A new precast-prestressed cross section was recently developed by a consortium of engineers from the six New England states, New York and members of the northeast region of PCI. The northeast extreme Tee (NEXT) beam is efficient for medium Bridge spans (50 to 80 ft long). Field formwork savings are introduced by having a flange cast integrally during fabrication of the beams at the precasting plant. Job safety is increased because a working platform is created. The flange width of the NEXT Beams can be adjusted during fabrication to accommodate roadways of different widths and skew angles. Because the section is new with complexity in its shape, the present design guidance cannot be used to evaluate LLDFs for NEXT beams within the context of the AASHTO LRFD. In particular, the use of live-load distribution factors (LLDFs) equations in LRFD for NEXT beams is not straightforward. The distance between the beam webs is variable depending on whether it is measured within a beam module or between adjacent modules. In absence of detailed information a PCI technical committee evaluated LLDFs (through AASHTO 2010 Bridge specification) for the NEXT beams used in the Brimfield Bridge by two different approaches and found one of them conservative. The conservative approach was single stem which uses the average spacing (between webs ([S1+S3]/2)) for use in the LLDF equations.. The committee expressed concerns about whether trends of LLDFs would be similar for other parametric sets, and would like to standardize the methodology for the Bridge projects in Massachusetts with NEXT beam as the girder. To verify the conservativeness of single stem methodology (for the evaluation of LLDFs) for other parameters this research project was initiated. LLDFs are evaluated based on the two approaches and compared with the LLDFs obtained through finite element modeling. The results of 40-3D finite element models have been used to compare the LLDFs obtained from AASHTO 2010 Bridge design specification. The results were also used to compare different parameters that affect LLDFs of NEXT beams including span, skew angle, and beam end fixity. The finite element models were created using a Bridge prototype that is being instrumented for future field verification of the analyses. The models were created using frame elements for the beams and shell elements for the cast in place deck. The integral abutment and foundation of the Bridges was included in the models in which piles are created using frame elements and abutments are created using shell elements. The results indicate that the approach taken for the design of NEXT beams is in general conservative for interior girders of the Bridge. On the contrary such the adopted approach was not yielding the higher value of LLDFs. The variation in strains due to losses are compared by two methods (strains variation obtained from field data and strain variation obtained based on AASHTO equation of losses) to verify the AASHTO equation of losses.

One of the most recent challenges faced worldwide is the so-called “ageing population” phenomenon. Besides the disabilities and illnesses that the elderly is prone to, traumatic brain injuries represent a common and potentially fatal factor that greatly affects this population. Other subjects are however also likely to experience traumatic brain injuries i.e. people affected by some kinds of diseases and disorders such as epilepsy and dementia that are known to have a high risk of falling. Furthermore, sports accidents can also lead to traumatic brain injuries, for example cycling. Current solutions and devices for head injury prevention are limited and from a design point of view there is space for improvements. The focus of this master thesis is to model an innovative headband meant to be worn around the scalp during various daily life activities and in multiple situations. Its function is to prevent the wearer from traumatic brain injuries. The headband model is a finite element model, created in LS-PrePost. Subsequently, simulations are performed in LS-Dyna to replicate real life head impact scenarios. Different parameters and features of both the impacting condition and the headband are tested for creating the optimal headband structure for head injury prevention.

Deterministic methods have been used in geotechnical engineering for a long period, such as slope stability calculations. However, only applying deterministic methods is subjective and imperfect. There is a demand to develop a systematic methodology to link the assessed slope stability and field measurement data, which is also known as inverse analysis and forward calculation. Based on the Nya Slussen project, this thesis includes the development of a methodology, deterministic calculation for 4 cross sections using finite element program Plaxis 2D and probabilistic calculation for one section. Deterministic analyses showed satisfying results for all the studied cross sections since their factors of safety exceeded the minimum requirement. In probabilistic design, three parameters were found to have the most uncertainties through sensitivity analysis (undrained shear strength of clay, Young’s modulus of clay and friction angle of fill). Inverse analysis was done by testing different values of them in Plaxis and to try to match the displacement components provided by field measurement. After finding the best optimization for all the parameters, forward calculation gave a final factor of safety. It is suggested that both of the methods should be utilized together for better assessment.

