Die vorliegende Bachelorarbeit ergänzt das bereits existierende nicht-photorealistische 3D-Landschaftsmodell im 'Ethno-Nature Park Uch-Enmek' nach Osten. Zentrum der durchgeführten Modellierungsarbeiten im zwei- und dreidimensionalen Raum ist die Siedlung Karakol. Der existente Workflow - von den Primärdaten bis zum 3D-Modell - wird unabhängig getestet und auf Verbesserungsmöglichkeiten untersucht. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Eignung der existenten Quellen für die Modellierung, der Eignung bisher geschaffener Modellierungswerkzeuge sowie der Quantifizierung des Erfassungsaufwands.

Idag tillämpas BIM (Building Information Modeling) som ett ledande verktyg inom byggprojektering och möjliggör lösningar som är hållbara och optimerade mellan olika discipliner för att effektivt hantera informationsflöden. Vid överföring av data mellan programvaror används ett neutralt filformat, IFC (Industry Foundation Classes). Detta filformat exporteras från 3Dmodelleringsprogrammet Tekla Structures. Syftet med detta examensarbete är att granska orsaken till saknad information vid IFC-export från Tekla Structures. Studien innefattar en fallstudie, komparativ studie samt intervjuer. I fallstudien studeras inställningarna för en IFC-export från en komplex modell i Tekla Structures. Den komparativa studien berör två samordningsprogram Solibri Model Checker och Navisworks Manage, som sedan ställs mot varandra. Det som undersöks är hur IFC-filer lämpar sig i samordningsprogrammen. Intervjuerna har legat till grund och har gett tydliga riktlinjer under arbetets gång. Resultatet av denna studie tyder på att orsakerna kring saknad information i IFC-filer är den mänskliga faktorn och bristande kunskaper av inställningarna i en IFC-export. Ytterligare resultat är jämförelsen mellan samordningsprogrammen som visar att båda är lämpade för IFC-formatet. Genom den komparativa studien har det visat att Solibri lämpar sig bättre för IFC-exporter från Tekla Structures. Med hänsyn till examensarbetets resultat är den mänskliga faktorn avgörande för informationsförluster. Den mänskliga faktorn utgör att det råder bristande kommunikation samt bristande kunskap om IFC-exporter. / Today, BIM (Building Information Modeling) is applied as a leading tool in structural design and modeling and enables solutions that are sustainable and optimized between different disciplines to effectively manage information flows. In connection with transfers between software’s a neutral file format, IFC (Industry Foundation Classes), is used. This file format is exported from the 3D-modeling program Tekla Structures. The purpose of this thesis is to examine the reason for missing information on IFC exports from Tekla Structures. The study includes a case study, comparative study and interviews In the case study, the settings for an IFC- export are studied from a complex 3D- model in Tekla Structures. The comparative study concerns two coordination programs Solibri Model Checker and Navisworks Manage, which are compared against each other. What is examined is how IFC- files are suitable in the coordination programs. The interviews have given clear guidelines during the work. The results indicate that the causes of missing information in IFC -files are the human factor and the lack of knowledge of the settings of an IFC- export. Additional to the results that was achieved are the comparison between the coordination programs shows that both programs are suitable for the IFCformat. The difference between the coordination programs is how one of them signalized the format better than the other Regarding the results, the human factor is crucial for the information loss. The human factor has shown that the lack of communication and knowledge of IFC- exports is a reason for the information loss. Through the comparative study, it has also been shown that Solibri is better suited for IFCexports from Tekla Structures.

