และอัตราการลู่เข้าด้วยวิธีสมูทไฟไนต์เอลิเมนต์รูปหลายเหลี่ยม ( n-Sided Smoothed Finite Element Methods) แบบสร้างเอลิเมนต์ย่อยสม่ำเสมอแบบสุ่ม (Random) ภายในเอลิเมนต์หลัก ปัญหาทดสอบสำหรับงานวิจัยในครั้งนี้ เน้นไปที่การหาค่าเปลี่ยนตำแหน่งในแนวดิ่งที่ปลายคาน ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน ค่าความเค้นและความเครียดของคานเซลลูล่าร์ยื่นปลาย (Cantilever Cellular Beam) ในระนาบสองมิติ รับแรงเฉือนแบบพาราโบล่า (Parabolic Shear) กระทำบนด้านของปลายคานด้านไกล ผลลัพธ์ที่ได้นั้นพบว่า ค่าการเปลี่ยนตำแหน่งและค่าความคลาดเคลื่อนที่ปลายคาน เมื่อเปรียบเทียบกับผลเฉลยใกล้เคียงผลเฉลยแม่นตรง (Close-to-exact solutions) นั้น ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ค่าความเครียด (Strains) และค่าความเค้น (Stresses) จากการวิเคราะห์ มีแนวโน้มลู่เข้าเมื่อจำนวนโครงตาข่ายเพิ่มขึ้น สอดคล้องและมีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกันกับค่าที่ใช้สำหรับอ้างอิง ในส่วนของอัตราการลู่เข้าหาผลเฉลยใกล้เคียงผลเฉลยแม่นตรง (Close-to-exact solutions) ความชันของกราฟที่ได้มีค่าเท่ากับ 1.241 สูงกว่าค่าสำหรับการวิเคราะห์ความเค้นในระนาบเชิงตัวเลขทั่วไปซึ่งมีค่าที่เหมาะสมเท่ากับ 1.0 ในขณะที่ใช้จำนวนเอลิเมนต์และโหนดน้อยกว่าวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ปกติ; Engineering problems nowadays are becoming increasingly complex, making it necessary to employ numerical analysis techniques to solve them. This research focuses on analyzing the displacement at the end of a beam, displacement error norms and convergence rate using the n-Sided Smoothed Finite Element Method (nSFEM) with randomly generated subcells within the main element. The benchmark problem for this research aims to determine the vertical displacement at the end of a beam, displacement error norms, and the stresses and strains of a two-dimensional cantilever cellular beam subjected to a parabolic shear traction at the far-ended edge of a beam. The results show that there are no significant differences between the displacement and error norm at the end of the beam when compared to the close-toexact solutions. In addition, the strains and stresses from the analysis tend to converge as the number of meshes increases and are consistent with the reference values. In terms of the convergence rate to the close-to-exact solutions, the slope obtained from plotting is 1.24, which is higher than the optimal value of 1.0 for plane stress numerical analysis, while using fewer elements and nodes than the standard finite element method. 2566-01-01T00:00:00Z http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/4724 Title: อิทธิพลตัวแปรการเชื่อมแม็กต่อสมบัติของรอยต่อเกยเหล็กกล้า SPH590 Authors: อานนท์ เชียรประโคน Abstract: งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษา การประยุกต์กระบวนการเชื่อมแม็กในการเชื่อมรอยต่อเกยเหล็กกล้า SPH590 ซึ่งเป็นรอยต่อและเหล็กกล้าที่มีการใช้งานแพร่หลายในการประกอบรถยนต์ ซึ่งกระบวนการเชื่อมแม็กนี้สามารถทำให้ได้งานโครงสร้างที่มีความแข็งแรง ทำให้เกิดแนวเชื่อมคุณภาพสูง มีความเร็วในการเชื่อมสูง รอยต่อที่ผ่านการเชื่อมด้วยกระแสเชื่อมแตกต่างถูกนำมาทำการวิเคราะห์ความแข็งแรงเฉือน โครงสร้างมหภาค โครงสร้างจุลภาค เพื่อทำการวิเคราะห์และเปรียบเทียบในการหาค่ากระแสเชื่อมแม็กที่เหมาะสมในการเชื่อม เหล็กกล้า SPH590 ถูกใช้ทดลองในงานวิจัยนี้ แผ่นเหล็กกล้ารีดร้อนที่มีขนาดความหนา 2.9 และ 3.2 มิลลิเมตร ถูกทำการตัดให้มีรูปร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดกว้าง 25 มิลลิเมตร และยาว 220 มิลลิเมตร