Department of Mechanical and Materials Engineering

Šio tyrimo tikslas – stebėti trinties poveikį vėjo turbinos mentėms ir kaip galima pagerinti vėjo turbinos našumą. Šiame tyrime naudojamas trinties jėgų, veikiančių vėjo turbinos mentę, koeficientas, siekiant gauti teisingas stygos ir sukimo vertes, siekiant padidinti bendrą vėjo turbinos našumą. Preliminari mentė, sudaryta iš 4 skirtingų NACA aerodinaminio profilio profilių, suprojektuota naudojant Glauerto metodą ir imituota, siekiant gauti pradinius duomenis. Gauti stygų ilgiai ir sukimo kampai nustatomi kaip įvesties parametrai, o trinties jėgos nustatomos kaip objektyvūs optimizavimo rezultato parametrai, naudojant vieno tikslo optimizavimo metodą. Išsklaidymo diagramos ir Pareto frontai naudojami optimaliai stygai ir sukimui nustatyti optimizuotai mentės geometrijai. Domeno konstrukcija dažniausiai yra sumažinta, ir dėl skaičiavimo apribojimų išilgai mentės stygos parenkami tik 05 taškai, siekiant rasti globalius optimalius rezultatus. Preliminaraus ir optimizuoto mentės modelio rezultatams palyginti bei srauto ir slėgio vizualizacijai pateikti naudojami 0,8 m/s, 10 m/s, 12 m/s, 14 m/s ir 16 m/s vėjo greičiai. Modeliavimui naudojama plačiai pripažinta ir komerciškai prieinama ANSYS programa. Struktūra: įvadas, literatūros apžvalga, metodologija, rezultatai ir aptarimas, išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas.

The focus of this study is to observe the effects of friction over the wind turbine blades and how the output of the wind turbine can be improved. In this study, the factor of frictional forces exerted over a wind turbine blade is used to obtain the correct values of chord and twist to enhance the overall output of the wind turbine. A preliminary blade consisting of 4 different NACA airfoils is designed using the Glauert method and simulated to obtain the baseline data. The obtained chord lengths and twist angles are set as input parameters, whereas frictional forces acting are set as objective outcome parameters for the optimization using the single objective optimization method. Scatter plots and Pareto fronts are being used to determine the optimum candidate chord and twist for the optimized blade geometry. The design of the domain is mostly reduced, and only 05 points along the blade chord are selected to find global optimum results due to computational limitations. The wind velocities of 08 m/s, 10 m/s, 12 m/s, 14 m/s, and 16 m/s are used to compare the results of both the preliminary blade model and the optimized blade model and also to present the flow and pressure visualization. The widely recognized and commercially available ANSYS is used for the simulation purposes Structure: introduction, literature review, methodology, results and discussion, conclusion and recommendations, references

Tyrime aprašomas modelis, kaip įmonės pramonėje įdiegti popierinių vandens butelių, kaip alternatyvios medžiagos plastikiniams paketams, gamybą. Tyrimas pradedamas sistemine literatūros apžvalga, kurioje nagrinėjamas popierinių vandens butelių tinkamumas penkiais aspektais – medžiagų sistemomis, barjerinėmis ir dengimo technologijomis, procesais, tvarumo ir žiediškumo kompromisais bei taikomomis reguliavimo sistemomis. Nustatyta, kad joks komerciškai tinkamas popierinis butelis negali būti naudojamas kaip skysčio talpykla be nepriklausomai patikrinto barjerinio sluoksnio ir kad deklaruotos medžiagų sudėtis nebuvo nepriklausomai instrumentiškai patikrinta. Antrajame etape atliekamas nepriklausomas empirinis penkių komercinių produktų apibūdinimas, naudojant skenuojančią elektroninę mikroskopiją su energijos dispersine rentgeno spektroskopija ir „Axia™ ChemiSEM“ prietaisą. Septyni analitiniai mėginiai, gauti iš šio bandymo, yra vertinami naudojant specialiai sukurtą dviejų dalių vertinimo modelį. Šį vertinimo modelį sudaro penkių etapų SEM-EDS teiginių tikrinimo protokolas ir keturių dimensijų integruota medžiagų vertinimo matrica, kuri vertina struktūrinį vientisumą, cheminį saugą, teiginių tikslumą ir žiediškumo potencialą. Empirinė analizė rodo, kad su maistu besiliečiančiame popierinio vandens butelio vidiniame įdėkle yra 18,2 atominio procento nedeklaruoto chloro. Tai paneigia teiginį, kad „Flow Bottle“ butelis pagamintas iš 100 % augalinės kilmės medžiagos. Be to, analizė rodo, kad visų penkių gaminių gamybos sąnaudų priemoka ir medžiagų skaidrumas yra atvirkštinis ryšys. Remiantis šiais rezultatais, siūlomas popierinių vandens butelių įgyvendinimo modelis. Tai penkių pakopų sprendimų priėmimo sistema, taikoma visuotinai. Ji leidžia gamintojams, viešųjų pirkimų specialistams, tvarumo auditoriams ir reguliavimo institucijoms įvertinti bet kokį popierinį skystų pakuočių produktą remiantis nepriklausomai patikrintais instrumentiniais įrodymais, o ne gamintojo deklaruojamais sudėties duomenimis.

