321 |
Unstructured Finite Element Computations on Configurable ComputersRamachandran, Karthik 18 August 1998 (has links)
Scientific solutions to physical problems are computationally intensive. With the increasing emphasis in the area of Custom Computing Machines, many physical problems are being solved using configurable computers. The Finite Element Method (FEM) is an efficient way of solving physical problems such as heat equations, stress analysis and two- and three-dimensional Poisson's equations. This thesis presents the solution to physical problems using the FEM on a configurable platform. The core computational unit in an iterative solution to the FEM, the matrix-by-vector multiplication, is developed in this thesis along with the framework necessary for implementing the FEM solution. The solutions for 2-D and 3-D Poisson's equations are implemented with the use of an adaptive mesh refinement method. The dominant computation in the method is matrix-by-vector multiplication and is performed on the Wildforce board, a configurable platform. The matrix-by-vector multiplication units developed in this thesis are basic mathematical units implemented on a configurable platform and can be used to accelerate any mathematical solution that involves such an operation. / Master of Science
|
322 |
FEM and CFD Co-simulation Study of a Ventilated Disc Brake Heat TransferTang, Jinghan, Qi, Hong Sheng January 2013 (has links)
yes / This paper presents a two-way thermally-coupled FEM-CFD co-simulation method for ventilated brake disc rotor heat transfer analysis. Using a third party coupling interface for data mapping and exchange, the FEM and CFD models run simultaneously under a standard heavy duty braking test condition. By comparison with conventional one-way coupling methods and experimental results, the performance of the co-simulation system has been investigated in terms of prediction of the heat transfer coefficient (HTC) and disc temperatures as well as computing time used. The results illustrate that this co-simulation method has good capacity in providing cooling effect and temperature predictions. It also shows that the data exchange between the FEM and CFD codes at every time increment is highly accurate and efficient throughout 10 brake applications. It can be seen that the cosimulation method is more time efficient, convenient and robust compared to previous oneway coupling methods. To utilize the potential of this method, future works are proposed.
|
323 |
Trapphiss / Stair liftRogersson, Leonard, Blom, Erik January 2024 (has links)
Denna kandidatuppsats handlar om framtagandet av en billig, enkel och lättinstallerad trapphiss med syftet att underlätta tillgängligheten i lägenhetshus för personer med begränsad rörlighet på grund av deras nerver och leder. Befintliga trapphissar, AFS 2008:3 och SS-EN 81-40:2020 har analyserats för att sätta krav som har behövts följas under projektets gång. Efter en noggrann utvärdering av olika drivmekanismer valdes kugghjul och kuggstång som den mest lämpliga mekanismen baserat på de satta kraven. Val och dimensionering av komponenter till trapphissen har gjorts med hjälp av beräkningar och är baserade på kraven. En modell, med tillhörande komponenter, har konstruerats med CATIA. Modellen har simulerats både i SimSolid och CATIA varav optimeringar har gjorts utefter simuleringsresultat, vilka visade sig vara delvis godkända. Slutsatserna visar att noggrann planering, design och optimering av produkten har bidragit till att uppnå målet att skapa en anpassningsbar och lättinstallerad trapphiss. / This bachelor thesis is about the creation of a cheap, simple and easily installed stair lift with the purpose of facilitating the availability in an apartment building for people with limited mobility because of their nerves and joints. Existing stairlifts, AFS 2008:3 and SS-EN 81-40:2020 have been analysed to establish requirements that needed to be followed throughout the course of the project. After carefully validating different drive mechanisms, gear and rack were chosen as the most suitable mechanism based on the established requirements. Selection and dimensioning of components for the stair lift was made with the help of calculations and are based on the requirements. A model, along with its associated components, was constructed using CATIA. The model has been simulated using both Simsolid and CATIA, and optimizations were made based on the simulation results, which proved to be partly valid. The conclusions demonstrate that meticulous planning, design and optimisation of the product have contributed to achieving the set goal of creating an adjustable and easily installed stair lift.
