Sveriges geologi består mestadels av lös lera vid markytan följt av hård morän och hård berggrund på botten. Lös lera är inte gynnsamt vid grundläggning av konstruktioner pga. sättningar, dessa förhindras genom att påla ned till den hårda grunden. Pålning är en vanligt förekommande grundläggningsmetod i Sverige där pålsystem med varierande påltyper, längder och material används. Spetsburna pålar står för en stor andel av de olika påltyperna som används med anledning av landets hårda berggrund. Denna studie centreras kring tre olika varianter av spetsburna pålar: ihåliga stålpålar, betongpålar och betongfyllda stålpålar. Vid systemberäkningar betraktas spetsburna pålar ofta som fast inspända i hårt underlag såsom berg och hård morän där all last överförs nedåt genom pålspetsen. Därmed tas ingen hänsyn till bärförmågebidraget som uppstår till följd av friktion från kringliggande jord längs mantelytan. Detta innebär att pålarna beräknas ha en lägre styvhet än i verkligheten och förväntas därför komprimeras mer vid belastning i axiell led. På grund av detta förs ungefärliga värden in i systemberäkningar. Pålar kan inte undersökas eller repareras när konstruktionen väl har uppförts varför det är viktigt att redan vid projekteringsstadiet utföra mer korrekta systemberäkningar. Denna studie utfördes på uppdrag av vår industrihandledare med målet att utifrån parametrar såsom pållängd, last och axiella deformationer, simulera, beräkna och utvärdera skillnaden i styvhet för enskilda pålar, både med och utan inverkan från fjädringen i jorden. Fallstudierna består av två fall där endast homogena ler- och friktionsjordlager förekommer. Genom litteraturstudier och användningen av finita elementmetoden (FEM) i MATLAB kunde simuleringarna genomföras. Resultaten påvisar att jorden bidrar till en märkbar ökning av pålarnas styvhet i proportion till jordens djup. Vidare visar en analys av de olika fallen att friktionsjord har en större påverkan än kohesionsjord vid större djup. Vår slutsats är att jorden bör medräknas vid systemberäkningar innefattande långa spetsburna pålar, där en lyckad implementering av detta skulle kunna leda till en mer hållbar utveckling inom byggbranschen, sett ur ett miljö- och kostnadsperspektiv. Med denna rapport som grund rekommenderas att större vikt läggs vid jordens mantelbärförmåga samt möjligheterna för dess nyttjande i framtida projekt. / The Swedish landscape mostly consists of loose clay by the surface followed by hard moraine and hard bedrock at the bottom. Loose clay is an unfavorable soil formation for structural foundations due to its higher risk for settlements, which can be prevented by piling down to a hard soil layer. Piling is a common founding method in Sweden, whereat pile systems with varying pile types, lengths and materials are used. End bearing piles account for a large proportion of the different pile types used, considering the country's stable bedrock. This study focuses on three different variants of end bearing piles: hollow steel piles, concrete piles and concrete filled piles. During system calculations, end bearing piles are currently regarded as fixed to hard surfaces such as bedrocks and hard moraine where the entire load is transferred downwards through the pile tip. Thereby, no consideration is given to the contribution in bearing capacity that arises as a result of the friction from soil adhering along the shaft surface. This implies that the piles are estimated to have a lower stiffness than in reality and are therefore expected to be more compressed when axially loaded. This leads to the usage of approximated values in system calculations. Piles cannot be examined or repaired once the structure has been constructed, and it is thus important to perform more accurate system calculations during the design stage. This study was commissioned by our industrial supervisor with the aim of simulating, calculating and evaluating the difference in stiffness for individual piles, both with and without the influence of the surrounding soil friction, based on parameters such as pile length, load and axial deformations. The case studies consist of two cases where only homogeneous clay and friction soil layers occur. Through literature studies and the use of the finite element method (FEM) in MATLAB, the simulations could be carried out. The results show that the soil contributes to a noticeable increase of the piles’ stiffnesses in proportion to the soil depth. Furthermore, an analysis of the various cases shows that friction soil has a greater influence than cohesion soil at greater depth. Our conclusion is that the soil should be included in system calculations för end bearing piles, where a successful implementation of this could lead to a more sustainable development within the domain of construction, seen from an environmental and cost perspective. With this report as a basis, it is recommended that greater emphasis be placed on the soil’s bearing capacity and the possibilities for its utilization in future projects.

