Flow Motion Technology AB has previously developed a technology to improve hockey skates and inlines. The technology called Flow Motion Technology (FMT) is utilizing the smooth and effective rolling motion of a human footstep, and has proven to be very successful after implementation in both hockey skates and inlines. Flow Motion Technology AB has interest in investigating whether the technology can be implemented in other sports applications, which this thesis project concerns. The project examines the implementation of FMT in the alpine skiing segment. The purpose is to provide Flow Motion Technology AB with a foundation for evaluating the potential of investing further in the development of FMT applied in alpine skiing. FMT is implemented in a feature positioned between ski and binding of most alpine race skis, commonly called a race plate. The work is divided into two parts; The first part covers the development and manufacturing of a prototype along with detailed description of the procedures and methods used. The second part is about the tests of the prototype’s vibration-damping properties carried out in laboratory environment along with analysis of the results. Initial field tests are also carried out followed by fundamental analysis. An existing plate intended for competition use is tested in parallel with the prototype and is used as a reference when analyzing the results. The results show that the ski equipped with the FMT plate dampened vibrations on an average of 27 % faster than the reference plate. Measurements was compiled for three damping intervals specified for the tests performed in laboratory. A statistically significant difference in all three cases was obtained. The measured maximum amplitude of the acceleration in the vibrations was also significantly lower for the ski implemented with the FMT plate compared to the reference plate. The eigen frequencies of the ski measured in laboratory were not significantly affected if the ski was fitted with the FMT plate or the reference plate. The eigen frequencies measured in field generally corresponded to the measured in laboratory, with the difference that they were offset on an average of 7 Hz higher in field. / Flow Motion Technology AB har tidigare utvecklat en teknologi för att förbättra hockeyskridskor och inlines. Teknologin kallad Flow Motion Technology (FMT) utnyttjar den naturliga och effektiva rullande rörelse i en människas fotsteg, och har efter implementation i hockeyskridskor och inlines visat sig vara framgångsrik. Flow Motion Technology AB vill undersöka om denna teknologi kan implementeras i andra idrottssammanhang för att utvärdera möjligheter att bredda företagets affärsområde. Detta examensarbete är en del av denna undersökning, och i denna rapport beskrivs implementationen av FMT i segmentet alpinskidåkning. Syftet med projektet är att förse Flow Motion Technology AB med underlag för att utvärdera lönsamheten i att investera mer i utvecklingen av FMT riktad mot alpinskidåkning. FMT implementeras i projektet i en raceplatta, en komponent monterad mellan skida och bindning. Arbetet är uppdelat i två delar; utveckling och tillverkning av en funktionsprototyp med detaljerad beskrivning av tillvägagångssätt och metoder, samt tester av prototypens vibrationsdämpande prestanda i labbmiljö med tillhörande analys av resultat. Initiala tester utförs även i fält med enklare analys av resultat. En befintlig bindningsplatta avsedd för tävling testas parallellt med den utvecklade plattan och används som referens vid analys av resultaten. Resultaten visar att plattan implementerad med FMT dämpade en skidas vibrationer i genomsnitt 27 % snabbare än vad referensplattan gjorde vid de tre dämpningsintervall som specificerats för testen i labbmiljö. En statistiskt signifikant skillnad i alla tre fall. Den uppmätta maxamplituden för accelerationen i vibrationerna var även statistiskt signifikant lägre för skidan implementerad med FMT jämfört med referensplattan. Egenfrekvenserna uppmätta i labb påverkades inte nämnvärt om skidan var monterad med FMT-plattan eller referensplattan. De egenfrekvenser som uppmättes i fält motsvarade generellt de som uppmättes i labb med skillnaden att de var förskjutna till att i genomsnitt vara 7 Hz högre.