ก่อนทำการประกอบเป็นรอยต่อเกย กำหนดให้แผ่นความหนา 3.2 มิลลิเมตรวางเกยบนแผ่นความหนา 2.9 มิลลิเมตร ที่ระยะ 10 มิลลิเมตร รอยต่อเกยที่ยึดแน่นในอุปกรณ์จับยึดถูกทำการเชื่อมแม็กอัตโนมัติด้วยตัวแปรการเชื่อมที่กำหนด คือ กระแสเชื่อม ตำแหน่งหัวเชื่อม และระยะห่างระหว่างแผ่นงาน ชิ้นงานที่ได้ถูกนำไปทำการศึกษาความแข็งแรงเฉือน ความแข็ง และโครงสร้างจุลภาค ในการศึกษานี้ การเชื่อมรอยต่อเกยเหล็กกล้า SPH590 ที่กระแส 200 แอมแปร์ ทำให้เกิดรอยต่อเกยที่มีความแข็งแรงเฉือนสูงสุด (649.38 MPa) โดยมีตำแหน่งการพังทลายส่วนใหญ่เกิดขึ้นในพื้นที่กระทบร้อน (Heat affected zone: HAZ) ที่ความเร็วเชื่อม 80 มิลลิเมตรต่อนาที กระแสที่สูงขึ้นทำให้การหลอมลึก (Penetration) เพิ่มมากขึ้น และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดจุดบกพร่องในโลหะเชื่อม การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งหัวเชื่อมแนวตั้งและแนวนอนไม่พบความแตกต่างที่สำคัญในผลการทดสอบความแข็งแรงเฉือน การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค พบว่ากระแสเชื่อมที่มีต่ำทำให้เกิดโครงสร้างเดนไดรต์ที่ละเอียดกว่า และก่อให้เกิดรอยต่อที่มีความสมบูรณ์สูง ด้วยเหตุนี้การใช้กระแสเชื่อม 200 แอมแปร์ ที่ความเร็ว 80 มิลลิเมตรต่อนาที จึงเป็นตัวแปรการเชื่อมที่แนะนำสำหรับการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพด้วยจุดบกพร่องน้อยที่สุด ที่สามารถให้คำแนะนำในการใช้งานจริงสำหรับการประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม; This research aimed to investigate the application of the MAG welding process in joining lap joints of SPH590 steel, which is commonly used in automotive assembly. The MAG welding process can create robust structures and high-quality welds with rapid welding speeds. Welded lap joints using different welding currents were analyzed for shear strength, macrostructure and microstructure to determine the optimal welding current. In the experimental procedures, hot-rolled SPH590 steel plates with the thicknesses of 2.9 and 3.2 mm were precision-cut into rectangular shapes of 25 x 220 mm, subsequently assembled into lap joints. The 3.2-mm-thick plate was positioned atop of the 2.9-mm-thick plate, maintaining a 10 mm gap. These lap joints, securely held in a specialized fixture, underwent automated MAG welding using carefully specified welding variables: welding currents, welding head positions, and workpiece spacings. The specimens then underwent analysis for shear strength, hardness, and microstructural characteristics. The findings indicated that the welding of the SPH590 steel lap joints at a current of 200A resulted in the highest shear strength (649.38 MPa), with the most failures occurring in the heat-affected zone (HAZ) at a welding speed of 80 mm/min. The higher current resulted in deeper penetration and also elevated the risk of defects in the weld metal. No significant differences were observed in shear strength tests between the vertical and the horizontal weld torch positions. Microstructural analysis revealed that lower welding currents produced finer dendritic structures and enhanced joint integrity. Therefore, a welding parameter of 200A at a speed of 80 mm/min is recommended as an effective welding method with minimal defects, providing practical guidelines for industrial applications. 