Deformation of materials due to heat exposure can be a challenge in vehicle design. Sun exposure and heat build up in the vehicle cabin contribute to accelerated aging of the materials used. To understand how this process affects the durability, numerical simulation is an important tool. This thesis work investigates whether it is possible to, with weather data and knowledge of how a car is used, simulate the deformation process of the trim parts due to heat exposure from the sun. To answer this question, two simulation methods have been compared: The first method is to only look at the aging of the material over time. This method is used today at Volvo Cars, but has been found to be insufficient from a number of aspects. The second method includes the effects of the reversible deformations. This method has not previously been tested in a similar context but was considered interesting as it models more true to life. In addition, the effects of modeling the car according to a virtual customer behavior, rather than stationary, were investigated. The main simulation tools used are TAITherm and Abaqus. The results show that modeling the vehicle with an imagined user routine yields a lower mean temperature as the car is cooled down when driven. The result of the comparison between the two methods shows that inclusion of the effects of the reversible deformations contribute to a better model of the aging of the trim parts due to heat exposure from the sun. / Deformation av material till följd av hög värmelast är ofta en utmaning inom fordonsdesign. Materialet i kupén exponeras både för direkt solljus och den värme som ackumuleras i det stängda utrymmet. För att få förståelse för hur denna process påverkar hållbarheten är numerisk analys ett viktigt verktyg. Föreliggande examensarbete undersöker om det är möjligt att, med väderdata och kunskap om hur en bil används, simulera deformationsprocessen i trim- delarna som uppkommer av värmexponering från solen. För att besvara denna fråga har två simuleringsmetoder jämförts: Den första metoden är att endast titta på materialets åldrande över tiden. Den används idag på Volvo Cars, men har befunnits vara otillräcklig utifrån ett antal aspekter. Den andra metoden inkluderar effekterna av de elastiska deformationerna av materialet. Denna metod har inte tidigare prövats i ett liknande sammanhang men bedömdes intressant då den modellerar mer verklighetstroget. Dessutom undersöktes effekterna av att modellera bilen enligt ett virtuellt kundbeteen- de snarare än som stillastående. De huvudsakliga simuleringsverktygen som använts här är TAITherm och Abaqus. Resultaten visar att modellering av fordonet med en tänkt användarrutin ger en lägre medeltemperatur eftersom bilen kyls ner när den körs. Resultatet av jämförelsen mellan de två metoderna visar att inkludering av effekterna av de elastiska deformationerna bidrar till en bättre modellering av åldrandet av trimdelarna till följd av värmexponering från solen.

The wPCC project (wind powered car carrier) is carried out by Wallenius Marine, KTH Royal Institute of Technology and SSPA Sweden. By developing a car carrier mainly propelled by the wind, the emissions are estimated to be reduced by up to 90 %. This thesis deals with the structural aspects of the design. Specifically, the interface between the sail rigs and hull is considered. Different rig foundation concepts should be developed and compared to each other. The objective is to focus on characteristics such as stress levels, relevant failure mechanisms and cargo capacity. Scantling of merchant vessels is to a large extent governed by rules issued by classification societies such as DNV-GL and Lloyd’s Register. While traditional car carriers are covered to a great extent in terms of scantling loads and structural requirements, there exists a regulatory gap for vessels powered by the wind. Four different concepts for the rig foundations are developed. They are all using transverse and longitudinal bulkheads for transferring loads from the rigs to adjacent hull structure. The foundation concepts are then evaluated by creating a finite element model representing the midship section of the ship. The model includes three rig foundations and generally follows the preliminary scantlings of the wPCC. For reference, a model without rigs is also created. The bow and stern of the vessel are excluded in the model and some other model simplifications are also made. The accuracy of stress levels is thus not sufficient for final sizing of the conceptual solutions but the qualitative differences should be valid. The focus of the study is thus how the four concepts compare with respect to each other. The main strength of the chosen approach is that it allows for comparison of multiple concepts. Had a more advanced approach been chosen, the results would likely prove to be of a higher accuracy but then at the expense of modeling effort and time. The transverse strength is deemed being critical for multiple deck car carriers such as the wPCC. Racking, the transverse shearing of