Arkitekter och byggnadskonstruktörer har alltid strävat mot egna lösningar. Även om byggmetoderna är lika för tidsperioden, skiljer sig byggnaderna åt. Utvecklingen inom byggindustrin går samtidigt mot bjälklag som byggs slankare och med längre spännvidder för att utnyttja materialets styrka och samtidigt skapa öppna planlösningar. Detta sänker bjälklagens egenfrekvenser, vilket gör att de riskerar att sammanfalla med lastfrekvenser från personer som vistas på bjälklaget, vilket i sin tur leder till kraftigt förstärkta vibrationer. Responsen i strukturen kan bli så stor att människor känner stort obehag när de befinner sig på bjälklaget. Dagens byggnadskonstruktörer ställs därför inför nya utmaningar där den dynamiska responsen för bjälklaget behöver analyseras utifrån kraven som ställs för att uppfylla människans komfort. Detta examensarbete sammanfattar kraven och normerna som gäller för byggnader med hänsyn till vibrationer i bjälklag. Både nationella och internationella normer och standarder studeras. Det fastställs att den internationella standarden ISO 10137 är det dokument som byggnadskonstruktörer i Sverige bör använda sig av eftersom eurokoderna hänvisar till denna standard. För att ge en bättre förståelse för de krav som ställs på bjälklag studeras hur det kommer sig att människan känner obehag av vibrationer. Undersökningen kompletteras med en sammanställning av de laster som förekommer i byggnader och dämpningen som kan förväntas i strukturen. En exakt analys av bjälklagets dynamiska egenskaper tar lång tid att genomföra. Därför har det tillverkats ett enkelt verktyg för verifikation av ett bjälklags dynamiska respons med hänsyn till människans komfort. Verktyget kan användas som en första kontroll av ett bjälklag och består av designkurvor som avser responsen som uppkommer till följd av de mest förekommande lasterna i bostads- och kontorsbyggnader: en person som går, springer eller hoppar från en viss höjd. Vidare bygger designkurvorna på ett antagande om att bjälklaget kan uppföra sig som ett system med en frihetsgrad, vilket möjliggjorde en stor parametrisk studie i programmet Matlab. I studien varierades egenfrekvensen, den modala massan, dämpningen och lastfrekvensen. Tack vare variationen av indata och den förenklade modellen kan designkurvorna, som är resultatet av över 200 000 000 simuleringar, användas för alla typer av bjälklag. För att lättare kunna använda designkurvorna har enkla ekvationer hittats som kan användas för att approximativt beräkna den första egenfrekvensen av bjälklaget. Ekvationerna som har sammanställts i en formelsamling gäller för bjälklag med olika storlek och upplagsförhållanden samt både isotropiska och ortotropiska materialegenskaper. Formelsamlingen har kompletterats med ytterliggare en parametrisk studie som beskriver andelen av den modala massan i jämförelse med bjälklagets totala massa. Studien har genomförts med hjälp av programmet Matlab och finita elementmetoden. För att använda designkurvorna beräknas bjälklagets första egenfrekvens och modalmassa med hjälp av formelsamlingen. När egenfrekvensen och modalmassan är kända kan designkurvorna användas för att läsa av ett frekvensviktat accelerationsvärde. Accelerationerna kan sedan jämföras mot komfortkraven beskrivna av ISO 10137. Metoden sparar tid och resurser när snabba beslut angående människans komfort ur vibrationssynpunkt behöver fattas.

Ultra-sensitive photodetectors on-board space missions need very low temperatures to keep a good resolution. Cryo-coolers, such as pulse-tubes, help maintaining these conditions within a cryostat. In return however, they generate micro-vibrations. These micro-vibrations dissipate enough heat to cause temperature fluctuations at the detector's support, thus lowering the detector's resolution. The first objective is to establish a test bench almost from scratch. The test bench includes a dummy representing the detector's support. The next objectives is to verify that we can measure heat dissipation at the dummy, corresponding to very low values of power ; and finally, to find a link between mechanics and heat dissipation. The dummy consists of a mass suspended by Kevlar chords and is mounted on the cold plate of a cryostat. From the cryostat enclosure, we were able to generate micro-vibrations at the suspended mass and to carry out acceleration and temperature measurements. At 4 K, we were able to measure heat dissipation only around the suspended mass resonance modes. As a first quantitative result, we found that an acceleration of thousands µg (g is the gravitational acceleration) on the cold plate dissipates hundreds of nano-watts. However, these are preliminary results and we will need to improve the test bench for future measurement campaigns. / Ultrakänsliga fotodetektorer ombord rymduppdrag behover mycket låga temperaturer för att hålla en rätt upplösning. Kryokylare, såsom pulse-tubes, hjälper att upprätthålla dessa förhållanden i en kryostat. I gengäld genererar de dock mikrovibrationer. Dessa mikrovibrationer släpper ut tillräckligt med värme för att orsaka temperatursvängningar vid detektorns stöd, vilket sänker detektorns upplösning. Det första målet är att upprätta en testbänk från grunden. Testbänken innehåller en dummy som representerar detektorns stöd. Nästa mål är att kontrollera att vi kan mäta värmeavledning vid dummy, vilket motsvarar mycket låga effektvärden. Sista mål är att hitta en länk mellan mekanik och värmeavledning. Dummy består av en massa som är upphängd av Kevlar och är monterad på en kryostats kallplatta. Från kryostathöljet kunde vi generera mikrovibrationer vid den upphängda massan och genomföra accelerations- och temperaturmätningar. Vid 4 K kunde vi bara mäta värmeavledning runt upphängda massans resonanslägen. Som ett första kvantitativt resultat, upptäckte vi att en acceleration på tusentals µg (g är tyngdaccelerationen) på kylplattan försvinner hundratals nanowatt. Detta är dock preliminära resultat och vi kommer att behöva förbättra testbänken för framtida mätkampanjer.