The study describes a model for implementing manufacturing paper water bottles as an alternative material to plastic packages in the company industry. The research starts with a systematic literature review investigating the feasibility of paper-based water bottles across five dimensions – material systems, barrier and coating technologies, processes, sustainability and circularity trade-offs, and applicable regulatory frameworks. It establishes that no commercially feasible paper bottle can perform as a liquid container without an independently verified barrier layer, and that the declared material compositions have not been subject to independent instrumental verification. During the second stage, independent empirical characterisation of five commercial products takes place using Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy using the Axia™ ChemiSEM instrument. Seven analytical specimens that emerge from this testing undergo evaluation using a purpose-developed two-part evaluation model. This evaluation model consists of a five-stage SEM-EDS Claim Verification Protocol and a four-dimension Integrated Material Evaluation Matrix that scores structural integrity, chemical safety, accuracy of claims and potential for circularity. The empirical analysis reveals that the food contact inner liner of the Paper Water Bottle contains undeclared chlorine at 18.2 atomic percent. This undermines the claim that the Flow Bottle is comprised of 100% plant-based material. In addition, the analysis establishes that there is an inverse relationship between production cost premium and material transparency across all five products. Informed by these findings, the Paper Water Bottle Implementation Model is proposed. This is a five-step decision-making framework, which applies universally. It enables manufacturers, procurement professionals, sustainability auditors, and regulators to assess any paper-based liquid packaging product via independently verified instrumental evidence rather than manufacturer-declared compositional data.

Elektriniai varikliai kosmose kasmet susilaukia vis daugiau dėmesio dėl jų efektyvumo, paprastumo ir patikimumo (lyginant su cheminiais varikliais), koreguojant palydovų orbitas visą jų misijos laiką. Remiantis 2025 m. NovaSpace duomenimis, iki 2034 m. bus paleista apie 43 tūkst. palydovų. Tai reiškia, kad paklausa sparčiai auga, tačiau dabar naudojami varikliai yra brangūs bei netvarūs – dėl kuro ksenono kainos bei jo prieinamumo. Taip pat, palieka labai mažai vietos palydove esančiam kroviniui, dėl slėginių talpų bei jų valdymo sistemos dydžio, palyginus su likusiu palydovo tūriu. Todėl, privalome ieškoti alternatyvių variklių veikiančių be dujinių sistemų. Baigiamajame bakalauro darbe yra nagrinėjami Holo variklių konstrukcijos skirtumai, pritaikant naujo tipo kurą – bismutą, atliekama išsami mokslinės literatūros analizė, kuri leidžia nustatyti esminius bismuto ir ksenono Holo variklio konstrukcijos principus ir skirtumus, atkreipiant dėmesį į svarbius geometrinius parametrus bei kraštines sąlygas, reikalingus projektuoti skaitiniam modeliui Solidworks aplinkoje. Parenkama tinkama misija bei atliekamos simuliacijos ir ekonominiai skaičiavimai, siekiant užtikrinti tvarią ateitį kosmoso orbitose, patobulinti mažųjų palydovų pozicionavimo galimybes. Darbą sudaro: įvadas, kosmoso palydovų variklių teoriniai pagrindai, lyginamoji analizė, techninio sprendimo tyrimas, projektavimo rezultatai, ekonominiai skaičiavimai bei išvados. Darbo apimtis – 63 p. teksto, 44 paveikslai, 17 lentelių, 68 bibliografiniai šaltiniai.