A fundamental aspect to consider in factories is the transportation of the items at differentsteps in the production process. Conveyor belts do a great to bring items from point A topoint B but to load the item onto a working station it can demands a more precise and,in some cases, delicate approach. Nowadays this part is mostly handled by robotic arms.The issue encountered is that a robot arm extremity, its gripper, cannot directly instinctivelyknow how to grip an object. It is usually up to a technician to configure how andwhere the gripper goes to grip an item.The goal of this thesis is to analyse a problem given by a company which is to find a wayto automate the grasp pose synthesis of a new object with the adapted gripper.This automatized process can be separated into two sub-problems.First, how to choose the adapted gripper for a new object.Second, how to find a grasp pose on the object, with the previously chosen gripper.In the problem given by the company, the computer-aided design (CAD) 3D model of theconcerned object is given. Also, the grasp shall always be done vertically, i.e., the grippercomes vertically to the object and the gripper does not rotate on the x and y axis. Thegripper for a new object is selected between two kinds of grippers: two-finger paralleljawgripper and three-finger parallel-jaw gripper. No dataset of objects is provided.Object grasping is a well researched subject, especially for 2 finger grippers. However,few research is done for the 3 finger grippers grasp pose synthesis, or for gripper comparison,which are key part of the studied problem.To answer the sub-problems mentioned above, machine learning will be used for the gripperselection and a grasp synthesis method will be used for the grasp pose finding. However,due to the lack of gripper comparison in the related work, a new approach needsto be created, which will be inspired by the findings in the literature about grasp posesynthesis in general.This approach will consist of two parts.First, for each gripper and each object combination are generated some grasp poses, eachassociated with a corresponding score. The scores are used to have an idea of the bestgripper for an object, the best score for each gripper indicating how good a grasp couldbe on the object with said gripper.Secondly, the objects with their associated best score for each gripper will be used astraining data for a machine learning algorithm that will assist in the choice of the gripper.This approach leads to two research questions:“How to generate grasps of satisfying quality for an object with a certain gripper?”“Is it possible to determine the best gripper for a new object via machine learning ?”The first question is answered by using mathematical operations on the point cloud representationof the objects, and a cost function (that will be used to attribute a score), whileithe second question is answered using machine learning classification and regression togain insight on how machine learning can learn to associate object proprieties to gripperefficiency.The found results show that the grasp generation with the chosen cost function givesgrasp poses that are similar to the grasp poses a human operator would choose, but themachine learning models seem unable to assess grasp quality, either with regression orclassification.

Groundwater is one of the main natural resources worldwide. Groundwater exists in aquifers below the earth surface and provides quantities of water for various purposes such as supply to households and businesses, public supply, drinking water supply, irrigation and agriculture. Sweden is also highly dependent on groundwater. As mentioned in the list of 16 Environmental Quality Objectives, that the Swedish Parliament established, "groundwater must assure a safe and sustainable supply of drinking water, as well as promoting viable habitats for plants and animals in lakes and watercourses". However, the protection of groundwater and generally the aquifer resources is prone to various human activities that are harmful in terms of volume and quality. The present thesis aims to investigate the behavior of groundwater towards such human activities of large scales, like a tunnel construction, and small scale, like a construction of a geothermal plant. The area under study is investigated through spatial analysis, using ArcGIS; the groundwater levels are monitored and further statistically analyzed by implementing a Modified Double Mass Statistical Analysis; and further on a 3D numerical model is built in COMSOL Multiphysics in order to simulate possible drawdown caused by human intervention to the natural environment. The created 3D model was used in