|
324 |
Universell dragprovmaskin : För dragprov av tillverkade produkterKarlsson Lillienberg, Emil, Holgerson, Rasmus January 2024 (has links)
In this bachelor thesis we will present our development and design of a universal tensile testing machine made for FA-TEC i Falkenberg AB capable of creating a pulling force of 1 MN which is approximately equal to a load of 100 tonnes. The purpose of the machine is to allow for the company to further their inhouse capabilities of tensile testing of their diverse steel products, allowing them to streamline and reduce delivery time and cost. The goal is for FA-TEC to be able to assemble the construction themselves in their metal workshop and put the machine into use this fall 2024. The project focuses on the design process and how and why we make different choices in reference to different perspectives such as safety in the form of solidity of the design and work environment. We also have a requirement specification as well as other limiting factors like available equipment for construction, subcontractors production catalog, work space and a deadline. The methodology we used is inspired by the method from the book “Product Design and Development” by Karl T. Urlich, Steven D. Eppinger, and Maria C. Yang. Chosen methodology is crossed by product development and semantic discontinuity detection by using FEA to conduct calculations of the construction giving us valuable feedback we can use to optimize and change the design, this is then done in multiple iterations until we arrived at our final design.
|
325 |
Produktutveckling av bygelhandtagBerglund, Isac, Gunnarson, Erik January 2024 (has links)
Detta kandidatarbete genomförs i samarbete med Hilfa Sweden AB för att utveckla ett nytt bygelhandtag, med syftet att optimera formsprutningsprocessen, minska materialanvändningen och förbättra ergonomin. Målet med projektet är att designa ett handtag som är mer lämplig för formsprutning, förbättra hållfastheten och göra det mer resurseffektivt samtidigt som det erbjuder en bättre användarkomfort. Processen inkluderar flera steg: en initial förstudie för att definiera grundläggande krav och riktlinjer, en greppanalys för att undersöka hur ergonomin kan förbättras och FEM-analyser för att testa olika koncept och förbättra designen. Slutligen gjordes en granskning av formsprutningsprocessen med hjälp av simuleringar för att säkerställa att det slutliga konceptet är tillverkningsbart i produktion. Projektet utnyttjar datorstödd design och simulering för att iterativt finjustera produktens egenskaper. Det slutgiltiga resultatet är ett optimerat handtag som inte bara uppfyller, utan överträffar de initiala målen. Materialåtgången reducerades med drygt 8% samtidigt som dess hållfasthet förbättrades med lägre uppstådda spänningar och mindre deformation vid belastning. Den nya designen medför en bättre omfattning runt handtaget och principerna för formsprutning följs mer korrekt, vilket gör den mer lämpad för tillverkning. / This thesis is conducted in collaboration with Hilfa Sweden AB to develop a new bridge handle, aiming to optimize the injection molding process, reduce material usage and improve the ergonomics. The goals of the project is to design a handle that is more suitable for injection molding, to make it both stronger and more resource-efficient while offering better user comfort. The process includes several steps: an initial study to define basic requirements and guidelines, a grip analysis to investigate how ergonomics can be improved and FEM analysis to test various concepts and enhance the design. Finally, a validation of the injection molding process was conducted using simulations to ensure that the final concept is manufacturable in production. The project utilizes computer-aided design and simulation to iteratively refine the product's characteristics. The final result is an optimized handle that not only meets but exceeds the initial goals. Material usage was reduced by 8% while its strength improved with lower emerged stresses and less deformation under load. The new design provides better grip around the handle and the injection molding principles are followed more accurately, making it more suitable for manufacturing.
|
326 |
Lågstadielärares undervisning i matematisk problemlösningCollin, Amanda, Wikström, Emma January 2022 (has links)
Att undervisa genom problemlösning, där hänsyn tas till den elevrespons som uppstår under lektionen, upplevs av en del lärare vara svårt och det finns en osäkerhet kring hur undervisningen ska organiseras. Syftet med denna studie är därför att få en inblick i lärares undervisning i matematisk problemlösning i årskurserna 1-3. Utgångspunkten har varit fem undervisningspraktiker i matematik och lärares praktik undersöktes genom semistrukturerade intervjuer och analyserades tematiskt. Resultatet visar att många lärare ser på̊ problemlösning som en stor del av matematiken och vår vardag. Lärarna arbetar för att förbereda och tillgängliggöra innehållet för eleverna, att stötta och hjälpa eleverna vidare i problemlösningsprocessen samt bedöma deras kunskaper. Vi har fått syn på̊ att lärarna inte fullt ut arbetar efter fem undervisningspraktiker i matematik och inte bygger vidare på̊ elevernas lösningar. Vår slutsats är därför att det finns behov av komplement för att ge lärare tillräcklig stöttning i deras undervisning i problemlösning.
