Med strängare krav på miljöpåverkan och en konstant efterfrågan på högre prestanda är optimering en essentiell del av vår vardag. Genom korrekt arbetsmetodik och optimering kan den växande efterfrågan på både prestanda och minskad miljöpåverkan överträffas. Att utveckla ett optimalt koncept av en länkarm hos en prestandabil är ett konkurrenskraftigt steg med stor betydelse. Genom att i ett tidigt skede i produktutvecklingsprocessen kunna skapa en optimal design minskar risken för stora kostnader på grund av ändringar i de senare faserna och bidrar således till en ökad lönsamhet. Att utnyttja Finita Elementmetoden som en del av en CAE driven produktutvecklingsprocess är således en utmärkt väg att gå och bidrar starkt till ändamålet genom att lösa avancerade problem med en simpel och adaptiv metodik. Bilindustrin präglas av innovativa och effektiva lösningar där både FEM och RE är välkända metoder. Projektet ska upplysa innebörden av en strukturerad arbetsmetodik vid optimering genom implementering av ett flertal produktutvecklingsfilosofier kombinerat med FEM/FEA. Genom att optimera en länkarm från en Audi R8 Coupé V10 quattro tillämpas och utvecklas välfungerade och starkt begrundade metoder. Produktutvecklingsfilosofier såsom Reverse Engineering och ett iterativt arbetssätt resulterade i en förbättrad länkarm med lägre vikt såväl som minskade spänningar och deformation. En viktminskning på 22%, en spänningsminskning på 47% och en minskad teoretisk elastisk deformation på 33% uppnåddes. Utöver dessa förbättringar ökade även robustheten med 25%. / With harsher regulations of environmental impact combined with a consistent demand on increased performance, optimization becomes an essential part of our everyday lives. Through a well-developed methodology and optimization process, the tougher demands of both performance and environmental impact could be exceeded. Developing an optimal concept of a control arm in a high-performance vehicle application is a competitive step of great importance. By creating an optimal design in early development stages of the product development process, the economic impact could be minimized. This therefore leads to an increase in profitability. Involving the Finite Element Method as a part of the product development process is therefore an excellent path toward solving advanced problems through a simple and adaptive work methodology. The automotive industry is characterized by innovative solutions where both the Finite Element Method and Reverse Engineering are well-known methods. The project has a foundation that strongly represents the meaning of a systematical optimization methodology through various product development philosophies combined with FEM/FEA. Through optimization of a control arm from an Audi R8 Coupé V10 quattro proved and well-grounded methods are applied and further developed. Product development philosophies such as Reverse Engineering and an iterative work process resulted in an improved control arm with lower weight as well as decreased stresses and deformation. A weight loss of 22%, stress reduction of 47% and a reduced theoretical elastic deformation of 33% was achieved. Beyond these improvements an increased robustness of 25% was achieved.