order to evaluate the drawdown and different scenarios were implemented with the aim to determine the degree of sensitivity the model has towards fracture parameters. Since the occurrence of fractures in the rock mass is often connected to extended investigation and time/cost consuming techniques, the model contains an overall uncertainty concerning the location and properties of the fracture formations in the area. The different scenarios involve variation of fracture zone width and thus the behavior of the top soil layer is investigated in terms of recovery after drawdown. The results indicated connection to human activities, with the statistical analysis to support this. Also, the numerical model showed that the fracture properties are connected to the recovery time of the groundwater levels after a drawdown is noticed. Wider fracture zone width implied more time needed for the groundwater levels to get to their initial values, under the perception that the source of recharge is precipitation. On the other hand, narrow fracture zone width was connected with greater drawdown, compared to the wider width scenario, and also earlier in time recovery of the groundwater levels. The type of the soil layer and its vulnerability to human activities can vary greatly in terms of volume loss which can prove a hazard to existing infrastructure on the ground surface. The present study can prove useful in cases of prestudy of drilling projects of any scale. There is strong connection between fracture formations and recovery of groundwater levels and thus such kind of models can generate innovative techniques of planning before a project begins. / Grundvatten är en av de viktigaste naturresurserna världen över. Grundvatten finns i akviferer under jordytan och ger vatten för olika ändamål så som tillförsel till hushåll och företag, kommunalt bruk, dricksvattenförsörjning, bevattning och jordbruk. Även Sverige är mycket beroende av grundvatten. I en sammanställning av 16 nationella miljökvalitetsmål fastställde riksdagen bland annat att "grundvatten måste säkerställa ett säkert och hållbart utbud av dricksvatten samt att främja livskraftiga livsmiljöer för växter och djur i sjöar och vattendrag". Skyddet av grundvatten och de allmänna vattenresursresurserna är framtaget för att begränsa påverkan från olika mänskliga aktiviteter som är skadliga när det gäller volym och kvalitet. Föreliggande uppsats syftar till att undersöka grundvattnets beteende till följd av storskaliga mänskliga aktiviteter, till exempel en tunnelkonstruktion, och mindre aktiviteter, till exempel byggnation av en geotermisk anläggning. Det område som studeras undersöks genom rumslig analys, med hjälp av ArcGIS; grundvattennivån övervakas och analyseras vidare statistiskt genom implementering av en statistisk analys av Modified Double Mass Statistical Analysis; en numerisk 3D-modell byggs i mjukvaran COMSOL Multiphysics för att simulera möjlig grundvattennivåsänkning orsakad av mänsklig påverkan i den naturliga miljön. 3D-modellen användes för att utvärdera eventuell grundvattensänkning och olika scenarier implementerades med syfte att bestämma graden av känslighet med avseende på sprickparameterar i modellen. Eftersom förekomst av sprickor i bergmassan ofta innebär ett behov av utökad undersökning och tid/kostnadskrävande tekniker innehåller modellen en övergripande osäkerhet om platsen samt egenskaper hos sprickorna i området. De olika scenarierna involverar variation av sprickzonsbredd och det övre jordskiktets beteende betraktas i termer av återhämtning efter avsänkt grundvattennivå. Resultaten indikerade koppling till mänskliga aktiviteter, den statistiska analysen stödjer detta. Den numeriska modellen visade också att sprickornas egenskaper är kopplade till grundvattennivåernas återhämtningstid efter det att en grundvattennivåsänkning noterats. Bredare sprickzonsbredd innebar längre återhämtningstid för grundvattennivåerna att stiga till deras ursprungliga värden, under förutsättning att källan till återhämtning är nederbörd. Å andra sidan var en smalare sprickzonsbredd förenad med större grundvattenavsänkning samt snabbare återhämtning av grundvattennivån jämfört med scenariot för bredare sprickzoner. Jordlagrets typ och dess känslighet för påverkan från mänskliga aktiviteter kan variera kraftigt i fråga om volymförlust vilket kan utgöra en fara för befintlig infrastruktur på markytan. Den aktuella studien kan vara användbar i förstudier till borrprojekt av vilken skala som helst. Det finns stark koppling mellan sprickbildning och återhämtning av grundvattennivån, och sålunda denna typ av modeller generera innovativa planeringstekniker innan ett projekt börjar.

