No description available.

There are a number of global navigation satellite systems (GNSS), in use or planed, which are used for navigation on earth but also for autonomous navigation of satellites in low earth orbit (LEO). It would be desirable to also have autonomous navigation in geosynchronous earth orbit (GEO) to reduce costs and make it possible to get higher accuracy on the position of the satellite. One part of the navigation system is the GNSS antenna which is examined in this master thesis. The specifications of the antenna were first decided and then three antenna alternatives were investigated in greater detail: a monofilar helix antenna, a three element circular array antenna and a twelve element circular array antenna. The result was that they would all work as a GNSS antenna in GEO but none could be judged to be the best under all circumstances. The size requirement for the mission and the used GNSS receiver would primarily decide which fits the mission best. / Det finns ett antal världstäckande navigeringssystem (GNSS), i användning och planerade, som används för navigation på jorden fast också för autonom navigation för satelliter i låg bana runt jorden. Det skulle också vara önskvärt att använda autonom navigation för satelliter i geostationär omloppsbana (GEO) för att reducera kostnaden och få högre positions noggrannhet. En del av navigationssystemet är GNSS antennen vilken är undersökt i detta examensarbete. Specifikationerna för antennen bestämdes först och sedan undersöktes tre olika antennalternativ i detalj: en monofilär helixantenn, en tre elements cirkulär gruppantenn och en tolv elements cirkulär gruppantenn. Resultatet var att alla alternativen skulle fungera som en GNSS antenn i GEO-bana fast inget av alternativen är bäst i alla förhållanden. Storlekskraven för uppdraget och vilken GNSS mottagare som skall användas påverkar vilket av alternativen som passar uppdraget bäst.

No description available.

The present study investigates experimentally the laminar mixing and heat transfer of a range of helical ribbon and anchor impellers for both Newtonian and inelastic non-Newtonian fluids. The work also correlates the experimental data empirically in the form of dimensionless groups. In order to estimate the relative importance and the effect of all the geometrical parameters on the mixing power and heat transfer, data from the published literature sources will be utilized and combined with the results from this study. Thus, reliable empirical correlations will be obtained which are applicable over the widest range of operating conditions. The study also investigates the ablity of the various impellers to level out temerature distributions. The measurement of these temperature gradients and the impeller power requirements gives a measure of the mixing efficiency of the impeller used. / Science Research Council

No description available.

A theoretical and experimental study of mechanical properties of electrical cables with multi order helical structure has been performed. Relations between applied deformations and local strains in the first order helical structure have been developed. The model is then generalized with a hierarchical approach where the strains at any order helical structure are expressed as functions of strains in the upper order helix under the assumption that all components are sticking to each other. The force balance between the strains and the friction forces is considered. When the cable is exposed to small bending curvature, the slippage of the component is prevented by the frictional force. At this stage, the components of the cable behave as solid beams. Slippage occurs between the components when the tensile force in the components overcomes the frictional force. This state occurs at sufficiently large bending curvatures and results in a variable bending stiffness varying with the magnitude of the applied bending curvature. The response of the cable to pure bending is measured and the data is evaluated using the theoretical model described above. Magnitudes of un- known properties of the cable are estimated by comparing the theoretical and experimental data. To utilize the model in terms of life time estimation, a number of parameters were suggested to relate the mechanical properties of the cable to wear and fatigue. A parametric study has been done to investigate how these parameters are affected by changing cable properties or the loading condition. / QC 20101203

This thesis explores the design, implementation and performance of a new concept for a low-cost, high-resolution, lightweight, compact and highly-portable tactile display. This tactile device is intended to be used in a novel visuo-tactile sensory substitution/supplemen-tation electronic travel aid (ETA) for the blind/visually impaired.Based on the psychophysiology of touch and using Shape Memory Alloys (SMAs) as the actuation technology, a mechatronic device was designed and prototyped to stimulate the sense of touch by creating sensations of contact on the fingertips.The prototype consists of an array of 64 elements spaced 2.6 mm apart that vertically actuates SMA based miniature actuators of 1.5 mm diameter to a height range of 1.4 mm with a pull force of 300 mN up to a 1.5 Hz bandwidth. The full display weights 200 g and its compact dimensions (a cube of 8 cm side-length) make it easy for the user to carry. The display is capable of presenting a wide range of tactile binary information on its 8 x 8 matrix. Moreover, both mechanical and electronic drive designs are easily scalable to larger devices while still being price attractive.Human psychophysics experiments demonstrate the effectiveness of the tactile information transmitted by the display to sighted people and show feasibility in principle of the system as an assistive technology for the blind/visually impaired.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第24817号 / 工博第5160号 / 新制||工||1986(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻 / (主査)教授 杉野目 道紀, 教授 生越 友樹, 教授 大内 誠 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DGAM

No / An investigation of the surface current distribution in a normal-mode helical antenna (NMHA) is reported. This enables precise prediction of the performance of NMHAs, since traditional wire-antenna simulations ignore important details, such as non-uniform and transverse current distributions. A moment-method formulation is developed, using two-dimensional basis functions to represent the total non-uniform surface current distribution over the surface of the wire of the helix. Piecewise-sinusoidal basis functions are employed in two normal directions, with an exact kernel formulation and application of Galerkin's solution method. The numerical solution of the singular integrals associated with self-impedance terms was computed with a very low relative error. The surface current distribution was computed for different helix geometries. It was found that the axially-directed component of the current distribution around the surface of the wire was highly non-uniform and that there was also a significant circumferential current flow due to inter-turn capacitance, both effects that are overlooked by standard filamentary current representations.