Solar Bora is a company located in Linköping. The company develops and sells solar home systems to countries in Africa, such as Kenya and Mali. The electronics within the system are today mounted in large server cabinets. Solar Bora has a long-term goal to develop and produce a cabinet locally for the electronics. This thesis work aims to create a drawing for Solar Bora of a new kind of cabinet, adjusted for their needs. An investigation was made on how to create a cabinet that could potentially carry off more heat from the surface of the batteries located in the system. The model was then evaluated regarding stress and strain, flow and heat transfer, and price concerning if the model should be manufactured in steel or aluminium. A concept generation was made to retrieve a final concept of how the cabinet could look like. The result of this step was the concept of a fully open cabinet. The concept was then developed as a CAD-model in PTC Creo and due to the choice of manufacture the model in steel or aluminium FEM-analysis, flow and heat transfer analysis, and an economic evaluation was made. The flow and heat transfer calculations showed that the developed model could contribute to carrying off more heat transfer from the batteries than the original cabinet could. However, this improvement was not enough to handle all the heat that the batteries generate at the most. The FEM-analysis showed that construction in aluminium would demand a thicker material compared to steel, if the same demands for stress and strain are acquired. Regarding the flow and heat transfer aspect, it showed that it would not make a big difference if the construction were made of steel or aluminium. Due to an economic aspect, a construction in aluminium would lead to a more expensive construction with a lighter total weight than a construction manufactured in steel. This thesis work led to a final drawing of the developed CAD-model. The final drawing has a purpose of being a first step and starting point for Solar Bora’s future work of introducing their own production of a cabinet. / Solar Bora är ett företag i Linköping som utvecklar och säljer solcellsdrivna elsystem till länder i Afrika, i nuläget främst Kenya och Mali. Elektroniken i detta system är i dagsläget monterade i stora serverskåp. Solar Boras långsiktiga mål är kunna producera ett eget förvaringsutrymme till elsystemet, lokalt där det är tänkt att användas. Syftet med detta examensarbete var att ta fram ett ritningsunderlag till Solar Bora på ett förvaringsutrymme som är anpassat utifrån deras önskemål. Det undersöktes hur en modell av ett förvaringsutrymme kan tas fram för att potentiellt kunna avleda mer värmeeffekt från batteriernas yta. Modellen utvärderades sedan i avseende på hållfasthet, värmeöverföring och pris i relation till om den skulle tillverkas i stål eller aluminium. Det utfördes en konceptgenerering för att kunna ta fram ett slutligt koncept av hur förvaringsutrymmet skulle se ut. Konceptgenereringen resulterade i ett koncept av ett helt öppet förvaringsutrymme. Konceptet utvecklades därefter som en CAD-modell i PTC Creo. FEM-analyser, strömnings- och värmetekniska analyser och en ekonomisk utvärdering genomfördes på modellen i relation till om materialet stål eller aluminium skulle användas. Modellen som togs fram visade sig kunna bidra till att mer värmeeffekt från batterierna skulle kunna avledas från batterierna. Däremot visade sig denna förbättring ändå inte vara tillräcklig för att kunna avleda all den värmeeffekt som batterierna i elsystemet genererar som mest. Det framkom också att en konstruktion i aluminium skulle kräva en större materialtjocklek jämfört med stål, om samma hållfasthetskrav vill uppnås. I avseendet av en strömning- och värmeteknisk aspekt visade det sig skilja obetydligt lite mellan den värmeeffekt som avleds via värmeledning i konstruktionen för en stål- respektive aluminiumkonstruktion. Ur en ekonomisk aspekt skulle en konstruktion i aluminium leda till en dyrare konstruktion men betydligt lägre totalvikt än om den skulle tillverkas i stål. Detta examensarbete resulterade i att ett slutligt ritningsunderlag togs fram för den utvecklade CAD-modellen. Ritningsunderlaget är tänkt att verka som ett första steg och en utgångspunkt för Solar Bora att arbeta vidare på för att i slutänden kunna få till en egen produktion av ett förvaringsutrymme.

Inom kartong- och pappersindustri binds massabalar med ståltrådar för enkel transport. Dessa trådar tas bort med automatiska avtrådningsmaskiner innan balarna förs vidare i processen. Detta arbete har genomförts i uppdrag av Norconsult för deras kund Valmet. Arbetets syfte var att ta fram ett koncept för nästa generations avtrådningsmaskin. Målet var att öka kapaciteten genom att skapa ett nytt rörelsemönster. Arbetet utfördes genom att följa den vedertagna metoden designmetodik som delas in i tre faser: analytisk fas, kreativ fas och presentationsfas. För att analysera problemet vid dagens maskin utfördes en aktivitetsanalys. Aktiviteterna som visades orsaka påverkningsbara tidsfördröjningar var rotation av bal samt krock av robotvagnar. Ytterligare information samlades från en marknadsanalys och från relevanta arbeten för att få en stadigare grund och förståelse i arbetet. Här studerades utvecklingen av en befintlig processmaskin samt en utveckling av arbetsmiljön vid transporten till en processmaskin. En kravspecifikation samt en funktionsanalys kunde framställas med den insamlade kunskapen. Den kreativa fasen började med idégenerering under två workshoppar för att hitta fler olika infallsvinklar till rörelsemönster. För bättre förståelse kring hur maskinen kan röra sig testades och filminspelades olika mönster med en nerskalad modell i hårdskum. Därefter skapades ett antal skisser. Utifrån skisserna skapades 3D-modeller som med hjälp av kunniga på Norconsult simulerades för att visa de tilltänkta rörelsemönstren. Dessa simuleringar utvärderades med Pughs beslutsmatris i flera omgångar. Det slutgiltiga konceptet presenteras som en avtrådningsmaskin med en ökad kapacitet. Detta uppnåddes då konceptet undviker krock och utesluter rotation av massabalar.