Die Digitalisierung industrieller Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozesse hat mittlerweile in einer Vielzahl von Unternehmen Einzug gefunden und ist dort nicht mehr wegzudenken. Ausgehend von einem funktionalen 3D-CAD-Modell soll es möglich sein, nahezu alle produktbegleitenden Prozesse – von der Konstruktion bis zur Endabnahme beim Kunden – teil- oder vollautomatisiert zu steuern. Das Ziel ist die eindeutige Vergleichbarkeit konstruktiver, fertigungstechnischer und qualitätsrelevanter Daten im Produktentstehungsprozess. Gerade im Bereich der Qualitätssicherung und der abgeleiteten Messprotokollierung besteht diesbezüglich bisher nicht ausgeschöpftes Optimierungspotenzial. Die bestehende Entwicklungslücke stört die Durchgängigkeit der digitalen 3D-CAD-basierten Prozesskette und beeinträchtigt die Prozess- und Informationstransparenz innerhalb der Produktentstehung. Mit der Verwendung der Product and Manufacturing Information (PMI) im 3D-CAD-Modell wird dieser Problematik zwar entgegengewirkt, jedoch ist es bislang nur begrenzt möglich, die Produkt- und Fertigungsinformationen eindeutig und unverändert in der heterogenen CAx-Systemlandschaft innerhalb der Produktentstehung zu transferieren. Neben der fehlenden Eindeutigkeit der PMI liegt die Ursache häufig bereits bei Fehldefinitionen der Informationen im Bereich der Bauteilkonstruktion. Eine eindeutige Zuordnung der Prüfmerkmale zu den jeweiligen Geometrieelementen wird nicht gewährleistet, sodass prüftechnisch ermittelte Soll-Wert-Abweichungen aus der Qualitätssicherung nicht direkt (ohne manuelle Nach- bzw. Mehrarbeit) dem entsprechenden geometrischen Element im 3D-CAD-Modell zugeordnet werden können. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, eine Methode zu entwickeln, mit der die 3D-CAD-Modellinformationen semantisch korrekt definiert und auf Basis einer einheitlichen Kennzeichnung eindeutig im Produktentstehungsprozess identifiziert und maschinenlesbar weiterverarbeitet werden können. Zusätzlich werden aufbauend auf der eindeutigen Identifikation der Bauteilinformationen neue Methoden im Bereich der 3D CAD-basierten Arbeitsweise entwickelt, die den Mitarbeiter im Bereich der Prüf- und Arbeitsplanung sowie bei arbeitsvorgangsspezifischen Aufgaben in der Fertigung entlasten.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 3. Anforderungsprofil zur Methodenentwicklung 4. Entwicklung von Methoden zur 3D-modellbasierten Arbeitsweise in der Fertigung 5. Validierung der Methode zur Erreichung eines 3D modellbasierten Fertigungsansatzes 6. Diskussion und Fazit zu den Ergebnissen im Bereich der 3D-modellbasierten Arbeitsweise 7. Zusammenfassung und Ausblick

Det här projektet syftade till att studera och införa ett skript för parametriserad modellering av en bro i programmen Rhinoceros och Grasshopper. Skriptet skapades genom visuella programmeringskomponenter och brokonstruktionen som modellerades i detta projekt var en plattrambro. Parametrisk design är ett verktyg som skapar modeller med hjälp av olika förutsättningar kallade parametrar. Dessa parametrar kan ändras direkt i programmen som även ändrar modellen. Detta underlättar redigeringsprocessen av modeller i projekt samt gör det möjligt för flera variationer av samma konstruktionstyp att hanteras i ett och samma skript. I detta projekt användes även Tekla Structures vilket är ett kraftfullt BIM-verktyg som klarar av att modellera och räkna på hus- och anläggningskonstruktioner. Rhinoceros-Grasshopper kopplas till Tekla med programmets eget plug-in, kallad Tekla live-link. Ett flertal intervjuer har genomförts med experter inom området för input om hur programmen används idag, inom de olika byggföretagen, samt hur långt modellering med parametrar har kommit. Resultatet av detta examensarbete visar att parametriserad modellering främst är användbart vid redigeringar av modeller. Den modellerade konstruktionen programmeras på ett sätt där alla dess ingående delar hänger ihop. Då kan redigeringar på specifika delar göras utan att behöva ändra/modellera de resterande delarna på nytt. Detta gör att mindre arbete behöver läggas på redigeringar. Vid projekt med mindre konstruktioner eller enkla geometrier är program som Tekla ett snabbare och smidigare verktyg än Rhinoceros då programmering av skript kan ta mycket tid. Arbetet som har genomförts i detta examensarbete visar dock att det kan vara lämpligt att använda parametriserad modellering vid projekt med större eller mer komplicerade konstruktioner. / The purpose of this thesis was to study and implement a script for a parametric modelling of a bridge in Rhinoceros 3D Grasshopper. The script was done with visualized programming components and the structure was a slab frame bridge. Parametric design is a tool that create models with the use of different prerequisites called parameters. These parameters can be changed directly in the script which in turn changes the model. This makes the editing process of the model easier and allows for greater variations of the same structure to be handled within the same script. In this project, Tekla Structures was used which is a powerful BIM tool that can be used for design and analyses of various structures. Rhinoceros Grasshopper was connected to Tekla Structures with their own plugin, called Tekla live link. Several interviews have been conducted with experts and experienced people in the subject for input on how the programs are used today in the building branch as well as how far parametric design has come. The results of this thesis shows that parametric design is useful mostly when it comes to redactions of an already existing model. The designed structures are programmed in such a way that all their different components are connected. This allows for edits and redactions to be made on one specific component without having to change or redesign the rest. This saves time during the designing part of a project. Although, when it comes to smaller scaled projects or structures with simple geometries,using programs such as Tekla Structures is still faster and easier as opposed to using Rhinoceros Grasshopper. This is because programming and creating a script can take a lot of time and is very complicated at times. However, the result of this thesis shows that it could be wise to use parametric programming when it comes to larger projects and/or more complicated structures.