Broar är bärverk som för trafik över eller förbi hinder och behöver ibland förstärkning av grundläggningen under stöden på grund av dåliga markförhållanden. Detta åstadkommas genom pålgrundläggning under bottenplattan. För att välja lämpliga pålar med tillräcklig lastkapacitet behövs beräkna dimensionerande lasteffekten från bron på pålarna i pålgruppen. Beräkningsprogram som grundas på pålstyvhetsmetoden för att beräkna lasteffekten på pålar används oftast, som CAE-rymdpålgrupp program. Sådana program betraktar bottenplattan som oändlig styv vilket troligen kan minska noggrannheten av beräkningen. Nyare program baserade på finita elementmetoder som FEM-Design kan beräkna lasteffekten på pålarna och har även möjlighet att välja olika styvheter till bottenplattan. För utvärdering och jämförelse mellan CAE och FEM-Design i syfte att välja lämpligaste program för beräkning av lasteffekten på pålarna vid pålgrundläggning av brostöd, valdes en bro i Telegrafberget, Nacka. Modellering och beräkning i båda program utfördes med hänsynstagande till tre parametrar; bottenplattans tjocklek, krypning och jordpåverkan. Efter analysen och jämförelsen mellan resultaten av båda program dras slutsatsen att FEM-Design ger noggrannare resultat för lasteffekten på pålarna. Vid hög styvhet för pålgrundläggningen ger CAE också adekvata resultat för lasteffekten. / Bridges are structures that lead traffic over or through obstacles and sometimes require reinforcement of foundation under support due to poor soil conditions. This is accomplished by piling under the foundation slab. To select suitable piles with sufficient load capacity, it needs to calculate the dimensioning load effect from the bridge on the piles of the pile foundation. Calculation programs based on the pile stiffness method to calculate the loading effect on the piles are usually used such as the CAE program. Such programs regard the foundation slab as endless rigid which can probably reduce the accuracy of the calculation. Newer programs based on finite element methods like FEM-Design can calculate the load effect on the piles and also have the option of selecting various stiffnesses to the foundation slab. For the evaluation and comparison of CAE and FEM-Design in order to choose the most suitable program for calculating the load effect on the piles of bridge support, a bridge was chosen in Telegrafberget, Nacka. Modeling and calculation in both programs were performed taking into account three parameters; foundation slab thickness, creepage and ground effect. Following the analysis and comparison of the results of both programs, concludes that FEM-Design provides more accurate results for the loading effect on the piles. At high rigidity for the pile foundation, CAE also provides adequate results for the load effect.

I byggbranschen har nya metoder för lastanalys utvecklats och digitaliserats med hjälp av datorer och kraftfulla analysprogram. En stor del av dagens lastanalys utförs med hjälp av FEM baserade program. Dessa program bidrar till mer tidsbesparing och större noggrannhet.FEM-Design är ett FEM baserad analys program som kan hantera olika typer konstruktioner. Trots detta är inte programmet tillräckligt lämpat för brodimensionering när det gäller trafiklaster på broar. Konstruktören behöver därför gå igenom Eurokods-och Trafikverkets regler och krav för att hitta information kring trafikaster och därefter skapa dem i programmet.För att kunna utnyttja programmets kraftiga funktioner och anpassa det mer för brodimensionering, behöver programmet kompletteras med nya funktioner som underlättar hantering av rörliga laster. Målet var att undersöka olika lastmodeller enligt Eurokoden och TRVFS, och skapa dem i FEM-Design. Dessutom peka ut vilka förbättringar som kan utföras i programmet för att underlätta hantering av dessa trafiklaster.Tillsammans med StruSoft AB utfördes lastdefinitioner av Lastmodell 1, Lastmodell 2, och Lastmodell 3 i programmet FEM-Design.Resultatet av arbetet visar en mängd nya fordonslaster som definierades i programmet och som är baserade på det europeiska Eurokoden, och inhemska krav.Programmet FEM-Design går framgångsrikt att göras mer praktisk för brodimensioneringar. Med fortsatta studier, extra funktioner, och mer lastmodell-definitioner har FEM-Design potentialen att även konkurrera med andra bro-program. / In the construction industry, new methods of load analysis have been developed and digitized using computers and powerful analysis programs. A large part of today's load analysis is performed using FEM based programs, which contributes to time saving and greater accuracy.FEM-Design is a FEM based analysis program that can handle different types of constructions. Nevertheless, the program is not sufficiently applied to bridge dimensioning when it comes to traffic loads on bridges. The designer therefore needs to review the Eurocode rules and national requirements in order to find information about the moving loads and then define them in the program.In order to utilize the program's powerful features and suit it more for bridge dimensioning, the program needs to be complemented with new features that will facilitate the handling of moving loads. The goal was to examine the different load models according to the Eurocode and TRVFS, and creates them in FEM Design. In addition, identify which improvements can be made to the program to facilitate the handling of the traffic loads.Together with StruSoft AB, load definitions of Load model 1, Load model 2, and Load model 3 were performed in the FEM-Design program.The result of the work shows a number of new vehicle loads as defined in the program, which are based on the European Eurocode, and the country's special requirements.The program can successfully be made more practical for bridge constructions. With continued studies, additional features, and more load model definitions, FEM-Design has the potential to compete with other bridge programs.