the ship, is a common problem which is covered in detail by class guidelines. These loads, based on rule calculations, are therefore included in the analysis. The rig loads are in turn based on assumptions regarding parameters such as the wing geometry and rig weight. The results of the finite element models are evaluated at several critical areas, chosen as to represent different aspects of the structural response. Results from buckling analyses as well as characteristics such as cargo capacity are also recorded as to broaden the comparison. The different results represent criteria which the evaluation process is based on. Each criterion is given a weight to account for its importance. The Pugh method is then applied, yielding a score for each of the evaluated concepts. The total score consequently depends on the chosen weights. Regardless, the study clearly presents which concepts that are interesting and which should be discarded. Interestingly, the best performing concept turns out to be highly unconventional compared to supporting structures used in traditional shipbuilding. For the future, the rig loads as well as additional load cases should be addressed. Failure mechanisms such as fatigue will likely pose a problem, and at some stage a thorough, full scale finite element model should be created in order to accurately predict the response of the entire hull structure. However, the author believes that the presented study serves as a draft in identifying key aspects to consider when introducing wind propulsion in commercial shipping. / wPCC-projektet (wind powered car carrier) bedrivs gemensamt av Wallenius Marine, Kungliga Tekniska Högskolan och SSPA Sweden. Genom att utveckla ett vinddrivet biltransportfartyg beräknas utsläppen minska med upp till 90 %. Detta examensarbete avhandlar delar av fartygsstrukturen med fokus på hållfasthet. Mer specifikt undersöks gränssnittet mellan segelriggarna och skrovet. Olika koncept för riggfundament utvecklas och jämförs med fokus på karaktäristika så som spänningar, brottmekanismer och lastkapacitet. Dimensionering av kommersiella fartyg styrs till stor del av regler utfärdade av klassällskap som DNV-GL och Lloyd’s Register. Medan traditionella biltransportfartyg omfattas av ett antal krav på dimensionerande laster och strukturkrav saknas det ordentliga regelverk för vinddrivna fartyg. Fyra olika koncept för riggfundamenten utvecklas. Samtliga använder sig av transversella och longitudinella skott för lastöverföring från riggarna till omgivande skrovstruktur. Koncepten utvärderas sedan genom att skapa en finita element-modell som representerar midskeppssektionen av fartyget. Modellen inkluderar tre riggfundament och följer till stor del preliminära ritningar av wPCC-fartyget. Som referens skapas även en modell utan riggar. Fören och aktern exkluderas i modellen utöver ett antal andra förenklingar. Precisionen på spänningsnivåer är därmed inte tillräcklig för att bestämma slutgiltiga dimensioner på koncepten men de kvalitativa skillnaderna koncepten emellan bör vara välgrundade. Studiens fokus är därför hur de fyra koncepten jämförs mot varandra. Den främsta fördelen med det valda tillvägagångssättet är att det möjliggör jämförandet av flera koncept. Om ett mer avancerat tillvägagångssätt använts skulle sannolikt resultaten vara mer precisa, men då till en högre kostnad i form av modelleringsarbete och tidsåtgång. Tvärskeppsstyrkan bedöms vara kritisk för biltransportfartyg med flera däck som wPCC-fartyget. Så kallad racking, transversell skjuvning av fartyget, är ett vanligt problem som avhandlas i detalj av klassregler. Rackinglaster baserade på klassregler inkluderas därför i analysen. Rigglasterna är i sin tur baserade på antaganden om parametrar som vinggeometri och riggvikt. Resultaten från finita element-modellerna utvärderas vid ett flertal kritiska områden valda för att representera olika aspekter av hur strukturen svarar på belastningarna. Resultat från bucklingsanalyser såväl som karaktäristika så som lastförmåga inkluderas också för att bredda jämförelserna. De olika resultaten representerar kriterier som utvärderingsprocessen baseras på. Varje kriterium ges en vikt för att ta hänsyn till dess betydelse. Pugh-metoden används sedan, vilket ger en poängsumma för varje koncept. Varje poängsumma beror därmed på valda vikter. Oavsett visar studien tydligt vilka koncept som är av intresse och vilka som kan förkastas. Intressant nog visar studien att konceptet med högst poäng är högst okonventionellt jämfört med bärande strukturer som används inom traditionell skeppsbyggnad. Inför framtiden bör riggbelastningarna såväl som ytterligare lastfall beaktas. Brottmekanismer som utmattning kommer sannolikt att utgöra problem och vid något tillfälle bör en stor, fullskalig finita element-modell skapas för att med högre precision förutse hur hela skrovstrukturen svarar på belastningarna. Författaren bedömer oavsett att denna studie fungerar som ett utkast till att identifiera nyckelaspekter vid introduktion av vind som framdrivning för kommersiell sjöfart.