[ES] El hombro es una articulación compleja en la que interaccionan múltiples estructuras, lo que permite la realización de movimientos de gran amplitud. Debido a esta característica, puede ser fácilmente alterada si alguno de los componentes falla. Las patologías del hombro son variadas, así como diversa es la sintomatología y el nivel de alteración funcional. El grado de afectación funcional puede ser valorado ya sea mediante escalas clínicas, o con pruebas biomecánicas basadas en el análisis cinemático, que añaden objetividad a los resultados. No obstante, los modelos cinemáticos disponibles en la actualidad no ofrecen una representación realista del movimiento articular, lo que supone una importante limitación a la hora de desarrollar sistemas de valoración funcional. El objetivo principal de esta tesis fue describir el movimiento del hombro mediante técnicas cinemáticas avanzadas que incluyeran el uso de variables funcionales asociadas a la posición, velocidad y aceleración, así como la descripción de la trayectoria del eje instantáneo de rotación, con la finalidad de desarrollar un nuevo enfoque en las técnicas de valoración funcional del hombro. La muestra de estudio estuvo compuesta por 41 sujetos sanos y 15 sujetos con patología de hombro. Se analizaron los movimientos de abducción en el plano frontal y escapular, sin peso y con una maza de 1kg. Se utilizó la escala EVA (Escala Visual Analógica), para determinar el nivel de dolor percibido y la escala DASH (Disabilities of the arm, shoulder and hand), para definir el grado funcional. Se realizó un análisis de variables numéricas, variables funcionales, reproducibilidad y armonía del movimiento y descripción de la trayectoria del eje instantáneo de rotación (EIR). Como resultado, se ha demostrado la alta fiabilidad del procedimiento. Las diferencias encontradas entre los sujetos sanos y patológicos, solo eran evidentes a nivel de grupos, además la dispersión de la muestra era considerable. Los valores de reproducibilidad y armonía fueron similares para los dos grupos. En promedio, los sujetos patológicos tenían menor ángulo, velocidad y aceleración, pérdida que se producía de forma continua a lo largo del ciclo, como se observa en el análisis de las funciones del movimiento. Se encontró que la escala DASH guardaba una relación con las variables cinemáticas funcionales, si bien, era moderada. Por otra parte, al aumentar el nivel de afectación, se observaba una clara disminución de la velocidad angular, y un cambio en el patrón de movimiento. Con respecto al efecto de la carga, no se encontraron diferencias claras en la población de estudio. Finalmente, la trayectoria del EIR describía una ruta de inicio por debajo del acromion, seguido de un desplazamiento vertical y medio-lateral, con un patrón que aunque era similar entre los grupos, se veía afectado de forma diferente por el dolor o el nivel de afectación funcional en la muestra de patológicos. En conclusión, los resultados indican que las variables funcionales son más sensibles a los cambios que las variables numéricas clásicas basadas en rangos o valores máximos. Por otra parte, las diferencias encontradas entre los sujetos patológicos y los sanos, solo son claras a nivel de conjunto, pero no separan de forma nítida a los individuos de cada grupo, pudiendo ser solo evidentes en caso de afectaciones muy severas, pero no con niveles moderados o bajos. El estudio del EIR es novedoso y proporciona información acerca de la coordinación del movimiento, aspecto de especial relevancia dada la composición del complejo articular del hombro. Finalmente, de los resultados se extrae el interés del uso de medidas repetidas usando el sujeto como factor y utilizando las escalas de valoración funcional, ya que el uso solo de datos biomecánicos no parece ser suficiente. / [CA] El muscle és una articulació complexa en la qual interaccionen múltiples estructures, la qual cosa permet la realització de moviments de gran amplitud. A causa d'aquesta característica, pot ser facilment alterada si algun dels components falla. Les patologies del muscle són variades, així com diversa és la simptomatologia i el nivell d'alteració funcional. El grau d'afectació funcional pot ser valorat ja siga mitjanvant escales clíniques, o amb proves biomecaniques basades en l'analisi cinematica, que afigen objectivitat als resultats. No obstant aixo, els models cinematics disponibles en l'actualitat no ofereixen una representació realista del moviment articular, la qual cosa suposa una important limitació a l'hora de desenvolupar sistemes de valoració funcional. L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser descriure el moviment del muscle mitjanvant tecniques cinematiques avanvades que inclogueren l'ús de variables funcionals associades a la posició, velocitat i acceleració, així com la descripció de la trajectoria de l'eix instantani de rotació, amb la finalitat de desenvolupar un nou enfocament en les tecniques de valoració funcional del muscle. La mostra d'estudi va estar composta per 41 subjectes sans i 15 subjectes amb patología de muscle. Es van analitzar els moviments d'abducció en el pla frontal i en el pla escapular, amb pes d'1 quilogram i sense pes. Es va utilitzar l'escala EVA (escala visual analogica), per a determinar el nivell de dolor percebut i l'escala DASH (Disabilities of the arm, shoulder and hand), per a definir el grau