This thesis presents the work done to implement new computational tools and methods dedicated to aircraft conceptual design sizing and optimization. These tools have been exercised on different aircraft concepts in order to validate them and assess their relevance and applicability to practical cases. First, a geometry construction protocol has been developed. It is indeed essential to have a geometry description that supports the derivation of all discretizations and idealizations used by the different analysis modules (aerodynamics, weights and balance, stability and control, etc.) for which an aircraft concept is evaluated. The geometry should also be intuitive to the user, general enough to describe a wide array of morphologies and suitable for optimization. All these conditions are fulfilled by an appropriate parameterization of the geometry. In addition, a tool named CADac (Computer Aided Design aircraft) has been created in order to produce automatically a closed and consistent CAD solid model of the designs under study. The produced CAD model is easily meshable and therefore high-fidelity Computational Fluid Dynamics (CFD) computations can be performed effortlessly without need for tedious and time-consuming post-CAD geometry repair.Second, an unsteady vortex-lattice method based on TORNADO has been implemented in order to enlarge to scope of flight conditions that can be analyzed. It has been validated satisfactorily for the sudden acceleration of a flat plate as well as for the static and dynamic derivatives of the Saab 105/SK 60.Finally, a methodology has been developed to compute quickly in a semi-empirical way the buffet envelope of new aircraft geometries at the conceptual stage. The parameters that demonstrate functional sensitivity to buffet onset have been identified and their relative effect quantified. The method uses a combination of simple sweep theory and fractional change theory as well as the buffet onset of a seed aircraft or a provided generic buffet onset to estimate the buffet envelope of any target geometry. The method proves to be flexible and robust enough to predict within mainly 5% (and in any case 9%) the buffet onset for a wide variety of aircrafts, from regional turboprop to long-haul wide body or high-speed business jets.This work was done within the 6th European framework project SimSAC (Simulating Stability And Control) whose task is to create a multidisciplinary simulation environment named CEASIOM (Computerized Environment for Aircraft Synthesis and Integrated Optimization Methods), oriented toward stability and control and specially suited for aircraft conceptual design sizing and optimization. / QC 20101104 / SimSAC

No description available.

No description available.

Vägbyggnadssektorn står inför ett stort steg i och med övergången till att projektera i 3D. Idag finns programvara för 3Dprojektering från flera leverantörer och stora mervärden finns att erhålla för alla parter i byggprocessen. Studien har genomfört med hjälp av en litteraturstudie men inventering av programvara, en fallstudie av ett vägbyggnadsprojekt samt en enkätundersökning med aktiva vägprojektörer. För att övergå till ett ökat användande av 3D-modeller krävs att intresset och kunskapen ökar genom hela byggprocessens aktörer. Detta bör ske genom en utbildning hos projektörer som sedan visar de mervärden som en 3Dprojektering ger för entreprenör och beställare.

Background The shipbuilding trends have changed from being single purpose ships only to using modular and flexible parts or systems to carry out multiple missions with as few ships as possible to minimize the ecological and economic impact. A flotilla can become smaller by having multiple ships capable of carrying out various missions instead of single-purpose ships. Objectives The objectives throughout the thesis are to provide an insight into how the trends today are affecting the market of surface ships and to study how a reconfigurable floor can be combined with a sliding bulkhead to be implemented into the cargo space. The developed concept needs to meet the regulations set by DNV-GL, which are an international classification society that is experts in risk management and quality assurance. This master’s thesis focuses on how to implement modularity and flexibility in payload arrangement for surface ships. Method The work process is based on the methodology design thinking’s four phases, which are initiation, inspiration, ideation, and implementation. Throughout the project, a trendwatching was conducted to determine the most impactful trends on the naval market. Using semi-structured interviews, techwatching and brainstorming iterations, a requirements list was defined to support the concept development. The concepts were weighed against each other, and the highest scoring was developed into a parametric CAD model. The model was later compared to the DNV-GL regulations to see whether the developed concept affects existing systems such as HVAC. Results Some of the top trends that have been affecting the naval market lately is modularity, flexibility, and unmanned surface vessels. The developed concept was a combination of a pallet loading floor and cargo floor rollers for reconfigurable floors and garage door-inspired bulkhead. The concept was visualized in Autodesk Inventor Professional 2020 to be further analyzed and display how the concept operates, its functions and how the system compares to DNV-GL regulations. Conclusions The top trends affecting the naval market are modularity, flexibility, and unmanned surface vessels to mention a few. Some of the regulations from DNV-GL that need to be considered when implementing a modular and flexible payload arrangement are fire protection and tightness requirements. However, the regulations can be stricter or changed depending on the role, design, and placement of the payload arrangement.