Impact sound can be caused, for example, by children jumping and playing or by other types of mechanical contact with the structure. Insufficient impact sound insulation in lightweight timber structures is a recurring issue and is of great importance for the overall quality assessment of residential buildings. Impact sound is a complex topic that, together with a lack of understanding in the industry, often results in contractors building first and testing later. This methodology often leads to costly measures at the end of the construction process.  In recent years, much research has been conducted to investigate the impact sound problem in lightweight timber structures, but few studies have focused on the relationship between impact sound level and vibration, which is investigated in this study. Through field measurements of impact sound and vibration in three different buildings, information was expected to be obtained on how the design of floors and joints can affect the impact sound insulation. The purpose of obtaining this information was to simplify the evaluation of buildings' final construction. A conclusion that can be drawn from the study is that insufficient impact sound insulation is expected to be due to lower damping in the joints. With greater damping in the joints, the evaluation of the final design can be simplified, as the transmission paths are limited to mainly through the floor. / Stegljud kan uppstå genom barns hopp och lek eller vid annan typ avmekanisk kontakt med stommen. Bristande stegljudsisolering i lättaträkonstruktioner är ett återkommande problem och är av stor betydelse förden totala kvalitetsbedömningen av bostäder. Stegljudsproblematik är ettkomplext ämne som tillsammans med en bristande förståelse i branschen,ofta resulterar i att entreprenörer bygger först och testar senare. Dennametodik leder inte sällan till kostsamma åtgärder i byggprocessensslutskede.Under senare år har mycket forskning bedrivits i syfte att utredastegljudsproblematiken i lätta träkonstruktioner, men få studier har fokuseratpå relationen mellan stegljudsnivå och vibrationer, som undersöks i dennastudie. Genom fältmätningar av stegljud och vibrationer i tre olikabyggnader, förväntades information erhållas kring hur utformning avbjälklag och knutpunkter kan påverka stegljudsisoleringen. Syftet med attinhämta denna information var att förenkla värderingen av byggnadersslutgiltiga konstruktion.En slutsats som kan dras från studien är att bristande stegljudsisoleringförväntas bero på lägre dämpning i knutpunkterna. Med större dämpning iknutpunkterna kan värderingen av slutlig konstruktion förenklas, detta dåtransmissionsvägarna begränsas till i huvudsak genom bjälklaget.

No description available.

No description available.