Introduction: Despite the unique act of actively using the head as part of the game in soccer, insufficient attention is paid to its potential harmful effects. There is an increased concern regarding head trauma in soccer and its impact both in the short- and long-term. Only a few studies have examined the ability of head protection to mitigate head trauma, and opinions differ regarding its effectiveness. Objective: The purpose of this project was to investigate the injury mechanisms behind concussions in soccer and its short- and long-term effect. Furthermore, the project aimed to evaluate the ability of head protection to protect against head impacts in soccer. Methods: Two finite element models of THUMS version 4.02 pedestrians were used to simulate head collisions between two players, with the aim of mimic an aerial duel in soccer. Different impact angles and impact points were simulated, after which worst case scenarios were selected for further evaluation with head protection. The kinematics of the head and the strains of the brain tissue were used to evaluate the head's response to impacts and to evaluate the effectiveness of head protection. Results: The study showed that the maximum strain of the brain tissue as well as the kinematics of the head were sensitive to the point of impact, while the angle of impact did not show any significant influence. Head protection showed a good ability to reduce the kinematics of the head and the strain of the brain tissue. A thicker head protector had an increased ability to reduce the max values and a low friction head protector had the capacity to further reduce the max values in certain types of impacts. Conclusion: Head protection showed promising ability to reduce head kinematics and the maximum strain of the brain tissue. / Introduktion: Trots den unika handlingen av att aktivt använda huvudet som en del av spelet i fotboll, ägnas otillräcklig uppmärksamhet åt dess potentiella skadliga effekter. Det finns en ökad oro kring huvudtrauman inom fotboll och dess påverkan både på kort och lång sikt. Endast ett fåtal studier har undersökt huvudskydds förmåga att mildra huvudtrauman och olika åsikter råder angående dess effektivitet. Syfte: Syftet med detta projekt var att undersöka skademekanismerna bakom hjärnskakningar inom fotboll samt dess kort- och långsiktiga påverkan. Vidare ämnade projektet till att utvärdera ett huvudskydds förmåga att skydda vid huvudislag inom fotboll.  Metoder: Två finita element modeller av THUMS version 4.02 fotgängarmodell användes för att simulera huvudkollisioner mellan två spelare, i syfte att imitera en luftduell i fotboll. Olika islagsvinklar och islagspunkter simulerades varpå värsta scenarier valdes för vidare utvärdering med huvudskydd. Huvudets kinematik samt töjningar av hjärnvävnaden användes för utvärdering av huvudets respons på islag samt för att undersöka huvudskydds effektivitet.  Resultat: Studien visade att den maximala töjningen av hjärnvävnaden samt kinematiken av huvudet var känslig för islagspunkt medan islagsvinkeln inte visade på någon signifikant inverkan. Huvudskydd visade på god förmåga att reducera huvudets kinematik och töjningen av hjärnvävnaden. Ett tjockare huvudskydd hade en ökad förmåga att reducera maxvärdenaoch ett huvudskydd med låg friktion hade kapaciteten att reducera maxvärdena ytterligare vid vissa typer av islag.. Slutsats: Huvudskydd visade på lovande förmåga att reducera huvudets kinematik och den maximala töjningen av hjärnvävnaden.