funcional. Es va realitzar una analisi de variables numeriques, variables funcionals, reproducibilitat i harmonia del moviment i descripció de la trajectoria de l'eix instantani de rotació. Com a resultat, s'ha demostrat l'alta fiabilitat del procediment. Les diferencies oposades entre els subjectes sans i patologics, només eren evidents a nivell de grups, a més la dispersió de la mostra era considerable. Els valors de reproducibilitat i harmonia van ser similars per als dos grups. En mitjana, els subjectes patologics tenien menor angle, velocitat i acceleració, perdua que es produia de forma contínua al llarg del cicle, com s'observa en l'analisi de les funcions del moviment. Es va trobar que l'escala DASH guardava una relació con les variables cinematiques funcionals, si bé, era moderada. D'altra banda, en augmentar el nivell d'afectació, s'observava una clara disminució de la velocitat angular, i un canvi en el patró de moviment. Respecte a l'efecte de la carrega, no es van trobar diferencies clares en la població d'estudi. Finalment, la trajectoria del EIR descrivia una ruta d'inici per davall de l'acromi, seguit d'un desplavament vertical i mig-lateral, amb un patró que encara que era similar entre els grups, es veia afectat de forma diferent pel dolor o el nivell d'afectació funcional en la mostra de patologics. En conclusió, els resultats indiquen que les variables funcionals són més sensibles als canvis que les variables numeriques classiques basades en rangs o valors maxims. D'altra banda, les diferencies oposades entre els subjectes patologics i els sans, només són clares a nivell de conjunt, pero no separen de forma nítida als individus de cada grup, podent ser només evidents en cas d'afectacions molt severes, pero no amb nivells moderats o baixos. L'estudi del EIR és nou i proporciona informació sobre la coordinació del moviment, aspecte d'especial rellevancia donada la composició del complex articular del muscle. Finalment, dels resultats s'extrau l'interés de l'ús de mesures repetides usant el subjecte com a factor i utilitzant les escales de valoració funcional, ja que l'ús sol de dades biomecanics no sembla ser suficient. / [EN] The shoulder complex is a structure of joints with the largest range of motion. Consequently, it is susceptible to injury. Shoulder pathologies involve different levels of functional impairment that can be assessed either by clinical scales or by objective methods such as kinematic analysis. However, currently available kinematic models do not offer a realistic representation of joint movement, which is an important limitation when developing functional assessment systems. The main goal of current dissertation is to describe the movement of the shoulder, using advanced kinematic techniques that include the use of position, velocity and acceleration variables, as well as the use of the instantaneous helical axis, in order to develop new techniques of functional assessment. This study included 41 healthy subjects and 15 subjects with shoulder pathology. Subjects performed humeral elevation in 2 planes (frontal and scapular) and 2 conditions (loaded and unloaded). The VAS (visual analog scale) was used to determine the level of perceived pain and the DASH scale (Disabilities of the arm, shoulder and hand) to define the functional impairment. An analysis of numerical variables, functional variables, reproducibility and harmony of the movement and description of the trajectory of the instantaneous helical axis (IHA) was carried out. As a result, the high reliability of the procedure has been demostrated. Significative differences were found between healthy and pathological subjects. However, it was only evident about groups, in addition the dispersion was considerable. Reproducibility and harmony values were similar for both. The functional analysis showed that the pathological group had lower angle, velocity and acceleration throughout the entire cycle. It was found that the DASH scale had a moderate relation with the functional kinematic variables. On the other hand, when increasing the level of affectation, an obvious decrease of the angular velocity, and a change in the movement pattern was observed. Regarding the effect of loading, no clear differences were found in the study population. Finally, the IHA described a vertical and mid-lateral displacement, with an initial point below the acromion. The pattern was similar in both groups, however it was affected by the level of pain and functional impairment. In conclusion, these findings suggest that functional variables are more sensitive to changes than classical numerical variables. On the other hand, differences between healthy and pathological subjects are only evident at group level. It seems that it is only evident in highly affected patients, not in those with a mild or intermediate impairment. Moreover, the study of the IHA is novel and provides relevant information about the shoulder joint coordination. Finally, we concluded that the use of repeated measurements using the subject as a factor along with the use of scales of functional assessment provides a better description of the movement since the exclusive use of biomechanical data, does not seem to be sufficient. / Cáceres Cáceres, ML. (2019). Aplicación de la cinemática articular a la valoración funcional del hombro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/133994