Tarkett AB is one of the world's largest companies that manufacture floors and operates in over 100 countries. Tarkett Ronneby is one of two larger recycling centers the company possesses, and they are currently recycling all of the spare material and waste material from the manufacturing processes. Customers to Tarkett are lately offered to bring back used floors to recycle the material. Currently, Tarkett is annually importing and recycling 17 000 tons of material from the production and their customers, and the amount of material handled is estimated to increase to 30 000 tons per year. To handle the amount of material Tarkett Ronneby is going to build a new recycling center. The initial research questions for this master thesis were:• How to dimension the recycling center to handle the predetermined capacity?• How to organise the transport of materials to handle the predetermined capacity?On a higher level, this contribution has also highlighted several findings in relation to the following research question:• How can Design Thinking be used in practice to design a warehouse?To answer the question of whether design thinking can be used as a method for developing a recycling center, this was used as a method. Design thinking was used in all the steps of the development process - to know about both explicit and tacit needs related to the development of the recycling center. Company visits allowed to emphasise with the different stakeholders for the solution, getting in touch with employees and learn more about the processes connected to the recycling center. During the ideation phase, brainstorming has been used to create ideas focusing on smaller parts of a solution. The generated ideas have been combined to create final ideas which were prototyped in a digital environment and the first two were also simulated in discrete-event simulation software. The result was more insights into the problem and an iteration to the define phase was conducted. The iterative nature of the Design Thinking process also meant that new needs were stated along the process and the research questions were redefined to the following:• How shall the predetermined units be stored to fit in the predetermined storage area?To solve this question, the Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ) was used to systematically explore solution strategies for the given problem and propose original ideas. The result is a final prototype in a digital environment showing how the structure of the units stored in the recycling center will look like. According to the model the warehouse will only consist of stackable units and the tent will consist of both stackable and non-stackable units. From the results, it is clear that an investment must be done to store the desired amount of units in the tent and in narrow aisle forklifts. The main future work will be to contact the forklift supplier used at Tarkett Ronneby, STILL, and order GX-X/GX-Q-forklifts, lay a concrete slab, and to update the placing software to cope with the changes and to maintain a high placing accuracy of the units.