Syftet med detta examensarbete är att undersöka hur barns matematiska förståelse kan utvecklas i förskolans olika pedagogiska miljöer.Frågeställningar som vi har arbetat med är följande: Hur tänker barn kring matematik? Hur används matematiken i meningsfulla sammanhang i förskolan? Teorin som vi stödjer vårt arbete på är bland annat Vygotsky, Doverborg, Kronqvist, samt de pedagogiska inriktningarna Montessori och I Ur och Skur. I förskolans läroplan (Lpfö 98) och grundskolans läroplan (Lpo 94) betonas att varje barn/elev skall utveckla sin förmåga att använda matematiken i meningsfulla sammanhang/vardagssituationer. Pedagogen har en viktig roll att synliggöra matematiken i vardagssituationer med utgångspunkt ifrån barnens kunskaper och erfarenheter.Undersökningen genomfördes på två olika förskolor i en mindre stad i södra Sverige i form av en etnografisk/deltagande observation. På varje förskola bildades en undersökningsgrupp som bestod av 4 barn i 4 till 5-årsåldern. Mötena var i form av arrangerade inlärningstillfällen där vi behandlade övningar som handlade om begreppen tal och geometriska former. Resultatet av undersökningen visar att de barn som ingick i undersökningsgruppen har ökat sin förståelse för matematik och de är medvetna om matematikens roll i vardagssituationer. Våra slutsatser är att alla barn är kompetenta och kan utveckla sin matematiska förståelse i vardagssituationer och planerade aktiviteter då pedagogerna har en positiv, öppen och undersökande attityd till matematik och när de erbjuder barnen utmanande och intressanta aktiviteter under deras vistelse på förskolan. Miljön som är den tredje pedagogen får inte glömmas bort i sammanhanget. Detta är en viktig förutsättning för lärande.

In this dissertation, we propose numerical techniques to explain physical phenomenon of nonlinear photonic crystal fiber (PCF). We explain novel physical effects occurred in PCF subjected to very short duration pulses including soliton. To overcome the limitations in the analytical formulation for PCF, an accurate and efficient numerical analysis is required to explain both linear and nonlinear physical characteristics. A vector finite element based model was developed to precisely synthesize the guided modes in order to evaluate coupling coefficients, nonlinear coefficient and higher order dispersions of PCFs. This finite element model (FEM) is capable of evaluating coupling length of directional coupler implemented in dual core PCF, which was supported by existing experimental results. We used the parameters extracted from FEM in higher order coupled nonlinear Schrödinger equation (HCNLSE) to model short duration pulses including soliton propagation through the PCF. Split-step Fourier Method (SSFM) was used to solve HCNLSE. Recently, reported experimental work reveals that the dual core PCF behaves like a nonlinear switch and also it initiates continuum generation which could be used as a broadband source for wavelength division multiplexing (WDM). These physical effects could not be explained by the existing analytical formulae such as the one used for the regular fiber. In PCF the electromagnetic wave encounters periodic changes of material that demand a numerical solution in both linear and nonlinear domain for better accuracy. Our numerical approach is capable of explaining switching and some of the spectral features found in the experiment with much higher degree of design freedom. Numerical results can also be used to further guide experiments and theoretical modeling.