2566-01-01T00:00:00Z http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/4722 Title: ยางโฟมเซลลูโลสใช้สำหรับเป็นวัสดุดูดซับน้ำมัน Authors: ภพธร คล้ายเข็ม Abstract: ปัญหาการปนเปื้อนของน้ำมันในธรรมชาติยังคงเป็นปัญหาใหญ่ ซึ่งการรั่วไหลหรือการปนเปื้อนของน้ำมันอาจจะส่งผลกระทบกับธรรมชาติ วัสดุดูดซับทางการค้าทำจากพลาสติกที่มีรูพรุนจำนวนมากทำให้เป็นการเพิ่มขยะพลาสติก ซึ่งวัสดุดูดซับที่ทำจากวัสดุธรรมชาติจะสามารถช่วยในการลดปัญหาขยะพลาสติกดังกล่าวได้ งานวิจัยนี้สนใจศึกษาการผลิตยางโฟมเซลลูโลสจากวัสดุธรรมชาติในประเทศนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์และสร้างมูลค่า การผลิตยางโฟมเซลลูโลส ประกอบด้วย 2 ส่วน ส่วนแรกคือการเตรียมเซลลูโลสนาโนคริสตัลจากเส้นใยนุ่น โดยใช้วิธีการทางเคมี ประกอบด้วย 2 กระบวนการการปรับสภาพด้วยอัลคาไลน์ การฟอกขาว ทำการย่อยด้วยกรดเพื่อให้ได้เซลลูโลสนาโนคริสตัล ส่วนที่สองการขึ้นรูปยางโฟมด้วยกระบวนการดัลลอปโดยปริมาณเซลลูโลสนาโนคริสตัลที่ใช้ในการศึกษาคือ 0, 1, 2.5 และ 5 phr นำโฟมยางเซลลูโลสที่ผลิตได้มาศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา สมบัติทางกายภาพ และทดสอบความสามารถในการดูดซับน้ำมัน จากการทดสอบด้วยนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี (13C-NMR) พบว่าการปรับสภาพด้วยอัลคาไลน์และการฟอกขาวของเส้นใยนุ่นส่งผลให้สามารถกำจัดลิกนินและเฮมิเซลลูโลสได้ ในกระบวนการไฮโดรไลซิสทำให้ได้เซลลูโลสนาโนคริสตัล ที่สภาวะความเข้มข้นกรดซัลฟิวริก 50% อุณหภูมิ 50°C เวลา 40 นาที โดยได้ผลผลิต 72% ความสามารถในการดูดซับน้ำมันของยางโฟมเซลลูโลสที่ 1 phr ดูดซับน้ำมันสูงสุดคือ 17.8 กรัม/กรัม พบว่ารูพรุนมีขนาดที่เล็กและปริมาณที่เพียงพอในการดูดซับและกักเก็บน้ำมัน เมื่อเทียบกับยางโฟมเซลลูโลสที่ 0, 2.5 และ 5 phr ยางโฟมจะเลือกดูดซับน้ำมันก่อนดูดซับน้ำเมื่อน้ำและน้ำมันปนกัน เพราะยางโฟมเซลลูโลสมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำจึงดูดซับน้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวน้ำก่อน นอกจากนี้ยางโฟมเซลลูโลสยังสามารถนำมาใช้ซ้ำได้มากกว่า 50 ครั้ง ประสิทธิภาพการดูดซับน้ำมันขึ้นอยู่กับรูพรุนของวัสดุซึ่งเซลลูโลสนาโนคริสตัลมีส่วนช่วยเสริมการเกิดรูพรุนในยางโฟมเซลลูโลสอีกด้วย; The problem of oil pollution in nature has remained a major concern, as oil spills or contamination can have adverse effects on the environment. Commercial absorbent materials made from plastics contributed to plastic waste, whereas those crafted from natural materials provided a solution to this issue. This research aims to investigate the production of cellulose rubber foam (CRF) from natural materials within the country, aiming to utilize them for practical benefits and value creation. The production of cellulose rubber foam consisted of two parts. The first part was the preparation of cellulose nanocrystals from kapok fibers by using chemical methods. These methods comprised 2 processes: alkaline pretreatment, and bleaching, of which acid hydrolysis was employed to obtain cellulose nanocrystals. The second part was the molding of rubber foam using the Dunlop process with cellulose nanocrystal quantities used in the study: 0, 1, 2.5 and 5 phr. The produced cellulose rubber foam was examined for its morphological characteristics, and physical properties and conducted testing of its ability to absorb oil. Regarding the test by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C-NMR), it was revealed that alkaline pretreatment and bleaching of kapok fibers resulted in the removal of lignin and hemicellulose. In the hydrolysis process, cellulose nanocrystals were obtained at the condition of sulfuric acid concentration of 50%, at 50°C, and for 40 min with a yield of 72% ; the maximum oil absorption capacity of cellulose rubber foam at 1 phr was 17.8 g/ g. It was found that the pores were