<p> Nonlinear flexural vibrations of simply supported rectangular plates with thermal coupling  are studied for the case when the plate is harmonically excited by the force acting normal to the  midplane of the plate. The coupled thermo-mechanical equations are derived by applying the  Galerkin procedure on the von-Karman equation and the energy equation for an element of the  plate. The thermo-mechanical equations are second order in transverse displacement and first order  in thermal dynamics. In our first study, we represent the transverse displacement, bending moment  and membrane force due to temperature by one mode approximation, and study the response of  thermoelastic plate in time and frequency domain. The analysis of forced vibration to a transverse  harmonic excitation is carried out using harmonic balance as well as direct time integration coupled  to a Fourier analysis for a range of excitation frequencies. The effects of thermal coupling, material  nonlinearity and different amplitudes of excitation on the thermoelastic plate’s transverse  displacement and thermoelastic variables are investigated. The method of averaging is applied to the one mode case to transform the nonlinear modal  equations into sets of two-dimensional dynamical systems which govern the amplitudes and phases  of the two modes. The averaged system is studied in detail by using pseudo arc-length continuation  schemes implemented in MATCONT. The physical phenomena of interest in this study arise when a plate exhibits two distinct  linear modes of vibration with nearly the same natural frequency. To analyze the dynamics of the  thermoelastic plate in this scenario, we utilize a two-mode approximation. The response of the  plate, as a function of excitation frequency, is determined for the two-mode model using  MATCONT, and several bifurcation points are identified. Our analysis reveals two types of  solutions: single-mode and coupled-mode solutions. We find that stable single-mode and coupled mode solutions can coexist over a wide range of amplitudes and excitation frequencies. Under the influence of thermal coupling, our analysis using MATCONT reveals the  identification of Neimark-Sacker bifurcation points. After a detailed study of the Neimark-Sacker  region using Fourier spectrum and Poincare section, we conclude that a pitchfork bifurcation  occurs, resulting in stable asymmetric solutions. We further investigate the effect of in-plane forces  or mechanical precompression on the thermoelastic plate, using MATCONT for a fixed value of  force, damping, and excitation frequency. We find that the in-plane forces lead to buckling, which  12 is identified as a branch point cycle (pitchfork bifurcation) in MATCONT. Consequently, the  bifurcation diagram of transverse displacement as a function of in-plane forces can be divided into  prebuckling and post buckling regions, with multistable solutions in each region. To validate our one mode model, we use ANSYS software to verify the transverse  displacement and temperature results. We validate the frequency and time domain results for both  the linear and nonlinear cases, and plot contours using ANSYS to observe the variation of  displacement and temperature over the surface of the plate. Our one mode model results closely  match with the ANSYS results, leading us to conclude that our one mode approximation is accurate  and that the coupled thermo-mechanical equations we derived are correct.  </p>

This thesis presents results of an experimental investigation that characterizes the wall vibration of a pipe with turbulent flow passing through it. Specifically, experiments were conducted using a water flow loop to address three general phenomena. The topics of investigation were: 1) How does the pipe wall vibration depend on the average flow speed, pipe diameter, and pipe thickness for an unsupported pipe? 2) How does the behavior change if the pipe is clamp supported at various clamping lengths? 3) What influence does turbulence generation caused by holed baffle plates exert on the pipe response? A single pipe material (PVC) was used with a range of internal diameters from 5.08 cm to 10.16 cm and diameter to thickness ratios ranging from 8.90 to 16.94. The average flow speed that the experiments were conducted at ranged from 0 to 11.5 m/s. Pipe vibrations were characterized by accelerometers mounted on the pipe wall at several locations along the pipe length. Rms values of the pipe wall acceleration and velocity time series were measured at various flow speeds. Power spectral densities of the accelerometer data were computed and analyzed. Concurrent wall pressure fluctuation measurements were also obtained. The results show that for a fully developed turbulent flow, the rms of the wall pressure fluctuations is proportional to the rms of the wall acceleration and each scale nominally as the square of the average fluid velocity. Also, the rms of the pipe wall acceleration increases with decreasing pipe wall thickness. When changes were made in the pipe support length, it was observed that, in general, pipe support length exercises little influence on the pipe wall acceleration. The influence of pipe support length on the pipe wall velocity is much more pronounced. A non-dimensional parameter describing the pipe wall acceleration is defined and its dependence on relevant independent non-dimensional parameters is presented. Turbulence was induced using baffle plates with various sizes (2.54 cm to 0.159 cm) and numbers of holes drilled through them to provide a constant through area of 35.48 cm2 for each plate. Cavitation exists at high speeds for the largest holed baffle plates and this significantly increases the rms of the pipe wall acceleration. As the baffle plate hole size decreases, vibration levels were observed to return to levels that were observed when no baffle plate was employed. Power spectral densities of the accelerometer data from each baffle plate scenario were also computed and analyzed.

Standards and regulations for dimensioning of load-bearing structures are based on the response of load-bearing structures subjected to loads without variation in time. In the event of an accidental load, e.g. a collision or explosion, causes the load to have a rapid variation in the time resulting in a dynamic response. Previous studies have shown that structures that respond in a certain way under static load have shown a completely different behavior under dynamic influence and therefore it is of interest to study the dynamic response of structures.By testing concrete beams with varying amounts of shear reinforcement subjected to impact loading, the purpose of this report is to analyze how the beams responds in terms of crack width and vibrations when they are exposed to a dynamic load. For comparison, reference tests have also been performed on beams subjected to a quasi-static load.The result of the project shows that the shear reinforcement comes into play as the beams with a larger amount of reinforcement have more capacity to hold the flexural shear cracks together. There is also an indication that the dynamic flexural shear capacity could be lower than static shear capacity as the shear cracks had an increased inclination during dynamic loading for some of the beams. This results in a decreased flexural shear capacity as only one stirrup carried the load across the shear crack.Measured signal shows that beams failing respond when impacted by the similar to a plastic collision, while beams responding with a flexure dominated mode without going to failure instead answer similar to an elastic collision. Furthermore, there is indication that the natural frequencies change significantly due to both flexural cracks and flexural shear cracks.