|
327 |
3D konstruktion på fribärande plattformar till elfilter på SCA Obbola / 3D construction on cantilevered platforms to electric filter at SCA ObbolaWu, Alex January 2023 (has links)
Stålkonstruktioner är väldigt vanligt inom industrin och samhället, och det finns många olika typer av stål där rostfritt stål är en av dem. Idag använder SCA Obbola rostfritt stål till konstruktioner som maskiner, skywalk, och plattformar. På SCA Obbola (Ångcentrl2) finns en ångproducerande reaktor har ett stort elfilter som rengör rökgasen från partiklar så att farliga utsläpp kan undvikas. Plattformar är fastsvetsade i filtret sådan att personalerna kan få åtkomst till maskiner och mätinstrument, men dessa plattformar har börjat att få korrosionsskador. Syftet med detta projekt var att ta fram nya typer av fribärande plattformar som sitter inte i filtret men bärande från marknivå för att undvika (korrosionsinducerat) skador på filtret och personalen. 3D-modeller av de fribärande plattformarna skapades med Computer-Aided Design-mjukvaran Inventor och punktmoln-mjukvaran Recap Pro. Konstruktionerna analyserades med finita elementmetoden för undersökning av hållbarheten med hänsyn till specificerade krav från SCA Obbolas. Vidare utfördes analytiska beräkningar, och de analytiska resultaten jämfördes i efterhand med FEM-resultaten. Slutligen undersöktes vilken typ av balkpelare som kunde användas som vertikala pelare för att bära konstruktionerna från marknivå. Resultaten visar att spänningarna på de analytiska och numeriska beräkningarna (i Von Mises) skiljde mellan 0–2 MPa och konstruktionerna vägde ca.1300–1500 kg. Slutsatserna var att hållbara konstruktionerna skapades och 100x100 VKR-rör valdes som vertikala balkpelare för att de klarar av belastningar i både den veka och styva riktningarna valdes. / Steel constructions are very common in industry and the society, and many different types of steels exist, among them is stainless steel. Today SCA Obbola uses stainless steel in various ways, for example machines, skywalks, platforms. At SCA Obbola (Ångcentral2) a steam producing reactor includes a large electric filter to clean the flue gas from particles so that the harmful emissions can be avoided. Platforms are welded to the filter so that the staff has access to machines and sensors, but these platforms have started to show serious corrosion damage. The purpose of this project was to develop a new type of cantilevered platform that is not attached to the filter but levered from ground to avoid (corrosion-induced) damage to the filter and injuries of the staff. 3D-models of the cantilevered platforms were developed using the computer-aided design software Inventor and the point-cloud software Recap Pro. The constructions were analyzed employing finite element method (FEM) to investigate its durability with regards to requirements specified by SCA Obbola. In addition, analytical calculations were performed, and the analytical results were compared with the FEM results. Lastly an investigation of which type of beam-pillar that could be performed as vertical pillars to lever the new constructions was performed. It is shown that the stresses obtained by the analytical and numerical calculations (in Von Mises) differed between 0-2 MPa and the new constructions weight about 1300-1500 kg. In conclusions, durable constructions were developed and 100x100 VKR-pipe that can withstand high loads in both weak and stiff directions was chosen as vertical beam-pillars.