Es liegt in der menschlichen Natur, nach Attraktivität zu streben. Zeit und Geld werden darauf verwendet, einem bestimmten Schönheitsideal zu entsprechen. Unser Kauorgan betreffend, können Funktion und Ästhetik durch kieferorthopädische Therapie optimiert werden. Bei gegebener Indikation ist die Kieferorthopädie eine Therapieoption in jedem Lebensalter. Aufgrund der steigenden Anzahl erwachsener Patienten in der kieferorthopädischen Praxis ergibt sich, dass kieferorthopädische Hilfselemente immer häufiger auch auf keramischen Restaurationsflächen zuverlässig verankert werden müssen. Aus der Vielfalt der auf dem Markt verfügbaren Keramiken sind insbesondere Restaurationen aus Silikatkeramik sehr beliebt. Um Zähne im Rahmen einer kieferorthopädischen Behandlung kontrolliert bewegen zu können, ist die Befestigung von Hilfselementen wie Brackets, Tubes oder Attachments obligat. Die Anforderungen an den Haftverbund sind dabei komplex: Die Scherhaftfestigkeit (shear bond strength, SBS) muss ausreichen, um kieferorthopädischen Kräften standzuhalten und ein vorzeitiges Versagen des Haftverbundes zu verhindern. Nur so können kontinuierliche Zahnbewegungen zeitoptimiert ablaufen und ungewollte Bewegungen vermieden werden. Bei der Verankerung auf keramischen Oberflächen sollten weder durch den Konditionierungsvorgang, noch durch das Debonding nach abgeschlossener Behandlung irreversible Veränderungen auf der Restaurationsoberfläche resultieren. Je nach Ausmaß der Schädigung hat das nicht nur ästhetische Folgen: die erhöhte Rauigkeit begünstigt die bakterielle Besiedlung der Oberfläche und durch subkritisches Risswachstum (subcritical crack growth, SCG) ist die Beeinträchtigung der Langzeitstabilität der Restauration denkbar. Um kieferorthopädische Hilfselemente zuverlässig auf silikatkeramischen Oberflächen zu verankern, müssen diese Oberflächen konditioniert werden. In der kieferorthopädischen Praxis stehen dafür verschiedene Methoden mit individuellen Vor- und Nachteilen zu Verfügung. Wirkprinzip der Konditionierungsmaßnahmen ist zunächst das Etablieren einer mikroretentiven Oberfläche mittels Anrauen durch einen Präparierdiamant, Ätzen durch Flusssäure oder Sandstrahlen mit Aluminiumoxid und anschließend das Herstellen des Haftverbundes durch Auftragen eines Silans. Diese Maßnahmen führen zu irreversiblen Veränderungen der Keramikoberfläche, die bereits makroskopisch sichtbar sind. Ein alternatives Wirkprinzip versprechen neue Einkomponenten-Keramikprimer: Diese ätzen die Keramikoberfläche durch Ammoniumpolyfluorid und lassen dann den Haftverbund durch das ebenfalls enthaltene Trimethoxysilylpropyl-Methacrylat entstehen. Im Rahmen dieser Studie wurden Probekörper nach Vorlage einer Molarenkrone des Zahnes 36 durch ein computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM)-Verfahren hergestellt. Die Fläche zur Aufnahme des Bukkalröhrchens wurde entsprechend der Randomisierungsliste konditioniert: In Gruppe 1 bestand der Konditionierungsvorgang aus Anrauen und Ätzen mittels Flusssäure sowie Auftragen eines Silans, in Gruppe 2 aus Sandstrahlen mit Aluminiumoxid und Auftragen eines Silans, in Gruppe 3 aus Anrauen und Auftragen des Einkomponenten-Keramikprimers, in Gruppe 4 aus Auftragen des Einkomponenten-Keramikprimers, in Gruppe 5 lediglich aus Anrauen und in Gruppe 6 (Kontrollgruppe) erfolgte keine Konditionierung. Abschließend wurde das Tube mittels Befestigungskomposit verankert. Die SBS-Werte wurden bestimmt und die Integrität der Keramikoberfläche nach Debonding anhand des Adhesive-Remnant-Index (ARI) und des Crack-Tear-out-Index bewertet. Die Konditionierungsmaßnahmen der Gruppen I-IV konnten SBS-Werte generieren, die kieferorthopädischen Kräften standhalten. Deutliche Unterschiede zwischen den Gruppen konnten in Bezug auf Veränderungen an der Restaurationsoberfläche festgestellt werden. So kam es in den Gruppen I-III sowohl zu Rückständen von Befestigungskomposit auf der Oberfläche als auch zu Brüchen in/ Ausrissen aus der Keramik. Besonders geringe Veränderungen der Oberfläche bewirkte die Konditionierung mittels Einkomponenten-Keramikprimer. Um dem stetig steigenden Anspruch der Patienten an die kieferorthopädische Behandlung zu genügen, muss der Kieferorthopäde auf die Verlässlichkeit der verwendeten Materialien vertrauen können. Die in naher Zukunft neu auf dem Dentalmarkt verfügbaren Einkomponenten-Keramikprimer scheinen ein aussichtsreiches Hilfsmittel zur intraoralen Befestigung kieferorthopädischer Hilfselemente auf silikatkeramischen Oberflächen zu sein und konnten die an sie im Rahmen dieser in-vitro-Studie gestellten Anforderungen erfüllen.:1 Einführung 4 1.1 Zahnbewegung 4 1.2 Kräftesysteme 6 1.3 Kieferorthopädische Hilfselemente 7 1.4 Auswahl des Probekörpers 8 1.5 Dentale Keramiken 9 1.6 Verbund zwischen kieferorthopädischem Attachment und Restauration 11 2 Publikationsmanuskript 16 3 Zusammenfassung der Arbeit 24 4 Literaturverzeichnis 27 5 Anlagen 31 6 Darstellung des eigenen Beitrags 31 7 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 32 8 Lebenslauf 33 9 Publikationen 34 10 Danksagung 35