Every year electric propulsion use in space attracts more attention due to their effectiveness, simplicity and reliability (in-comparison with chemical thrusters) for satellite orbital corrections during their full mission length. According to year 2025 data by NovaSpace, until 2034, there will be additional 43 thousand satellites in our orbit. That means, that the demand is rapidly rising, but the current propulsion offerings are expensive and unsustainable due to their price and availability. They leave little space for the payload, due to their pressurized tanks and management systems. To address this, we must look for alternative propellants, avoiding gaseous systems. This final bachelor‘s thesis overviews the structural differences of Hall thrusters, needed for a new type of propellant – bismuth, an in-depth scientific analysis is performed, which allows for understanding key different concepts in-between xenon and bismuth, outlining the most critical geometrical and other parameter differences, required for modelling thruster in Solidworks environment. An optimal space mission is chosen, simulations and economical evaluations performed, with the goal to make sure that the future of sustainable space is ensured, improving small satellite manoeuvring abilities. Thesis includes: intro, theoretical basis for space satellite thrusters, comparative analysis, technical solution analysis, modelling results, economic evaluation and summary. Work done: 63 pages of text, 44 pictures, 17 tables, 68 literature sources.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjami inovatyvaus produkto kūrimo ir įvedimo į rinką aspektai, ypatingą dėmesį skiriant bendradarbiavimui aprūpinimo grandinėje. Aptariamas inovacijų kūrimo būtinumas, tikslai bei jų reikšmė. Išnagrinėti aprūpinimo grandinės organizavimo, struktūros ir dalyvių bendradarbiavimo teoriniai aspektai, taip pat inovacijų samprata, sukurtas modelis ir naujų produktų įvedimo į rinką problematika. Darbe pateiktas inovatyvaus produkto kūrimo ir įvedimo į rinką bendradarbiaujant aprūpinimo grandinėje tyrimas, išanalizuoti anketinės apklausos rezultatai bei įvertinti veiksniai, darantys įtaką inovacijų sėkmei. Remiantis teorine ir empirine analize, pateiktos praktinio įgyvendinimo rekomendacijos pramonės įmonėms. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros analizė, empirinis tyrimas, modeliavimas, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 63 p. teksto be priedų, 26 iliustracijos, 3 lentelės, 34 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The final master’s thesis examines the aspects of innovative product development and market introduction, with particular emphasis on collaboration within the supply chain. The necessity of innovation development, its objectives, and its significance are discussed. The theoretical aspects of supply chain organization, structure, and participant collaboration are analyzed, as well as the concept of innovation, the developed model, and the challenges of introducing new products to the market. The thesis presents a study on innovative product development and market introduction through supply chain collaboration, analyzes the results of a questionnaire survey, and evaluates the factors influencing the success of innovations. Based on theoretical and empirical analysis, practical implementation recommendations for industrial companies are provided. The thesis consists of six parts: introduction, literature review, empirical research, modeling, conclusions and recommendations, and references. The volume of the thesis is 63 pages of text (excluding appendices), including 26 figures, 3 tables, and 34 bibliographic sources. The appendices are attached separately.