El modelado se ha convertido en los últimos años en una herramienta esencial en el diseño de motores de combustión interna alternativos, ya que permite reducir considerablemente el tiempo y los costes de desarrollo. Las metodologías de diseño clásicas se basan en la fabricación de prototipos y la realización de pruebas de ensayo y error. Actualmente, la mayoría de estas pruebas han sido sustituidas por cálculos numéricos, de modo que sólo las opciones de diseño más prometedoras se prueban en realidad en banco motor. Durante años, los códigos unidimensionales de dinámica de gases en el dominio del tiempo han sido suficientes para modelar tanto las prestaciones y el consumo del motor como el ruido de admisión y escape. Sin embargo, para un nivel más exigente de diseño, una representación 1D puede no ser suficiente para describir con precisión el flujo en ciertos elementos. Esto es especialmente importante en el caso de silenciadores, donde la hipótesis unidimensional sólo se puede aplicar a geometrías simples. En el caso de las uniones de conductos es la existencia de estructuras tridimensionales de flujo complejas lo que establece el límite de la aplicabilidad de una descripción simple cero-dimensional. En vista de estas limitaciones, la primera opción sería el uso de un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD); sin embargo, su aplicación conllevaría un tiempo de cálculo excesivo. Una posible solución de compromiso viene dada por los modelos cuasi-3D, basados en esquemas tridimensionales, pero con ciertas simplificaciones capaces de reducir significativamente el tiempo de cálculo sin afectar excesivamente a la precisión. Tales soluciones se han convertido en estándar en los códigos comerciales y se han aplicado con éxito a los silenciadores, tanto para excitaciones acústicas en el régimen lineal como en condiciones reales de motor, típicamente no lineales. Esta tesis tiene como objetivo el desarrollo de un nuevo método numérico cuasi-3D en una malla escalonada, basado en la simplificación de la ecuación de la cantidad de movimiento, para ser incluido en un código unidimensional existente. Tal método, sin embargo, no está libre de inconvenientes. En particular, se ve afectado por la aparición de oscilaciones no físicas, especialmente en gradientes de presión significativos. De la revisión bibliográfica se determina que este comportamiento es típico en esquemas de segundo orden y se puede ver acentuado por las simplificaciones adoptadas. Tras estudiar las posibles soluciones aplicables a este problema, se desarrollan tres limitadores de flujo diferentes, basados en las metodologías MDT, FCT y TVD. Una vez definido el método numérico y asegurada su estabilidad, es necesario desarrollar las condiciones de contorno adecuadas que permitan su utilización. Con este objetivo, se desarrollan las condiciones de pulso de presión de entrada y de extremo anecoico, los cuales permiten simular un banco de impulso. No hay que olvidar, sin embargo, que el objetivo final es la conexión con un código unidimensional, por lo que hay que comprobar que el método numérico cuasi-3D creado es compatible con los unidimensionales existentes, mostrando algunos resultados preliminares. Finalmente, con el método ya completamente operativo, se procede a su validación en las aplicaciones para las que ha sido diseñado principalmente, las cuales son, modelado de silenciadores y uniones de conductos. Para el caso de los silenciadores, se modelan dispositivos de complejidad creciente, pasando por geometrías de sección constante hasta sistemas con geometrías reales. Los resultados obtenidos se validan con otras herramientas tanto lineales como no lineales. En el caso de las uniones de conductos, el objetivo principal es el de establecer el potencial del nuevo método numérico frente a los tradicionales unidimensionales, por lo que los resultados de ambos se comparan con datos experiment / Engine modelling has become an essential tool in the design of internal combustion engines, allowing considerable reductions in development time and cost. Classical design methodologies are based on prototype manufacturing and trial-and-error tests, but currently, most of those tests have been replaced by numerical computations, so that