Het minimaliseren van de menselijke, ecologische voetafdruk en het behouden van
een comfortabele en betaalbare levenswijze is waarschijnlijk een van de grootste
uitdagingen van de 21e eeuw. Een van de terreinen waar op dit moment veel innovatie plaatsvindt in deze context is de auto-industrie, waar wordt gezocht naar
alternatieven voor auto’s op fossiele brandstof. Een belangrijk voorbeeld van deze
alternatieven zijn brandstofcel-elektrische voertuigen. Ze combineren een lage uitstoot met een gebruikspatroon dat vergelijkbaar is met dat van auto’s op fossiele
brandstof. Vooral voor zwaar transport lijken ze interessant.
Hoewel het fysieke concept aantrekkelijk lijkt, moet er nog veel technologische
ontwikkeling en optimalisatie plaatsvinden. Dit proefschrift richt zich op een essentieel onderdeel van het aandrijfsysteem in een brandstofcel elektrisch voertuig: het
drukvat waar de waterstof (en dus de energie) wordt opgeslagen. Het is verreweg het
zwaarste onderdeel van het aandrijfsysteem en verhoogt dus de vermogensbehoefte
van het voertuig aanzienlijk. Als oplossing om het gewicht van de constructie te
beperken, wordt gezocht naar alternatieve materialen ter vervanging van staal. Een
materiaalgroep met een zeer hoge specifieke sterkte en stijfheid zijn de vezelcomposieten.
Hoewel ze technisch beter presteren, blijven er enkele problemen. Vezelcomposieten
zijn minder matuur en hun mechanisch gedrag is inherent moeilijker te modelleren.
Hierdoor hebben bedrijven tegenwoordig de keuze tussen twee onaantrekkelijke opties: grote tijdrovende en dure experimentcampagnes uitvoeren of een zeer grote
veiligheidsfactor gebruiken. De industriestandaard voor de veiligheidsfactoren van
composiet drukvaten ligt nu rond de 2,25.
Dit proefschrift behandelt een alternatieve benadering om de structurele betrouwbaarheid van een composiet drukvat te beoordelen, een zogenaamde ringtest. Hier
wordt de hydraulische druk van de waterstof nagebootst door een radiaal contactmechanisme jegens een ringmonster. Op deze manier kan veel materiaal worden
bespaard. De ambitie is om een template te ontwikkelen waarin de ringtest wordt
gecombineerd met een uitgebreide virtuele testcampagne (= eindige elementenmodel).
Deze combinatie zou de kosten van de testcampagne kunnen beperken, terwijl de
veiligheidsfactor redelijk laag blijft.
In dit proefschrift worden modellen voor de ringtest ontwikkeld en geverifieerd.
Relaties tussen de ontwerpvariabelen, andere gegevens en de barstdruk worden
bestudeerd. Op deze manier wordt een objectieve en cijfermatige inschatting gemaakt
van de (na)delen van de ring test.

Met thermische seizoensopslag kan zonne-energie uit de zomer worden opgeslagen tot in de winter om te gebruiken voor de verwarming van woningen. De opslagtechnologie wordt gecombineerd met andere componenten in een globaal warmtenetwerk. In de thesis worden verschillende concepten voor zo'n warmtenetwerk met seizoensopslag ontworpen en vervolgens geëvalueerd op CO₂-uitstoot en kostprijs.

Ontwikkeling en validatie van warmte- en faseveranderingsmodellen om inwendige vertandingen voor een Formula Student racewagen te laserharden.

Betreft de ontwikkeling van een bewegingsschattings en -compensatiesysteem dat minder-invasieve hart procedures moet toelaten. Het systeem wordt geïntegreerd in een chirurgische robot en moet de chirurg toestaan te opereren op het hart alsof het stilligt, terwijl in feite de robot de beweging van het hart volledig compenseert.

Dit werk presenteert het ontwerpproces van een modulair robotsysteem ter verbetering van onkruidbeheer in biologische beddenteelt. Het resultaat is een lichtgewicht robotvoertuig met een configureerbare werktuigeenheid. Dit platform is in staat onkruid mechanisch te verwijderen bij het ontkiemen.

Zal het vermogen van een waterstofmotor kunnen tippen aan zijn fossiele equivalent? Wat gebeurt er met de efficiëntie en de emissies van dergelijke motor? Aan de hand van een model kan op een kostenefficiënte manier uitgebreid onderzocht worden welke mogelijkheden er zijn voor waterstofmotoren.

Het betreft een optimalisatie van een centrifugaalcompressor bij Fluxys te Zeebrugge. Het was een anti-surge probleem waardoor de compressor niet op het optimaal werkingspunt kon werken. Het gevoerde onderzoek leidde tot een optimalisatie van de anti-surge regeling.

Steeds meer worden geautomatiseerde lijmprocessen geïmplementeerd in productieprocessen, dit om een representatieve en continue verlijming te garanderen. Deze lijmunit wordt in combinatie met een robot gebruikt om een lijmproces te automatiseren. Bijkomend wordt een kwaliteitscontrole uitgevoerd met een camera.

Spectroscopische karakterisatiemethodes zoals LIBS kunnen recyclagebedrijven helpen aluminiumschroot beter te sorteren. Hierdoor wordt het mogelijk meer aluminium te recycleren, wat heel voordelig is voor het milieu. Ook voor de recyclagebedrijven zelf is het vanuit een financieel oogpunt interessant beter te kunnen sorteren.