The primary objective of this study was to quantitatively analyze compressive static stress distributions across pallet deck surfaces supporting flexible and rigid packaging in simulated warehouse storage systems. Three different densities of polyolefin foams (2, 4, and 6 lb/ft3, pcf) simulated a variety of flexible and rigid packaging with a range of stiffness properties. A layer of single wall C-flute corrugated fiberboard acted as a sensing medium and also simulated the bottom of a corrugated box. Pressure sensitive films were used to detect compressive static stresses at the interface between the polyolefin foams and the pallet deckboard. Image analysis computer software program was developed to quantitatively characterize stress distributions left on pressure sensitive film. 280 lbs of compression load were applied to a Plexiglas® pallet section (40 x 3.5 inches, L x W) with ¾ inch deck thickness, as well as to a steel pallet section (40 x 3.5 inches, L x W) with ½ inch deck thickness. In both cases, the pallet sections were used in a simulated pallet storage rack. 700 lbs of compression load were applied to the same steel pallet section that was used in the racking simulation and the Plexiglas® pallet sections (40 x 3.5 inches, L x W) with ½ and ¾ inch deck thicknesses were used in simulated block (floor) stack storage to measure the stress distributions and deflections of deckboards. Applying the final models of resultant non-uniform stress distributions enabled the development of finite element analysis (FEA) models of pallet deckboard deflections. The predicted FEA models of the deckboard deflections were validated through comparison with experimentally measured deflections in the simulated warehouse storage systems. In the final models, the resultant three foams' stress distributions across pallet deck surfaces in both rack and floor stack storage simulations were non-uniform. The changes in the degree of stress concentrations and maximum stress levels along the deckboards varied, depending on the stiffness of the foams and deckboards and the support conditions in the simulated warehouse storage models. Qualified test indicates that the 2pcf and 4pcf foams represent non-rigid sack products and the 6pcf foam represents rigid packaging and contents. All tests were conducted within a few minutes; hence, all test data were assumed to be initially resulted compressive stresses. The compressive stresses may change over time. The measure of stress concentrations is the stress intensity factor, which is the ratio of initial maximum resultant compressive stress to the applied stress. The initial maximum resultant compressive stresses were adjusted for rate of loading which varied due to the difference in the stiffness of the foams. The table below shows the adjusted initial maximum resultant compressive stress intensity factors. The product of the calculation uniformly distributed compressive stress and the stress intensity factor is the appropriate criteria for designing packaging of product with adequate compressive strength. These factors will be useful when designing pallets, packaging, and unit loads.In simulated block stack storage, the foam stiffness (package and product stiffness) had a more significant effect on the stress distributions and concentrations along the deckboards than did the pallet deck stiffness. As a result, the stiffer foam presented a greater change in stress levels along the deckboard under the compression load. The quantified and evaluated stress concentrations and stress distributions will be useful in understanding the interactions between pallets and packaging, reducing product damage and improving the safety of the work place during the long-term storage of the unit loads. The predicted FEA models will allow the industry to better optimize pallets, packaging, and unit load designs. / Master of Science

Stålpartier i Norr AB (SPINAB) är ett företag som tillhör gruppen små och medelstora företag. De har företagsidén att tillverka och sälja CE-märkta fönster, dörrar och skräddarsydda produkter i stål. Företaget har identifierat en för dem ny marknad i säkerhetslösningar inom handelssektorn. SPINAB har uppmärksammat att antalet smash and grab-rån har ökat de senaste åren och att de befintliga skyltfönstren inte står upp till de krav försäkringbolagen tillsammans med Svenska Stöldskyddsföreningen satt upp. SPINAB har i och med detta utvecklat ett skyltfönster för att stå emot dessa angrepp. Syftet med examensarbetet är analysera skyltfönstret med fokus på deformationszonen. Arbetet har genomförts genom ett utföra en olinjär FEM-analys av ett krasch-förlopp, där kraschförloppet motsvarar en bil som kör in i skyltfönstret. Geometrierna är modellerade i Siemens NX och FEM-analyserna är simulerade i LS-DYNA Två olika polyuretan-skum för deformationszonen har simulerats och utvärderas. Till vederbörande simuleringar har materialparametrar tagits fram genom materialtester i laboratorium. Resultatet från analyserna visar på att polyuretan-skummet BRAND tar upp mer energi än ÅRET RUNT. Polyuretan-skum BRAND sänker hastigheten med 21,5 % innan genomslag i förhållande till ÅRET RUNT. Deformationszonen ger i detta skyltfönster en möjlighet att forma den kraftpåkänning som skyltfönstrets balkar samt fastighetens fasad och grund upplever. Således kan man med materialvalet i deformationszonen konstruera och optimera en lastkurva för att motverka att bakomliggande konstruktion går sönder på grund utav den uppkomna chocklasten. / Stålpartier I Norr AB (SPINAB) is a company belonging to the group of small and medium-sized companies. They have the business idea to manufacture and sell CE-marked windows, doors and tailor-made steel products. The company has identified one for them new market in security solutions in the commerce sector. They have noted that the number of smash and grab robberies has increased in recent years and the existing storefront windows do not meet the requirements of the insurance companies and the Swedish Anti-Theft Association. With this, SPINAB has developed a storefront window to resist these attacks. The purpose of the thesis work is to analyze the storefront window with focus on the deformation zone. The work has been carried out by performing a nonlinear FEM analysis of a crash process, where the crash process corresponds to a car that crash into the storefront window. The geometries are modeled in Siemens NX and the FEM analyzes are simulated in LS-DYNA. Two different polyurethane foams for the deformation zone have been simulated and evaluated. For the relevant simulations, material parameters have been gathered by laboratory tests. The results from the analyzes show that the polyurethane foam BRAND absorbs more energy than ÅRET RUNT. Polyurethane foam BRAND reduces speed by 21.5% before impact relative to ÅRET RUNT. The deformation zone in this window gives an opportunity to shape the stress of the storefront window, as well as the facade and foundation of the property. Thus, with the material selection in the deformation zone, one can design and optimize a stress curve to prevent the underlying structure from breaking due to the resulting shock load.