only the most promising design options are actually tested on engine bench. For years, one-dimensional gas dynamics codes in the time domain have offered sufficiently good solutions for modelling both engine performance and intake and exhaust noise. However, for a more demanding level of design, a 1D representation may not be sufficient to describe accurately the flow in certain elements. This is especially important in the case of silencers. In the case of duct junctions, the existence of complex 3D flow structures is what sets the applicability limit for a simple zero-dimensional description. In view of these limitations, the first option would typically be the use of a computational fluid dynamics (CFD) model; however, the application of such a model to a complete intake or exhaust system entails an excessive computational time. A possible compromise solution is given by quasi-3D models, based on three-dimensional schemes, but with certain simplifications able to significantly reduce the calculation time without excessively affecting the accuracy. Such solutions have become standard in commercial codes and have been successfully applied to silencers with perforated tubes and absorbing material, both in the linear acoustic regime and in real engine conditions, typically non-linear. The objective of this thesis is the development a new quasi-3D numerical method in a staggered-grid, based on the simplification of the momentum equation, to be included in an existing one-dimensional code. Such method however, is not hassle free. In particular, it is affected by the appearance of non-physical oscillations, specially near significant pressure gradients. From the literature review it is determined that this behaviour is typical among second-order schemes and it can be aggravated by the simplifications adopted. After researching the possible solutions to face this problem, three different flux limiters are developed, based on the MDT, FCT and TVD methodologies. In the case of the two latter methods, its effectiveness is well established for finite differences schemes, thus defining a clear improving line for quasi-3D models. Once the numerical method is defined and its stability assured, proper boundary conditions that allow its use must be developed. With this objective, a pressure pulse inlet and an anechoic termination boundary condition are developed, which allow the simulation of an impulse test rig. It should not be forgotten, however, that the ultimate objective is the connection with a one-dimensional code, therefore the compatibility of the quasi-3D numerical method created with the existing one-dimensional methods has to be tested, showing some preliminary results. Eventually, with a fully operative method, the validation process for the applications which it has been mainly developed for, takes place, namely, mufflers and duct junctions modelling. In the case of mufflers, increasingly complex devices are modelled, from constant section geometries to real geometry systems. The results obtained are validated with both linear and non-linear tools. In the case of duct junctions, the main objective is to establish the potential of the new numerical method against the traditional one-dimensional schemes, consequently, results from both approaches are compared to experimental measures, obtaining promising results. / El modelatge s'ha convertit en els últims anys en una eina essencial en el disseny de motors de combustió interna alternatius, ja que permet reduir considerablement el temps i els costos de desenvolupament. Les metodologies de disseny clàssiques es basen en la fabricació de prototips i la realització de proves d'assaig i error. Actualment, la majoria d'aquestes proves han sigut substituïdes per càlculs numèrics, de manera que només les opcions de disseny més prometedores es proven en realitat en banc motor. Durant anys, els codis unidimensionals de dinàmica de gasos en el domini del temps han sigut suficients per a modelar tant les prestacions i el consum del motor com el soroll d'admissió i escapament. No obstant això, per a un nivell més exigent de disseny, una representació 1D pot no ser prou per a descriure amb precisió el flux en certs elements. Açò és especialment important en el cas