Šiame baigiamajame darbe aprašomas atsparaus vandeniui keturšraigčio drono, pritaikyto paieškos ir gelbėjimo misijoms sudėtingomis sąlygomis – tokiose kaip operacijos virš vandens, lyjant lietui ar esant prastam matomumui – projektavimas ir kūrimas. Dronas aprūpintas didelio našumo vandeniui atspariais varikliais, termovizorine kamera, sumontuota ant stabilizuoto gimbalo, bei patikima krovinio išmetimo sistema, skirta išmesti savaime išsipučiančią gelbėjimosi pasagą žmonėms, kuriems reikia pagalbos. Maitinimą užtikrina didelės talpos LiPo akumuliatorius, o stabilų ir tikslų valdymą – elektroniniai greičio reguliatoriai (ESC), veikiantys kartu su patikima skrydžio valdymo sistema. Paaiškinamąją dalį sudaro įvadas, panašių dronų ir gelbėjimo technologijų analizė, pasirinktų komponentų ir projektavimo sprendimų pagrindimas, techniniai ir funkciniai skaičiavimai, veikimo principas, konstrukcinių detalių technologinio apdirbimo procesas, saugos ir aplinkosaugos reikalavimai bei ekonominiai skaičiavimai. Pridedami brėžiniai: Paieškos ir gelbėjimo drono surinkimo brėžinys (1 lapas – A1); Propelerio ir variklio grupės surinkimo brėžinys (1 lapas – A1); Detalės brėžinys (1 lapas – A1); Detalės technologinis apdirbimo kelias (0,5 lapo – A1); Ekonominių rodiklių suvestinė (0,5 lapo – A1).

This thesis details the design and development of a waterproof quadcopter drone tailored for search and rescue missions in demanding conditions—such as operations over water, in the rain, or under low visibility. The drone features high-performance waterproof motors, a thermal imaging camera mounted on a stabilized gimbal, and a reliable payload release system designed to deploy a self-inflating life buoy to individuals in need. It is powered by a high-capacity LiPo battery and managed by electronic speed controllers (ESCs) in conjunction with a robust flight controller, ensuring stable and responsive performance during critical missions. The explanatory notes consist of an introduction, analysis of similar drones and rescue technologies, justification of the chosen components and design approach, technical and functional calculations, principle of operation, design and technological part machining process, safety requirements and environmental safety considerations, and economical calculations. Assembly drawings of the Search and Rescue Waterproof Drone (1 page – A1); Assembly drawings of the Propeller-motor group (1 page – A1); Parts drawing (1 page – A1); Technological path of the part (0.5 sheet – A1); Indicators of economics (0.5 sheet – A1).

Baigiamajame bakalauro darbe yra analizuojami su projektuojamos sistemos veikimu susiję patentai bei Thomas Newcomen garo siurblys, išskiriami šių konstrukcijų privalumai ir trūkumai. Suprojektuojamas kondensacinis siurblys, skirtas vandens pumpavimui, kuris naudojamas žemės drėkinimui ar kitoms ūkio veikloms. Atlikti konstrukciniai skaičiavimai: vandens talpos matmenų nustatymas, sienelių storio apskaičiavimas, stipruminiai, vandens debito, ciklo trukmės apskaičiavimai. Aprašyti darbų saugos ir aplinkosaugos reikalavimai. Atliktas ekonominis darbo įvertinimas. Apskaičiuotos išlaidos, pelnas. Darbas sudarytas iš: įvado, patentų ir panašių konstrukcijų analizės, pasirinktų sprendimų pagrindimo, pagrindinių parametrų skaičiavimo, standartinių detalių parinkimo, platformos stipruminių skaičiavimų ir simuliacijos, darbų saugos ir aplinkosaugos reikalavimų, ekonominių skaičiavimų, išvadų. Darbo apimtis - 58psl. be priedų, 9 psl. priedų, 4 lentelės, 32 iliustracijos, 30 šaltinių.