In dit werk wordt een nieuwe dimensioneringsmethode ontwikkeld voor boorvelden. Daarnaast wordt er een inzichtelijke methode ontwikkeld voor hybride geothermische verwarmings-en koelsystemen. Het blijkt dat zulke hybride systemen een economisch (en ecologisch) voordeel hebben.

In deze thesis wordt de impact van de invoer van een mobile stroke unit in UZ Leuven voor patiënten met een ischemische beroerte ingeschat. De meest ingrijpende invloedsfactoren op de effectiviteit van de mobile stroke unit zijn de drieminutenregel en de performantie van de nooddispatch. De gemiddelde tijdswinst tot behandeling voor beroertepatiënten in oost Vlaams-Brabant varieert sterk afhankelijk van de implementatiewijze van de mobile stroke unit.

Om de energieproblemen van het Senegalese pluimveebedrijf 'Le Coquetier Social' op te lossen hebben we een windmolen ontworpen. Dit is een windmolen die platgelegd kan worden, waardoor de opbouw en het onderhoud veiliger kunnen gebeuren.

Automatische toediening van medicatie heeft het potentieel onze relatie met geneesmiddelen te revolutioneren. In dit eindwerk werd aangetoond dat automatische toediening van verdovingsmiddelen mogelijk is. Het ontwikkelde algoritme garandeert de veiligheid van de patiënt en kan ook voor andere toepassingen gebruikt worden.

Binnen deze thesis wordt de integreerbaarheid van hernieuwbare technologieën (warmtepomp, zonnepanelen en zonnecollectoren) met het productieproces van sanitair warm water bestudeerd. In een eerste deel wordt gekeken welke invloed de dimensionering en de aansturing van de hernieuwbare technologieën heeft op verschillende outputkarakteristieken van elk systeem. Hierna volgt een vergelijking tussen de hernieuwbare technologieën voor verschillende scenario's om te kijken welke technologie het meest geschikt is voor de productie van sanitair warm water. Deze vergelijking gebeurt op basis van energetische, economische en ecologische aspecten.

Numerieke scheursimulaties voor scheurgroei en -initiatie vergelijken en valideren met elkaar a.h.v. een testcase. Deze zijn de: Element Free Galerkin Method, Extended Finite Element Method, Phase-Field Fracture Method. De conclusie van deze masterproef is dat de Phase-field Fracture method de meest stabiele is en dat de gevalideerde simulatietechnieken zijn nog niet in staat blijvende vervorming te simuleren.

Deze scriptie beschrijft het ontwerp en de implementatie van een demo-opstelling met een autonoom vliegende drone. In deze demo worden principes uit de regeltechniek geïllustreerd. De studie beschouwt de modellering, lokalisatie, controle en navigatie van drones, en ontwikkelt een structuur om deze aspecten te combineren in een robuust kader dat flexibiliteit toestaat bij de uitvoering van de demo.

De scriptie handelt over de optimalisatie van de nokkenas van een borstelmachine aan de hand van Matlab. Het is in feite een theoretische opdracht, waarbij het resultaat gecontroleerd wordt doormiddel van praktijktesten.

Ballonnen zijn niet enkel leuk op feestjes, ze zijn ook zeer interessant vanuit technologisch standpunt. Zo kunnen we ze samenstellen tot zachte robots die klein, goedkoop en veilig zijn en die zelfs geen sturende elektronica nodig hebben. Deze thesis stelt een nieuwe ballonachtige structuur voor die nieuw complex gedrag van die puur mechanische constructies mogelijk maakt.

Deze thesis beschrijft het ontwerp en technische analyse van een iris mechanisme gebaseerd op het menselijke oog. Deze iris kan gebruikt worden bij een zonnereactor voor de productie van elektriciteit of grondstoffen (vb.: waterstof) en dit bij een veel hogere efficiëntie.

De scriptie behandelt het volledig ontwerpen, fabriceren en experimenteel testen van een uitlaatpoortmechanisme voor een zonne-reactor. Deze reactor staat in voor het zonne-thermisch kraken van methaan om zo waterstof te produceren als alternatieve en propere energiebron.

Zelfherstellende robots kunnen, net zoals mensen, genezen van hun wonden. Om het productieproces te vereenvoudigen en complexere designs mogelijk te maken, wordt de techniek van het 3D-printen ontwikkeld voor deze specifieke materialen.

Neurologische aandoeningen hebben een enorm negatieve impact op de kwaliteit van leven bij een steeds groter wordend aantal personen. Door het ontwikkelen en produceren van een hersenimplantaat voor de grootschalige registratie van cellulaire activiteit in vrij bewegende knaagdieren, zal meer inzicht verkregen worden over het functioneren van de hersenen. Aan de hand van deze verworven kennis zullen de behandelingen voor neurologische aandoeningen verbeterd worden.

Deze scriptie beschrijft de ontwikkeling van een orthese die in staat is om tremor te reduceren in de pols. De orthese is gebaseerd op een regelbare viskeuze demper zodanig dat tremor op verscheidene frequenties onderdrukt kan worden.

Om het koppel van een elektrische machine te regelen kan gebruik gemaakt worden van een standaard PI regelaar of van meer geavanceerde voorspellende regelaars. In deze scriptie worden de voor-en nadelen van beide mogelijkheden specifiek voor een permanentemagneetbekrachtigde machine met axiale flux afgewogen.

Onderzoek naar de productie van pyrolyse olie uit bamboe. De innovatie van een snelle pyrolyse reactor voor dit onderzoek. Het onderzoek is gericht op de toepassing van FPO in scheepsdieselmotoren