de silenciadors, on la hipòtesi unidimensional només es pot aplicar a geometries simples. En el cas de les unions de conductes és l'existència d'estructures tridimensionals de flux complexes el que establix el límit de l'aplicabilitat d'una descripció simple zero-dimensional. En vista d'estes limitacions, la primera opció seria típicament l'ús d'un model de dinàmica de fluids computacional (CFD); no obstant això, l'aplicació comporta un temps de càlcul excessiu. Una possible solució de compromís ve donada pels models quasi-3D, basats en esquemes tridimensionals, però amb certes simplificacions capaços de reduir significativament el temps de càlcul sense afectar excessivament la precisió. Tals solucions s'han convertit en estàndard en codis comercials i s'han aplicat amb èxit als silenciadors, tant per a excitacions acústiques en el règim lineal com en condicions reals de motor, típicament no lineals. Aquesta tesi té com a objectiu el desenvolupament d'un nou mètode numèric quasi-3D en una malla escalonada, basat en la simplificació de l'equació de la quantitat de moviment, per a ser inclòs en un codi unidimensional existent. Tal mètode, però, no està lliure d'inconvenients. En particular, es veu afectat per l'aparició d'oscil·lacions no físiques, especialment en gradients de pressió significatius. De la revisió bibliogràfica es determina que aquest comportament és típic en esquemes de segon ordre i es pot veure accentuat per les simplificacions adoptades. Després d'estudiar les possibles solucions aplicables a aquest problema, es desenvolupen tres limitadors de flux diferents, basats en les metodologies MDT, FCT i TVD. En el cas dels dos últims mètodes, la seua efectivitat està ben establida per als esquemes de diferències finites, la qual cosa definix una clara via de millora per als models quasi-3D. Una vegada definit el mètode numèric i assegurada la seua estabilitat, és necessari desenvolupar les condicions de contorn adequades que permeten la seua utilització. Amb aquest objectiu, es desenvolupen les condicions de pols de pressió d'entrada i d'extrem anecoic, els quals permeten simular un banc d'impuls. No cal oblidar que l'objectiu final és la connexió amb un codi unidimensional, per la qual cosa cal comprovar que el mètode numèric cuasi-3D creat és compatible amb els unidimensionals existents, mostrant alguns resultats preliminars. Finalment, es procedix a la seua validació en les aplicacions per a les que ha sigut dissenyat principalment, les quals són, modelatge de silenciadors i unions de conductes. Per al cas dels silenciadors, es modelen dispositius de complexitat creixent, passant per geometries de secció constant fins a sistemes amb geometries reals. Els resultats obtinguts es validen amb altres eines tant lineals com no lineals. En el cas de les unions de conductes, l'objectiu principal és el d'establir el potencial del nou mètode numèric front als unidimensionals tradicionals, per la qual cosa els resultats d'ambdós es comparen amb dades experim / Hernández Marco, M. (2018). A non-linear quasi-3D model for air management modelling in engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/103683

Pour l’évaluation de la résistance ultime des ouvrages l’ingénieur de génie civil fait appel à différentes méthodes plus ou moins empiriques, dont de nombreuses manuelles, du fait de la lourdeur excessive des méthodes par éléments finis non-linéaires mises en œuvre dans les logiciels de calcul à sa disposition. Le calcul à la rupture, théorisé par J. Salençon, indique la voie de méthodes rigoureuses, tout à fait adaptées à cette problématique, mais dont la mise en œuvre systématique dans un logiciel a longtemps buté sur l’absence de méthodes numériques efficaces. Ce verrou de mathématique numérique a été levé récemment (Algorithme de point intérieur).Dans ce contexte l’objectif de la présente thèse est de mettre au point les méthodes permettant d’analyser, au moyen du calcul à la rupture, la capacité ultime d’éléments en béton armé tridimensionnels. Les deux approches du calcul à la rupture, que sont les approches statique et cinématiques, seront mises en œuvre numériquement sous la forme d’un problème d’optimisation résolu à l’aide d’un solveur mathématique dans le cadre de la programmation