|
328 |
Designregler för momentarm / Design rules for torque armWallerman, Max January 2023 (has links)
Bosch Rexroth is a company that manufactures radial piston hydraulic engines and accessories, commonly used in industries such as mining and marine applications. These engines generate significant torques during operation, often requiring the use of torque arms to handle the torque. However, there is an increasing need for customized torque arms of varying lengths, which consumes engineers' time as they have to perform new calculations for each new custom arm. The objective of this thesis is to establish design guidelines to determine the allowable length range for these torque arms, ensuring they do not experience yielding or buckling. The analysis includes evaluating the tensile strength of the torque arm and examining the bearings in both the engine and articulated connection. This was done with help of FEM. A comprehensive table of results is presented, engineers can refer to it instead of performing repetitive calculations, which leads to easier order handling process and reducing unnecessary time. The specific torque arms investigated in this study were TC A 400, TC A 840, TC A 1120, TC A 2000, and TC A 4000, along with their associated CB and CBm motors. The investigations were conducted using finite element modeling in Solidworks software. The results of this thesis are presented by a chart which the engineers can refer to when a custom torque arm is ordered. / Bosch Rexroth är ett företag som bland annat tillverkar radialkolvsmotorer och tillbehör. Motorerna används i många olika industrisektioner som till exempel i gruvindustri och marina sammanhang. När motorerna är i drift skapas stora vridmoment. Ett vridmoment som i många fall tas upp med hjälp av en momentarm. Det blir allt vanligare att dessa momentarmar behöver kundanpassas i from av hur lång den får vara. Detta är något som tar tid av ingenjörerna som måste göra nya beräkningar för varje specialanpassad momentarm. Målet med detta examensarbete är att ta fram designregler som bestämmer hur långa eller hur korta dessa momentarmar får vara utan att sträckning eller buckling uppstår. Detta gjordes med hjälp av FEM. För momentarmen togs även hänsyn till de lagerkrafter som kan uppstå i motor respektive länkstag. Då målet uppfylldes bidrog detta arbete till minskad onödig tid för ingenjörerna samt att orderhanteringen underlättas. De momentarmarna undersöktes är TC A 400, TC A 840, TC A 1120, TC A 2000 och TC A 4000 med deras tillhörande CB och CBm motorer. Undersökningarna gjordes med hjälp av finita elementmodellering i programvaran Solidworks. Resultatet av detta examensarbete visas med hjälp av en tabell som sedan ingenjörer kan använda när de ska specialanpassa momentarmar.
|
329 |
Mätningar av kantviksmaskin vid klämningsrörelse / Measurements of folding machine in clamping motionMelle, Daniel, Johan, Larsson January 2019 (has links)
I en kantviksmaskin som används för plåtbockning sker oönskade deformationer i mekanismen som klämmer fast arbetsmaterialet. Risken finns att deformationerna gör så arbetsmaterialet flyttas och det kan påverka positionen för bockningen.Målet med studien var att mäta laster och deformationer i kantviksmaskinen och sammanställa mätdata för att jämföra med FEM-analyser av konstruktionen och till grund för framtida arbete med maskinen. Problemet undersöktes genom att utföra mätningar med LVDT-givare och en lastcell. Mätresultatet visade att det blev en förskjutning och vid fastklämningen av arbetsmaterialet varierade klämkraften. FEM-analyserna kom upp i en lägre förskjutning än den uppmätta. Det finns då misstanke om att en del av förskjutningen kan bero på en mekanism för verktygsbyte. För att bekräfta detta behöver mätningar genomföras som kan visa bidraget av deformation från denna mekanism. FEM-analyserna gjordes med olika lastfördelning för att motsvara klämkraften. Analysen med en uppdelad last var baserad på klämkraftens fördelning som var uppmätt och det gav en fördelning av förskjutningen som var lik den uppmätta. För framtida analyser rekommenderas att använda denna eller en liknande lastfördelning. Utifrån mätningar och analyser konstateras det att överprismat böjs och vrids under klämningen. Detta i sin tur ändrar öververktygens position samt bidrar till att klämning inte sker i mittenpositionerna. / In an edge folding machine, used for sheet metal bending, which have undesired deformations in the mechanism that clamps the work material there is a risk that the deformations will cause the work material to be moved and this can affect the position of the bending. The aim of the study was to measure loads and deformations in the edge folding machine and compile measurement data to compare with FEM-analyzes of the design to get a basis for future work with the machine. The problem was investigated by carrying out measurements with LVDT-sensors and a load cell. The results showed that there was a displacement in the clamping of the work material and that the clamping force varied. The FEM-analyzes came up in a lower displacement than the measured one. A possible conjecture could be that a part of the displacement may be due to the tool change mechanism. To confirm this, measurements need to be performed which can show the contribution of deformation from this mechanism. The FEM-analyzes were made with different load distribution to correspond to the clamping force. The analysis with a divided load where the sectioning was based on the distribution of the clamping force that was measured gave a distribution of the displacement that was similar to the measured. For future analyzes it is recommended to use this or a similar load distribution. Based on measurements and analyzes it is found that the upper prism is bent and twisted during the clamping. This changes the position of the top tools and contribute to no clamping in the middle positions.