Vikten av barns inflytande lyfts bland annat i barnkonventionen och svenska styrdokument för skolan och förskolan. Tidigare forskning har visat att det är av stor vikt att pedagogerna är aktiva och närvarande samt ställer öppna frågor och ger toddlarna valmöjligheter. Vidare belyste tidigare forskning att det verbala språket har stor betydelse för hur mycket inflytande toddlare ges. Den tidigare forskningen belyser att inflytande handlar om möjligheten att kunna påverka sin vardag och de beslut som berör toddlaren. Vår studie syftade till att undersöka hur förskollärarna arbetade i förskolan för att ge toddlarna möjlighet till inflytande samt hur toddlarnas inflytande framträdde. Studien utgick från ett sociokulturellt perspektiv samt Shiers fem stegsmodell för inflytande (Shier, 2001). Studiens empiri grundade sig i begreppet proximala utvecklingszonen, begreppet har använts för att analysera och diskutera studien. De metoder som användes under studien för datainsamlingen var intervjuer och observationer av förskollärares arbetssätt kring inflytande samt hur inflytandet framträder hos toddlarna. För att intervjuerna skulle bli möjliga sammanställde vi en intervjuguide med frågor som mestadels handlade om inflytande. Innan intervjuerna utfördes kontaktades sex olika förskollärare som arbetade med toddlare som senare valde att delta i studien. Intervjuerna framhävde vilken syn förskolläraren hade på inflytande samt hur hen arbetade för att ge toddlare inflytande. Till observationerna skapades ett observationsschema som utgick från Shiers (2001) fem stegsmodell vilket underlättade för oss att se när och hur inflytande framträdde. Innan observationerna skedde kontaktades två toddlaravdelningar på olika förskolor. I observationerna synliggjordes de situationer där toddlare gavs möjlighet till inflytande och hur det framträdde. Studiens resultat visade att det fanns begränsningar för förskolläraren att ge toddlare inflytande. Detta eftersom det krävdes mycket tid för förskolläraren att observera och uppmärksamma det som toddlarna visade intresse för genom sitt kroppsspråk. Resultatet visade även att inflytande framträdde som bäst i den fria leken eller under de tillfällen där toddlarna delades in i mindre grupper. Vidare visade studien att även toddlare mötte vissa begränsningar för att få inflytande. Detta eftersom toddlarnas bristande språkfärdigheter blev en begränsning när de försökte få inflytande. En viktig slutsats var att toddlarna mötte inflytande, dock i form av olika begränsade valmöjligheter under sin dag på förskolan. Resultatet av studien belyser att toddlare ges möjlighet till inflytande dock med vissa begränsningar utifrån mognad och ålder. Toddlare ges olika valmöjligheter utifrån pågående aktivitet. Vidare framkom det att toddlares verbala förmågor spelar stor roll för att de ska bli lyssnade till.