In the final bachelor's thesis, patents related to the operation of the designed system and Thomas Newcomen's steam pump are analyzed. The advantages and disadvantages of these constructions are identified. A condensation pump is designed for water pumping, which is intended for land irrigation or other agricultural needs. Structural calculations were carried out: determination of the water tank dimensions, wall thickness calculations, strength analysis, water flow rate, and cycle duration calculations. Occupational safety and environmental protection requirements are described. An economic evaluation of the project has been performed. Costs and profit are calculated. The thesis consists of: an introduction, analysis of patents and similar constructions, justification of selected solutions, calculation of main parameters, selection of standard components, structural strength calculations and simulation of the platform, occupational safety and environmental protection requirements, economic calculations, and conclusions. The thesis volume: 58 pages excluding appendices, 9 pages of appendices, 4 tables, 32 illustrations, and 30 sources.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas nerūdijančiojo plieno AISI 904L lazerinis suvirinimas, taikant skirtingas lazerinio spindulio osciliacijos formas – begalybės, aštuoneto, trikampio ir skersinę – bei jų dydžius (1 mm, 1,5 mm ir 2 mm). Tyrimo tikslas – nustatyti, kaip lazerio spindulio osciliacijos geometrija ir dydis veikia suvirinimo siūlės formą, mikrostruktūrą, defektų atsiradimą. Eksperimentai atlikti naudojant 1 mm storio plieno bandinius. Atlikus literatūros analizę, buvo sudaryta suvirinimo technologija ir tyrimo eigos planas. Suvirintų jungčių kokybė vertinta taikant vizualinę apžiūrą ir kontrolę skvarbiaisiais dažalais. Atlikus šiuos tyrimus, paruošti mikrošlifai tolesniems ir išsamesniems vertinimams. Su paruoštais bandiniais atlikti makroskopiniai ir mikroskopiniai tyrimai bei išmatuotos metalo mikrokietumo reikšmės. Išnagrinėjus tyrimo rezultatus, pateikiamos baigiamojo darbo išvados, praktinės rekomendacijos ir tolesnių tyrimų kryptys. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros analizė, tyrimo metodai, tyrimo metodika, tyrimo rezultatai, išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 92 psl., 50 paveikslų, 18 lentelių, 40 bibliografinių šaltinių.

The final master’s thesis investigates the laser welding of AISI 904L stainless steel using various laser beam oscillation patterns—namely, infinity, figure-eight, triangular, and transverse shapes—and different oscillation sizes (1 mm, 1.5 mm, and 2 mm). The aim of the study is to determine how the geometry and size of the laser beam oscillation influence the weld seam shape, microstructure, and defect formation. The experiments were conducted using 1 mm thick steel samples. Following a literature review, the welding technology and research procedure plan were developed. The quality of the welded joints was assessed through visual inspection and dye penetrant testing. Based on the initial evaluations, metallographic specimens were prepared for further and more detailed analysis. Macroscopic and microscopic examinations were performed on the prepared samples, and the microhardness of the metal was measured. After analyzing the results, the thesis presents conclusions, practical recommendations, and directions for future research. The thesis consists of seven chapters: introduction, literature review, research methods, research methodology, research results, conclusions and recommendations, and references. The total scope of the work includes 92 pages, 50 figures, 18 tables, and 40 bibliographic sources.

Šio darbo tikslas – sukurti struktūruotą modelį, kuris suteiktų mažosioms ir vidutinėms įmonėms (MVĮ) aiškų būdą integruoti žiedinės ekonomikos strategijas į jų produktų kūrimo procesus, siūlant praktišką ir lengvai pritaikomą modelį perėjimui prie žiedinės ekonomikos. Darbo struktūrą sudaro išsami literatūros apžvalga, empirinis tyrimas ir modelio kūrimas. Esamos literatūros analizė siekia suformuoti teorinį pagrindą apie mados industriją ir žiediškumo vaidmenį, įskaitant sėkmingam įgyvendinimui svarbius veiksnius: produktų kūrimo aspektus, esamus modelius, įrankius, sertifikatus ir politiką. Empirinis tyrimas suteikia išsamų supratimą apie dabartinį žiedinių strategijų taikymo lygį Europos mados MVĮ, atsižvelgiant į pagrindinius motyvuojančius veiksnius, iššūkius ir galimybes. Galiausiai, sukurtas modelis skirtas pasiūlyti praktišką, nuoseklų ir lengvai pritaikomą žingsnis po žingsnio vadovą, padedantį MVĮ efektyviai diegti žiediškumo principus savo veikloje – nuo pradinės idėjos iki pasirengimo gamybai, atsižvelgiant į tyrime nustatytus iššūkius, tokius kaip sąnaudos, sudėtingumas, aiškių standartų stoka ir ribotas kompetencijos lygis. Darbas susideda iš 7 dalių: Įvadas, Literatūros apžvalga, Empirinis tyrimas, Modelio kūrimas, Išvados ir rekomendacijos. Darbas sudarytas iš 67 puslapių be priedų, 17 paveikslų ir 12 lentelių.