|
330 |
Desenvolvimento de célula Pockels na topologia reflexiva aplicada a TP óptico de alta tensão. / Pockels cell development in topology reflective applied high voltage optical TP.Rubini Junior, Jonas 26 January 2016 (has links)
O trabalho aborda o estudo e o desenvolvimento de um interferômetro sensor de alta tensão, baseado em célula Pockels (modulador eletro-óptico) na topologia reflexiva (\"double pass\") e que é parte integrante de um Transformador de Potencial Óptico (TPO), que utiliza sistema interferométrico de luz branca (WLI-White Light Interferometry), que está sendo desenvolvido pelo grupo do Laboratório de Sensores Ópticos (LSO) do PEA-EPUSP, e é capaz de medir diretamente tensões presentes em sistema elétrico de potência (SEP) classe 69kVRMS. Para desenvolver o tema proposto foi feita uma revisão da literatura baseada em livros, artigos e teses para identificar topologias em moduladores eletro-ópticos transmissiva (\"single pass\") e reflexiva (\"double pass\") para definir o tipo de modulador mais adequado para a aplicação em questão. A partir dos estudos e implementações realizadas, verificou-se um enorme potencial para o desenvolvimento e aplicação da topologia \"double pass\" no sensor interferométrico da célula de alta tensão do TPO. A topologia mostrou-se vantajosa em relação aos protótipos dos TPOs desenvolvidos anteriormente, a partir de características tais como: a facilidade de recurso de alinhamento do feixe de luz, construção e reprodução relacionados ao cristal eletro-óptico, diminuição do número de componentes ópticos volumétricos e aumento da rigidez dielétrica da célula sensora. Simulações computacionais foram realizadas mediante a aplicação do método dos elementos finitos (MEF) que contribuíram para o auxílio do projeto da célula sensora, particularmente, para estimativa do valor da voltagem de meia onda, V?, parâmetro importante para o projeto do TPO. Um protótipo do TPO com célula sensora de alta tensão reflexiva foi implementado e testado no laboratório de alta tensão do IEEUSP a partir de ensaios com tensões nominais de 69kVrms a 60Hz e máxima de 140kVrms a 60 Hz. Como resultado deste trabalho, amplia-se o conhecimento e domínio das técnicas de construção de interferômetros sensores de alta tensão na topologia reflexiva aplicadas a TPOs. / This work describes the study and development of a high-voltage interferometer sensor based on Pockels cell (electro-optical modulator) in the reflective topology (double pass), which is part of an optical potential transformer (OPT) using a white light interferometry system (WLI) being developed by the Optical Sensors Laboratory (LSO) group from PEA-EPUSP, which is able to directly measure power electrical system (PES) voltages for the 69kVrms class. To develop the work, a bibliographic review was made on books, papers and theses in order to identify electro-optical modulators related to transmissive (single pass) and reflective (double pass) topologies aiming at defining the most appropriate modulator type for the present application. From the studies and implementations performed, it was realized that there is a huge potential for the development and application of \'double pass\' topology in the OPT high-voltage interferometric sensor. This topology showed to be advantageous compared to previously developed OPT prototypes for characteristics such as: ease of beam alignment feature, construction and reproduction related to the electro optical crystals, decrease of volumetric optical components number and increase of the sensor cell dielectric strength. Computer simulations were performed by applying the Finite Element Method (FEM) that contributed to the sensor cell design, particularly in estimating the half-wave voltage value, V?. The OPT with the reflective high-voltage sensing cell was implemented and tested at the high voltage laboratory of IEE-USP for the 69kVrms at 60Hz nominal voltage and the 140kVrms at 60Hz maximum voltage. As a result of this work, nationwide expertise over the techniques of construction of high-voltage interferometer sensors in reflective topology applied to OPTs was achieved and knowledge was broadened.
|
Page generated in 0.2957 seconds