small in size and sufficient in quantity to absorb and store oil. When compared with cellulose rubber foam at 0, 2.5, and 5 phr, rubber foam selectively absorbed oil before absorbing water if water and oil were mixed together. This was due to the fact that cellulose rubber foam was less dense than water, it thus absorbed oil floating on the surface of the water first. In addition, cellulose rubber foam could be reused more than 50 times. The efficiency of absorbing oil depended on the pores of the material. In this regard, cellulose nanocrystals helped to enhance the formation of pores in cellulose rubber foam as well. 2566-01-01T00:00:00Z http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/4703 Title: Nanocrystalline Cellulose and Amorphous Cellulose from Fibers of Banana, Water Hyacinth and Bamboo Authors: Pruttipong, Pantamanatsopa Abstract: The growing demand for eco-friendly materials has driven research into new alternative research on using cellulose derived from agricultural waste. This study investigates the synthesis and analysis properties of nanocrystalline cellulose (NCC) and amorphous cellulose (AC) obtained from three agricultural residues: banana trunk fibers (BNNF), water hyacinth (WHF) fibers, and bamboo fibers (BBF) by means of the process of hydrolysis and dissolution in sulfuric acid. The research focuses on optimizing the production conditions and examining the structural properties, morphology and physicochemical properties of the obtained nanocellulose. The optimized acid hydrolysis conditions gave the highest NCC yields of 68. 44% for BNNF, 85. 3% for WHF, and 69. 46% for BBF, while the acid dissolution conditions gave the highest AC yields of 62.2% for BNNF, 71.6% for WHF, and 65.1% for BBF. Analysis of material properties using techniques XRD, FTIR, SEM and TEM revealed structural differences between NCC and AC. In this regard, NCC showed a high crystallinity index (82.3 %-89.5 %), which was a result of the efficient removal of amorphous parts by hydrolysis process, and the TEM image showed the appearance of straight rods (whisker-like morphology) with a diameter of 4–20 nm and a length of 50– 500nm. In contrast, AC showed a lower crystallinity index. (26.2%-35.45%) and appeared to be clustered together due to the dissolution of the crystal structure. Furthermore, zeta potential analysis revealed that NCC had significantly better colloidal stability (−30.93 mV to −43.24 mV) compared to AC (−19.73 mV to −17.25 mV), which was due to the formation of charged sulfate ester groups during the acid hydrolysis process. This stability made NCC and AC more suitable for applications that required different stable dispersion in colloidal systems. This research highlighted the potential upscale of NCC and AC as sustainable materials for biocomposites, biomedical applications and industrial processes. In particular, this study could be considered the first time that bamboo sawdust, banana trunks and water hyacinth have been successfully converted into nanocellulose, demonstrating the feasibility of harnessing these renewable resources to develop green technologies. The research results not only helped solve the environmental problems related to agricultural waste but also paved the way for innovative cellulose applications in sustainable materials development. 2024-01-01T00:00:00Z