semi définie positive (SDP).Une large partie du travail sera consacré à la modélisation des différents matériaux constituant le béton armé. Le choix du critère pour modéliser la résistance du béton sera discuté, tout comme la méthode pour prendre en compte le renforcement. La méthode d’homogénéisation sera utilisée dans le cas de renforcement périodique et une adaptation de cette méthode sera utilisée dans le cas de renforts isolés. Enfin, les capacités et le potentiel de l’outil développé et mis en œuvre au cours de cette thèse seront exposés au travers d’exemples d’application sur des structures massives / To evaluate the load bearing capacity of structures, civil engineers often make use of empirical methods, which are often manuals, instead of nonlinear finite element methods available in existing civil engineering softwares, which are long to process and difficult to handle. Yield design (or limit analysis) approach, formalized by J. Salençon, is a rigorous method to evaluate the capacity of structures and can be used to answer the question of structural failure. It was, yet, not possible to take advantage of these theoretical methods due to the lack of efficient numerical methods. Recent progress in this field and notably in interior point algorithms allows one to rethink this opportunity. Therefore, the main objective of this thesis is to develop a numerical model, based on the yield design approach, to evaluate the ultimate capacity of massive (3D) reinforced concrete structural elements. Both static and kinematic approaches are implemented and expressed as an optimization problem that can be solved by a mathematical optimization solver in the framework of Semi-Definite Programming (SDP).A large part of this work is on modelling the resistance of the different components of the reinforced concrete composite material. The modelling assumptions taken to model the resistance of concrete are discussed. And the method used to model reinforcement is also questioned. The homogenization method is used to model periodic reinforcement and an adaptation of this technique is developed for isolated rebars. To conclude this work, a last part is dedicated to illustrate the power and potentialities of the numerical tool developed during this PhD thesis through various examples of massive structures

近年來諸多學者專家致力於從多視角影像獲取精確的點雲資訊，並藉由點雲資訊進行三維模型重建等研究，然而透過多視角影像求取三維資訊的精確度仍然有待提升，其中萃取影像對應與重建三維資訊方法，是多視角影像重建三維資訊的關鍵核心，決定點雲資訊的形成方式與成效。 本論文中，我們提出了一套新的方法，由多視角影像之間的幾何關係出發，萃取多視角影像對應與重建三維點，可以有效地改善對應點與三維點的精確度。首先，在萃取多視角影像對應的部份，我們以相互支持轉換、動態高斯濾波法與綜合性相似度評估函數，改善補綴面為基礎的比對方法，提高相似度測量值的辨識力與可信度，可從多視角影像中獲得精確的對應點。其次，在重建三維點的部份，我們使用K均值分群演算法與線性內插法發掘潛在的三維點，讓求出的三維點更貼近三維空間真實物體表面，能在多視角影像中獲得更精確的三維點。 實驗結果顯示，採用本研究所提出的方法進行改善後，在對應點精確度的提升上有很好的成效，所獲得的點雲資訊存在數萬個精確的三維點，而且僅有少數的離群點。 / Recently, many researchers pay attentions in obtaining accurate point cloud data from multi-view images and use these data in 3D model reconstruction. However, this accuracy still needs to be improved. Among these researches, the methods in extracting the corresponding points as well as computing the 3D point information are the most critical ones. These methods practically affect the final results of the point cloud data and the 3D models so constructed. In this thesis, we propose new approaches, based on multi-view geometry, to improve the accuracy of corresponding points and 3D points. Mutual support transformation, dynamic Gaussian filtering, and similarity evaluation function were used to improve the patch-based matching methods in multi-view image correspondence. Using these mechanisms, the discrimination ability and reliability of the similarity function and, hence, the accuracy of the extracted corresponding points can be greatly improved. We also used K-mean algorithms and linear interpolations to find the better 3D point candidates. The 3D point so computed will be much closer to the surface of the actual 3D object. Thus, this mechanism will produce highly accurate 3D points. Experimental results show that our mechanism can improve the accuracy of corresponding points as well as the 3D point cloud data. We successfully generated accurate point cloud data that contains tens of thousands 3D points, and, moreover, only has a few outliers.

No description available.