<p> </p><p>The aim of this Master Thesis is to assess the load carrying capacity of the Glomman Bridge outside of the Swedish city Örebro. The Glomman Bridge is an unreinforced concrete single span arch bridge with backfill. The bridge was constructed in 1923 on assignment from the Swedish National Railways (SJ).</p><p>The failure criteria used in this thesis is that the bridge collapses when any cross section in the concrete arch reaches its ultimate capacity. In reality, the bridge may manage heavier loads than this. When the capacity is reached in a cross section, a hinge is formed and the arch relocates the forces to other parts of the arch that can carry higher stresses. The real bridge will not collapse until a fourth hinge is formed, and by that a mechanism. To be able to calculate the cross section forces in the arch, it was necessary to know the influences of the loads on the arch when they were run along the bridge. For this purpose, influence lines were obtained from a 2D finite element model created in ABAQUS, a general FE-analyses software. A calculation routine to find the least favourable load combination was then created in Matlab, a numerical calculation software. The routine was made to find the worst case among different load cases and to combine the standardized axle pressures with the present number of axles.</p><p>A parametric survey was also performed because the material properties for the different parts of the bridge are very uncertain. In the survey, the initial values were changed one at a time to study the outcome on the load factor. The load factor is the ratio between the ultimate limit load and the actual load. The studied parameters are the compressive strength, the Young's modulus, the density and the Poisson's ratio of the different parts of the bridge. The parameters are studied individually irrespective of possible correlation. The studied parts of the bridge are the backfill, the arch, the abutments and the asphalt. The clearly most important component is found to be the backfill. With increased stiffness or increased Poisson's ratio in the backfill follows increased load factor.</p><p>The equations behind the failure envelope can be derived from equilibrium equations for the unreinforced cross section. The influence lines are normalised with respect to the capacity of the cross section to get the degree of efficiency along the whole length of the arch, instead of the common influence lines that give the cross section forces. This is done because the failure is not caused by large cross section forces but by an exceeded ultimate stress. As the different loads are run along the bridge, the largest positive and negative efficiency for bending moment and normal force are localised. The normalised cross section forces are plotted together with the failure envelope and the load factor is then calculated.</p><p>Several masonry arch bridges were loaded until collapse in a study performed by the British Transport and Road Research Laboratory. One of the bridges in the study, the Prestwood Bridge, has been used in this thesis as a comparison to the Glomman Bridge. The load carrying capacity of the Prestwood Bridge is known, and is used to verify that the method using the failure envelope is applicable.</p><p>To compare the results from the cross section analysis from the failure envelope model to another method, the Glomman Bridge and the Prestwood Bridge were also tested in the commercial software RING 2.0. The method used in RING 2.0 differs from the failure mode in this thesis by calculating the load factor when four different cross sections reach their capacity and the bridge collapses.</p><p>The failure envelope method allows an A/B-value (Axle- and Bogie load) of 102 kN/147 kN when using very poor values of the parameters and 181 kN/226 kN when using a reference case with normal parameters.</p><p>Although the load capacity is found to be acceptable, the uncertainties are still large. To get a more accurate apprehension of the condition of the actual bridge, further research should be carried out, such as e.g. a non-linear model.</p> / <p>Syftet med föreliggande examensarbete är att uppskatta bärförmågan hos bron Glomman utanför Örebro. Glomman är en oarmerad betongvalvbro i ett spann med ovanliggande jordfyllning. Bron byggdes 1926 på uppdrag av Statens Järnvägar (SJ).</p><p>Brottkriteriet i detta examensarbete är att bron går till brott när något tvärsnitt i betongbågen uppnår sin kapacitet. I själva verket är det möjligt att bron kan klara tyngre last än detta. När kapaciteten nås i ett tvärsnitt uppstår en led och bågen omlagrar krafterna till andra bågdelar som klarar större spänningar. Den verkliga bron rasar inte förrän en fjärde led har utvecklats, och därmed en mekanism. För att kunna beräkna tvärsnittskrafterna i bågen, var det nödvändigt att känna till trafiklasternas påverkan på bågen när de kördes över bron. För detta ändamål erhölls influenslinjer från en tvådimensionell finita elementmodell skapad i ABAQUS, ett generellt FE-program. En beräkningsrutin för att finna värsta tänkbara lastkombinering skapades i Matlab, ett numeriskt beräkningsprogram. Rutinen utformades för att hitta värsta fallet bland olika lastfall samt för att kombinera standardiserade axeltryck med det aktuella antalet axlar.