The aim of this thesis is to develop a framework to provide a structured approach for SMEs to integrate circular strategies in their product development processes, offering a practical and scalable model to transition towards a circular economy. The thesis structure consists in a comprehensive literature review, empirical research, and framework development. The examination of existing literature aims to build a theoretical background on the fashion industry and the role of circularity, including factors impacting successful implementation for product development, frameworks, tools, certifications and policies. The empirical study provides a comprehensive understanding of the current level of adoption of circular strategies among European fashion SMEs, considering their driving factors, challenges, and opportunities. Finally, the development of a framework is intended to offer a practical, step-by-step, and scalable model to guide SMEs in effectively implementing circularity in their operations, from the initial idea phase through production readiness, addressing the challenges identified in the research, such as cost, complexity, lack of clear standards, and limited expertise. The thesis consists of 7 parts: Introduction, Literature review, Empirical research, Development of framework, Conclusions and Recommendations. The thesis consists in 67 pages of text without appendixes, 17 figures and 12 tables.

Šiame darbe pristatomas naujoviškas mobilusis hidraulinis keltuvas, kuris yra kompaktiškas, paprastas naudoti ir maitinamas iš standartinio automobilio įkrovimo lizdo. Dėl naujoviškos konstrukcijos keltuvas gali lengvai kelti nuo 1,5 iki 2 tonų svorį, todėl jis yra idealus sprendimas transporto priemonėse naudojamiems kėlimo įrenginiams. Nedidelis jo svoris ir patogios funkcijos užtikrina prieinamumą ir patogumą naudotojams įvairiose aplinkose. Aiškinamąjį raštą sudaro įvadas, panašių įrenginių analizė, sprendimo argumentai, būtini skaičiavimai, veikimo principas, konstrukcijos ir technologinės dalies apdirbimo procesas, saugos reikalavimai ir aplinkos saugos reikalavimai, ekonominiai skaičiavimai, surinkimo brėžinys (1 lapas A1), dalies brėžinys (2 lapas A1), mazgo brėžinys (1 lapas A1), mazgo brėžinys (1 lapas A1), technologinės dalies apdirbimo procesas (1 lapas A1) ir ekonominiai rodikliai (1 lapas A1).

This thesis presents a innovative mobile hydraulic lift that is compact, easy to use and powered by a standard car charging socket. Because of the innovative design, the lift can easily lift weights between 1.5 and 2 tons, making it an ideal solution for vehicle-based lifting applications. Its light weight and user-friendly features ensure accessibility and convenience for users in different environments. The explanatory notes consist of an introduction, analysis of the similar devices, the arguments of the decision, necessary calculation, principle of operation, design and technological part machining process, safety requirements and environmental safety requirements, economical calculations, Assembly drawing (1 sheet A1), part drawing (2 sheet A1), Subassembly drawing (1 sheet A1), technological part machining (1 sheet A1), and economical indicators (1 sheet A1).

Autonominio jūrų laivo, veikiančio kaip krovininis laivas, projektavimo modelis. Modelio matmenys yra tokie:85602x13800x29106 mm. Baigiamajame darbe bus pateikta įžanga, po kurios seks išsamus jūrų pramonės ir laivybos ekonomikos, tradicinės laivų4 statybos, jūrų inžinerijos bei laivų anatomijos tyrimas. Bus nagrinėjamos laivų turbinų generatorių sistemos, varymo sistemos, navigacija ir pažanga autonominių karinių bei komercinių laivų srityje, įskaitant, įskaitant jutiklių sistemas ir nuotolinio valdymo technologijas.

The design model of the Autonomous Marine Vessel operating as a cargo ship. The dimensions of the real life model are as following: 85602x13800x29106 mm. The thesis will encompass an introduction followed by a comprehensive exploration of the marine industry and shipping economy, traditional shipbuilding, marine engineering, and the anatomy of ships. It will delve into ship turbine generator systems, propulsion systems, navigation, and the advancements in autonomous military and commercial ships, including sensor systems, and remote control. Additional sections will cover technological developments, mechanical design, economic calculations, and culminate in the final autonomous vessel design and conclusion.