MECH4240 Summer 2016 Projects Caveat: There are probably more projects available than needed.  Some projects are “high priority” and 

must be accomplished.  Some may be removed if there is low interest, or because of the need to 

complete high priority projects.  You will most likely get your first or second choice.   Rank you top 3 

choices by Sunday, 6 pm? (let’s talk about…), and email to bealedg@auburn.edu and to Ross Lambert 

trl0007@tigermail.auburn.edu .   Projects 2, 3 or 4, 7, and 9 must be performed, so you should make at 

least one of these a top 3 rank. 

Project 1‐ Hyperloop 

 

 

 

   

Project 2 ‐ AMRDEC 

 

   

 

  CONTACT: Triplett, Matt H CIV (US) <matt.h.triplett.CIV@mail.mil> Matt H. Triplett  U. S. Army RDECOM  RDMR‐WDP‐A  Redstone Arsenal, AL 35898  256‐876‐1015   To: Owens, Taylor CIV (US) <anthony.t.owens8.civ@mail.mil Taylor Owens, US Army AMRDEC, RDMR‐WDP‐A Redstone Arsenal, AL  35898 256‐842‐0813 (office) 256‐603‐9313 (cell) 

   

Project 3 – Neptune 1 

Low Temperature Run‐in Fixture A register is a device that attaches to a water meter used to count the rotations of the meter’s 

measuring chamber and record/display actual consumed volume.  During development of new registers, 

a run‐in fixture that simulates actual meter rotation is needed.  Such fixtures generally mount 4‐8 

registers and turn them all in a precise synchronization using a stepper motor with encoder.  

Additionally, registers need to be tested in environmental chambers that simulate the extreme 

temperatures expected in service and storage.  It is desired to place a run‐in fixture into an 

environmental chamber to better simulate functional conditions.  The problem is that below ‐20°F, 

current run‐in fixtures stop turning.  This project will design and develop a run‐in fixture that can 

continue to operate over the entire desired range of +65°C to ‐40°C. 

John R. Scarborough III Mechanical Engineering Manager Neptune Technology Group Inc http://neptunetg.com/ 1600 Alabama Hwy 229 Tallassee AL 36078 (334) 283‐7412 (office) (334) 283‐7293 (fax) (334) 415‐2837 (iPhone) jscarborough@neptunetg.com  

 

   

Project 4 – Neptune 2 

Table‐top Wiegand Wire Twisting machine Wiegand Wire (https://en.wikipedia.org/wiki/Wiegand_effect) is a specially fabricated wire that, if 

processed correctly, produces a voltage in the presence of a changing magnetic field.  The drawn and 

annealed wire must be strained mechanically in torsion to work harden the outside of the wire while 

leaving the center elastic in order to produce this voltage.  Unprocessed wire is delivered in spool form 

and must be work‐hardened via twisting and then re‐spooled in one long continuous length.  A 

production machine can be many meters long.  It is desired to have a much more compact machine, 

possibly the size of a refrigerator or even fitting on a table top.  This project will develop a compact 

machine capable of twisting Wiegand wire to variable amounts to allow experiments to determine 

optimum twisting parameters. 

John R. Scarborough III Mechanical Engineering Manager Neptune Technology Group Inc http://neptunetg.com/ 1600 Alabama Hwy 229 Tallassee AL 36078 (334) 283‐7412 (office) (334) 283‐7293 (fax) (334) 415‐2837 (iPhone) jscarborough@neptunetg.com  

 

   

Project 5‐ Load Frame  Contact: Dr. Payton Load Frame Project Mission Goal   Team will design, build and test a load frame that is capable of both 

compression and tensile testing using a 50,000 Kilo‐Newton Load cell.   Machine must be capable of pulling a 0.500 inch stainless steel specimens to failure.    It must be capable of compression up to 20,000 LBF. 

Number of People Required This project needs four to six people. Skill Sets Required   Team members      ‐ Must be DML certified.     ‐ Must have a strong interest in       ‐ Mechatronics       ‐ LabVIEW       ‐ Arduino       ‐ Raspberry Pi     ‐ At least one member must be comfortable with simple circuitry. Mandatory Requirements: Machine must be capable of the following:   ‐ Pulling specimens of 0.500 diameter or 0.500 by 0.500 rectangular to         failure:         ‐ Stainless Steel 302/403     ‐ Copper 10101     ‐ Aluminum   ‐ Compression to failure (bend failure) of above specimens   ‐ Recording forces, Z‐axis displacement   ‐ Calculating flow stress, yield stress and ultimate tensile strength   ‐ Calculating toughness of material   ‐ Calculating modulus of the material Machine must have a clear optical field on one side of the frame for high  magnification photography. Machine must be capable of calibration. Machine must demonstrate capability using standard test specimens provided  to the team. Budget: Initial budget is $2000.   No limit on budget if concept is workable. 

Project 6 – Printing Head  Contact: Dr. Payton Printing Head Project Goal of Project Team will research and construct prototype proof of concept 3D printing

head as directed by sponsor. The printer head will be capable of directly laying down layers of molten metal (Inconel, Cobalt 12, Stainless Steel, Copper, and Aluminum) when constructed. If the prototype printing head is operational by October 1st, it will be incorporated into a CNC machine for testing.