</p><p>En parameterstudie utfördes också då materialegenskaperna för de olika delarna i bron är mycket osäkra. I parameterstudien ändrades ingångsvärdena ett åt gången för att studera utslaget på lastfaktorn. Lastfaktorn är förhållandet mellan brottgränslasten och den verkliga lasten. De parametrar som studeras är tryckhållfastheten, <em>E</em>-modulen, densiteten och tvärkontraktionen för de olika brodelarna. Parametrarna studeras enskilt utan hänsyn till eventuell korrelation. De brodelar som studeras är fyllningen, bågen, fundamenten och asfalten. Den klart viktigaste komponenten visar sig vara fyllningen. Med ökad styvhet eller ökad tvärkontraktion i fyllningen följer ökad last­faktor.</p><p>Ekvationerna bakom brottenveloppet kan härledas ur jämviktsekvationer för det oarmerade tvärsnittet. Influenslinjerna normeras med avseende på tvärsnittets kapa­citet för att få ut utnyttjandegraden längs hela bågen. Detta görs då det egentligen inte är för stor tvärsnittskraft som orsakar brott utan för stor spänning. Högsta och lägsta utnyttjandegrad för böjande moment och normalkraft lokaliseras när de olika typlasterna körs över bron. Utnyttjandegraderna placeras i brottenveloppet för att sedan räkna fram en lastfaktor.</p><p>Ett flertal liknande broar har lastats till brott i en studie genomförd av British Transport and Road Research Laboratory. En av broarna i studien, Prestwood Bridge, har använts i denna rapport som jämförelse med Glomman. Då bärförmågan hos Prestwood Bridge är känd används den till att bekräfta att metoden med brott­enveloppet är tillämpbar.</p><p>För att jämföra resultaten från tvärsnittsanalysen i brottenveloppmetoden med en annan metod, testades även Glomman och Prestwood Bridge i det kommersiella programmet RING 2.0. Metoden som används i RING 2.0 skiljer sig från brottmoden i denna rapport genom att istället beräkna lastfaktorn när fyra olika tvärsnitt har uppnått sina kapaciteter och bron kollapsar.</p><p>Metoden med brottenvelopp tillåter ett A/B-värde (Axel- och Boggitryck) på 102 kN/147 kN när mycket dåliga parametervärden används och 181 kN/226 kN när referensfallet med normala parametervärden används.</p><p>Även om bärförmågan kan anses vara acceptabel är osäkerheterna stora. För att få en nogrannare uppfattning om brons faktiska tillstånd bör fortsatta studier utföras, som t.ex. en icke-linjär modell.</p>

This study describes an approach to determine the thermal conductivity of wood at elevated temperatures. The aim is to be able to use the developed conductivity as input in structural elements in finite element calculations. The conductivity of pine wood and glue laminated timber with different densities and moisture contents have been evaluated where small scale one-dimensional laboratory trials have been carried out in a cone calorimeter. Steel temperatures were measured behind the exposed wood samples. Obtained temperatures from the experimental trials have been compared with back calculated steel temperatures in the finite element program TASEF (Temperature Analysis in Structures Exposed to Fire). In the back calculations the conductivity at 100 °C, 300 °C and 500 °C was altered in order to achieve a best fit steel temperature curve as the measured ones during the experimental trials. At 20 °C the conductivity was taken from the literature. Between these temperature levels the conductivity was assumed to vary linearly. The dehydration of the moisture content in the wood samples have been considered by including it in the specific volumetric enthalpy, i.e. the integral over temperature of the density and specific heat as input in the temperature calculation program TASEF. Regarding the thermal degradation, recommended formulas in Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-2: General – Structural fire design, have been applied. The final back calculated conductivity values of the studied pine wood at specific temperatures (20 °C, 100 °C, 300 °C och 500 °C) were determined by the cone calorimeter test to be as follows; 0.09 W/mK, 0.07 W/mK, 0.05 W/mK and 0.35 W/mK. Comparing with presented conductivity of wood in Eurocode 5 the developed conductivity in this study are generally lower. Derived conductivity values from the back calculations in TASEF have been reconsidered for the glue laminated timber by taken account of differences in density and moisture content. By using a developed conversion factor, so called “conductivity ratio”, new conductivity values could be obtained which then has been used as an input in TASEF. As a result, good similarities between calculated steel temperatures and measured steel temperatures could be seen. The implemented method, consisting of simple one-dimensional laboratory trials for determining the thermal conductivity is deemed to be promising.  However, further studies are needed to be done in order to increase the accuracy of the method.