Finite element (FE) models serve as the base of many different types of analysis as e.g. dynamic analysis. Hence, obtaining FE models that represent the actual behaviour of real structures with great accuracy is of great importance. However, more often than not, there are differences between FE models and the structures being modelled, which can depend on numerous factors. These factors can consist of uncertainties in material behaviour, geometrical properties and boundary- and continuity conditions. Model validation is therefore an important aspect in obtaining FE models that represents reality to some degree. Furthermore, model verification is also important in terms of verifying theoretical models, other than FE models, in fields such as fatigue-, fracture- and dynamic analysis. In this thesis, two pedestrian steel bridges, the Kallhäll bridge and the Smista bridge, have been modelled in a FE software based on engineering drawings and validated against experimental results with regard to their natural frequencies. Furthermore, in this thesis, a model has been developed in MATLAB based on modal analysis that accounts for pedestrian-induced torsional vibrations, the 3D SDOF model. This model has been verified against the previously mentioned FE models. The aim of this thesis is hence two parted where the first part is to develop three-dimensional FE models of two pedestrian bridges and validate them against measured data regarding the natural frequencies. The second part is to further develop a model for analysing the effect of pedestrian-induced torsional vibrations and to investigate whether the model captures the actual dynamic response of such loading. The results showed that the natural frequencies for the first bending- and torsional mode from the FE models corresponded well to the measured ones with the largest difference of 5 \% obtained for the natural frequency of the first bending mode for the Smista bridge. Furthermore, the 3D SDOF model was able to capture the dynamic response of torsional vibrations with an overall difference of less than 2 \% in comparison to the FE models. The model can be improved by further studying the pedestrian-structure interaction as well as studying the effect of using approximative functions describing the mode shapes. / Finita elementmodeller (FE-modeller) utgör en bas för många olika typer av analyser som exempelvis dynamiska analyser. Därmed är det av stor betydelse att FE-modeller representerar det faktiska beteendet av verkliga strukturer med stor noggrannhet. Ofta är det emellertid skillnader mellan FE-modeller och de verkliga strukturer man modellerar. Dessa skillnader kan bero på en rad faktorer såsom exempelvis osäkerheter i materialbeteende, geometriska egenskaper samt upplag- och randvillkor. Modellvalidering är därför en viktig aspekt i att erhålla FE-modeller som representerar verkligheten i olika omfattningar. Utöver modellvalidering är även modellverifiering viktigt, inte endast för verifiering av FE-modeller utan även för verifiering av andra teoretiska modeller inom områden såsom utmaning-, fraktur- och dynamiska analyser. I detta arbete har två GC-broar, Kallhäll- och Smistabron modellerats i ett FE-program baserat på konstruktionsritningar och validerats mot experimentella resultat med avseende på de naturliga frekvenserna. Vidare har det i detta arbete utvecklats en modell i MATLAB som tar hänsyn till människo-inducerade torsionsvibrationer baserat på modalanalys, benämnd 3D SDOF modellen. Modellen har även verifierats mot de tidigare nämnda FE-modellerna. Målet med detta arbete är således uppdelat i två delar, där den första delen består av att utveckla tredimensionella FE-modeller av två GC-broar samt validera dessa mot mätdata vad gäller de naturliga frekvenserna. Den andra delen består av att utveckla en modell för att analysera effekten av människo-inducerade torsionsvibrationer och undersöka huruvida modellen fångar den dynamiska responsen. Resultaten visade att de naturliga frekvenserna för den första böj- och vridmoden från FE-modellerna motsvarade de uppmätta frekvenserna med en största relativ skillnad på 5 \% för den fösta böjmoden för Smistabron. Vidare visade resultaten att den utvecklade 3D SDOF modellen kunde fånga den dynamiska responsen av torsionsvibrationer med en skillnad på mindre än 2 \% i jämförelse med resultat från de FE-modellerna. Modellen kan förbättras genom att vidare studera interaktionen mellan fotgängare och gångbro samt studera effekten av att använda approximativa funktioner som beskriver modformen.