Number of People Required Three to six people are needed for this project. Skill Sets Required ‐ All students must be DML qualified. ‐ Student should be extremely comfortable with thermodynamic theory. ‐ Highly desirable that students have experience with electrical         circuits/electricity. ‐ Students must be comfortable with principles of inductive and resistive         heating. ‐ It is desirable that students have following interests/skill sets:   ‐ Inductive / Resistive heating   ‐ Mechatronics / Design of Machines   ‐ Raspberry Pi / Arduino   ‐ LabView ‐ It is desirable that the team have someone comfortable with programming        (C, Python, etc). ‐ Some experience with plastic extrusion printing would be helpful. Mandatory Requirements Team will produce following deliverables:   ‐ Literature review metal 3D printing   ‐ Literature review of Resistive and Inductive heating.   ‐ Three competing design concepts from which 1 will be funded for 

construction   ‐ A working proof of concept prototype   ‐ Technical Manual   ‐ Operators Manual Budget Initial budget for this project is $2,000.  If the design merits it, there is no limit 

on the budget.    

Project 7: Friction Stir Welding – Dr. Payton Friction Stir Welding Project Mission Statement Students will convert an obsolete but functional Computer Numerically Controlled Bridgeport milling machine into a research quality Friction Stir Welding machine. The machine must be totally operational by the end of the second semester. Number of Required Personnel Project will require four to seven people. Team Member Skill Sets Team members must have the following skill sets: - One member must be a graduate of a certified machinists program. - All other students must be DML qualified. - One student with some electronic/electrical experience required. - All students should be interested in: - G-Code (CNC Programming) - LabVIEW programming - Mechatronics - Arduino / Raspberry Pi - Highly desirable that as many Mechatronic course graduates as possible be included on the team. - Students should be comfortable with electrical circuit design and wiring. - Students with experience in Arduino and/or Raspberry Pi are preferred. * Desirable means preferred/optional but not mandatory. ** Must means non-negotiable. FSW Senior Design Project Product requirements: - Operational by the end of fall 2016 term. - Parts on order by August 15th to support construction - Machine must be capable of FSW in 1/2 inch thick Stainless Steel - Downward force - Torque - Lateral movement - Machine must record - Downward force - Lateral force - Torque - Spindle RPM

- Machine must move in X and Z axes - Machine must have a tilt head up to +/- 5 degree - This must be RIGID during a weld - Machine must run in both positional control and LOAD control - Tool position maintained constant Z axis in posit control - Tool maintain a constant DOWNWARD Z thrust force in load Control mode. THIS WILL BE THE STANDARD MODE. - Machine must produce a weld 18 inches long (Y-axis) - Produce an operators manual documenting the machine - Produce a maintenance technical manual documenting the machine Budget: No limit as long as the design justifies the expense. QUALITY is more important than cost in this project. 

   

Project 8 – NASA Human Exploration Rover Wheels Further Info: Zach Martin  zzm0003@tigermail.auburn.edu     Kyle Kubic kak0032@tigermail.auburn.edu  

Mission: Optimize existing vehicle suspension response to expected road inputs, and design/build/test a 

new wheel design. 

   

Project 9 – GKN project Wash Enclosure Margie Godwin Business development Process Continuous Improvement Leader (PCIL)   GKN Aerospace Alabama 3951 AL Hwy 229 Tallassee, AL 36078   T:  (334) 283‐9442  │  C:  (334) 201‐5440 E:  margaret.godwin@usa.gknaerospace.com 

   

 

   

 

 

 

   

 

   

Project 10 ‐CanSat 11.  CanSat Competition 2017.   This a small satellite that fits within a soft drink can or similar structure, and is launched by a rocket (rocket 

supplied, not to be designed).  The CanSat is released at low elevation and fall to earth and collects science data during the fall.   When the 

science vehicle is released from the container, it shall glide in a circular pattern with a diameter of no more than 1000 meters.  During flight, the 

glider science vehicle shall sample the air pressure and temperature at a rate of 1 sample per second and transmit the data to a ground station. 

Position data of the sample data shall also be recorded and included in the telemetry at the same rate. Speed of the glider shall be measured 

with a pitot tube and compared with GPS generated velocity data.  The glider science vehicle shall take a picture of the ground with the camera 

pointing at the ground when requested by the ground station judge. The imaging shall be initiated by a command sent from the ground station 

to the glider science vehicle. The images shall be recorded for retrieval after landing. Features: Competition in May or June, project is trial-by-fire satellite engineering project, and assembly and interfacing of sensor and actuator systems and measurements and data collection. Technical Advising by Dr. Harris and Dr. Triggs (AE). http://www.cansatcompetition.com/docs/mission_guide_2016_r150626.pdf ,

http://www.cansatcompetition.com/index.html , http://www.cansatcompetition.com/docs/Cansat_environmental_tests_r1.2.pdf ,

3-5 students.

 

Project 11 – O‐ACS Bike Frame You will work closely with Jeff Thompson (ME tech) to build a composite bike frame made with tubes using an Open‐Architecture Composite 

Structure, which is an AU patented technology that has been licensed to Highland Industries (Takata).   Students will need to design the O‐ACS 

using FEA for loads (i.e. optimize the architecture), then build the frame and test it under standard loading conditions and on a bike itself.