For bridges to cope with increased requirements such as increased loads, strengthening work can be carried out. In cases where older steel-concrete bridges do not have a composite action, an alternative is to create composite-action to achieve a higher flexural strength. It is introduced by post-installing shear connectors. There are many different alternatives of shear connectors that can be used, hence a number that can be installed from below the bridge to minimize the impact on the traffic. Coiled Spring Pins are of the interference fit type connector and are put in place from below the bridge by first drilling a hole upward through the upper steel flange and then into the concrete slab. Then, the spiral bolt is pushed up into the drilled hole by means of a hydraulic hammer. Using data from push-out tests and non-linear material models for steel and concrete, a non-linear finite element analysis was created using the commercial finite element software Abaqus. The analysis is based on dimensions and load cases that will mimic a planned full-scale beam test that will be carried out later in 2019. To verify that the material and the model behave in a realistic manner, an analysis was initially performed on a beam without composite-action, and a full-composite action beam with infinitely rigid connectors. These were then compared with hand calculations according to Eurocode. When the material models were verified, it is seen that the materials steel and concrete work for themselves in the analysis without composite-action and together in the analysis with full composite-action. The data for the spiral bolts is than defined instead of infinitely rigid connectors and new analyzes were performed to see the effect of the coiled spring pins properties. The results show that a significant increase in the point load in the middle of the beam can take place before failure occurs after installation of this type of shear connector. Already at a low number of connectors and a low shear connection-ratio, a significant increase in the flexural strength is seen in the beam. By using partial-composite action, with a lower number of spiral bolts, a significant higher flexural strength can be achieved in an economical way. / När kraven på att broar ska klara av ökade laster, kan förstärkningsarbeten utföras. I de fall där äldre stål-betongbroar saknar samverkanseffekt, är det ett alternativ att inför samverkan för att uppnå en högre böj-hållfastighet. Det införs genom att man installerar skjuvförbindare i efterhand. Det finns många olika alternativ av skjuvförbindare som kan användas, därav ett antal som går att installera underifrån bron för att minimera påverkan på trafiken. Spiralbultar (Coiled Spring Pins) är av typen presspassnings-förbindare och sätts på plats underifrån bron genom att det först borras ett hål uppåt genom övre stålflänsen och sedan upp i betongplattan. Därefter pressas spiralbulten upp i det borrade hålet med hjälp av en hydraulisk hammare. Med hjälp av data ifrån push-out-tester samt icke-linjära material modeller för stål och betong, skapades en icke-linjär analys i det finita element metods programmet Abaqus. Analysen är uppbyggd med dimensioner och lastfall som ska efterlikna ett planerat full-skaligt balktest som kommer utföras under 2019. För att verifiera att materialet och modellen beter sig realistiskt, utförs en analys på en balk utan samverkan, samt en full-samverkans balk med oändligt styva förbindare. Dessa jämförs sedan med handberäkningar enligt Eurokod. När materialmodellerna var verifierade sågs det att materialen stål och betong arbetar för sig själva i analysen utan samverkan och tillsammans i analysen med full-samverkan. Data för spiralbultarna lades sedan in istället för oändligt styva förbindare och nya analyser utförs för att se påverkan av spiralbultarnas egenskaper. Resultaten visade att en betydande ökning av punklasten i mitten av balken kan ske innan brott uppstår vid installation i efterhand av denna typen skjuvförbindare. Redan vid ett lågt antal förbindare och ett lågt skjuv-förhållande ses en betydande ökning av böj-hållfastigheten i balken. Genom att använda delvis-samverkan med ett lägre antal spiralbultar kan man på ett ekonomiskt sätt uppnå en betydligt högre böj-hållfasthet.

A steel slitting process is simulated using FEM (Finite Element Method) in order to see potential defects along the edge in a steel sheet after it has been cut. The model's results were compared to microscope images of the steel sheet in order to verify accuracy. The purpose is conceptual and to find a model that successfully simulates a steel cutting process and (hopefully) how the edge depends on different parameters. The model developed seems to achieve this task, and a more thorough calibration of the model could result in (more) optimal parameters for the machine to use.

[pt] Seja (Es)t o espaço de germes na origem de funções suaves entre os espaços euclidianos de dimensões e t. Nesta dissertação, apresentamos a parte da Teoria de Mather que descreve hipóteses suficientes para k-determinação em (Es)t sob duas ações diferentes, induzindo as chamadas R- e K-equivalências. Um germe é k-determinado se é equivalente a qualquer perturbação que deixa invariante seu k-jato, os termos de ordem até k de sua expansão de Taylor na origem. A R-equivalência consiste em compor germes com germes de difeomorfismos µa direita. A K- equivalência é mais difícil de descrever. / [en] Let (Es)t be the space of smooth map-germs at the origin between Euclidian spaces of dimensions s and t. In this dissertation, we present a section of Mather theory describing su±cient conditions for k- determinacy of this map-germs under two different actions, inducing the so called R- e K- equivalences. A map-germ is k-determined if it is equivalent to any perturbation that leaves invariant its k-jet, i.e., the terms up to order k of its Taylor expansion at the origin. The R-equivalence consists of compositions with germs of diffeomorphisms to the right. The K- equivalence is harder to describe.

As descargas atmosféricas são reconhecidamente responsáveis por uma parcela expressiva das interrupções não programadas de fornecimento de energia em sistemas elétricos, contribuindo de forma significativa para a composição dos índices de qualidade de energia mesmo no caso de regiões com níveis ceráunicos moderados. No caso de sistemas de distribuição, grande parte dos problemas está relacionada às sobretensões induzidas por descargas próximas às linhas, as quais decorrem dos campos elétrico e magnético, associados à corrente que se propaga ao longo do canal da descarga. O conhecimento das características de tais campos é, portanto, fundamental para a determinação das sobretensões induzidas nas linhas aéreas de energia. Embora a importância do tema tenha propiciado nos últimos anos o desenvolvimento de um grande número de pesquisas a respeito dos campos eletromagnéticos e das tensões induzidas por descargas atmosféricas, na grande maioria dos trabalhos o solo é representado através de um plano condutor perfeito, portanto com condutividade infinita. Embora tal simplificação possa, em geral, ser considerada válida para a indução magnética e para o campo elétrico vertical, ela não é aplicável ao campo elétrico horizontal, em especial no caso de solos com alta resistividade. Este estudo visa avaliar o comportamento dos campos elétrico (vertical e horizontal) e indução magnética gerados por descargas atmosféricas nuvem-terra, levando em consideração os parâmetros da descarga (amplitude, forma de onda e velocidade de propagação da corrente) e os diferentes modelos para representação do canal da descarga. Além do caso de solo perfeitamente condutor, são consideradas situações mais realistas, isto é, verificando-se a influência, nos campos, de parâmetros como a resistividade e permissividade do solo. / The occurrence of lightning discharges causes a significant amount of unscheduled supply interruptions in overhead lines of electricity systems, contributing to decrease quality indicators of these systems, even in the case of regions with moderated ground flash density. Focusing on the distribution systems, great part of the problems are related to the induced voltages due to lightning discharges in the vicinity of overhead lines, which results from the electric and magnetic fields associated with the current propagation along the return stroke channel. The knowledge of the characteristics of lightning electromagnetic fields is, therefore, crutial for determining induced voltages on overhead lines. Although the importance of the assumption has propitiated in the last years the development of a great number of research concerning the lightning electromagnetic fields and induced voltages on overhead lines, in most of the studies the hypothesis of a perfect conducting ground is assumed. While such assumption can be considered valid for magnetic induction field and for the vertical component of the electric field, it doesn’t apply to the horizontal electric field, especially in the case of ground with high resistivity. The aim of this work is to present and to discuss the characteristics of the electric field (vertical and horizontal components) and magnetic induction generated by the cloud-to-ground lightning discharge, taking into account the lightning parameters (amplitude, waveform and propagation speed of the return stroke current) and the different return stroke models. Besides the case of perfect conducting ground, the influences of the ground permittivity and finite conductivity in the calculation of the electromagnetic fields are so considered.