Detta arbete handlar om vindstabilisering av en SIPS byggnad i Sverige där fokuset ligger påhur infästningar sker mellan grundplattan och väggarna. SIPS (Structural insulated panels) ärett bärande isoleringselement som används för att bygga hela byggnadskalet. Det är ennykommen byggnadsteknik i Sverige som används för passivhus för att kunna minskaenergianvändningen enligt Parisavtalet. Elementen är prefabricerade och binds ihop medglasfiberbalkar, som även används för att förstärka öppningar i byggnaden (dörrar ochfönster). Metoden som kommer att användas i detta arbete är finita elementmetoden medhjälp av datorprogrammet FEM-design av företaget Strusoft. I programmet återuppbyggdesmodellen som analyserade byggnaden enligt finita elementmetoden och beräknade medhänsyn till Eurokod. I samarbete med SIPs företaget Avis Building technology modelleradesbyggnaden och skarven enligt en modul från företaget, där resultatet sedan analyserades.Detta resulterade skarven består av skruvar som fästs i en Z-profil som binder ihop väggenmed grunden. Resultatet gav de skjuv-och normalkrafter som skruven och plåten utsätts för.Dessa krafter analyserades och på så sätt kunde en lämplig leverantör hittas som tillverkarskruvar som kan ta upp dessa laster. Valet landade på Zebra Pias (hexagonal head withcollar) av företaget WÜRTH. Denna metod användes även för att hitta en leverantör somtillverkar passande profiler som kan hantera lasterna utan att gå i brott. Valet landade påaluminiumprofiler med tjockleken 4 mm av företaget Tibnor. På så sätt har frågeställningenom hur en infästning av SIPs-byggnad kan ske blivit besvarad. Resultaten i FEM-designvisar att en SIPS-byggnad kan vindsatbiliseras i Sverige med undantag vissa delar som kankompletteras med en bärande innervägg för att nå full stabilisering. Men denna frågeställningkan inte besvaras med full säkerhet utan att mer data och forskning om elementet görs. Alltför många parametrar om elementens egenskaper var okända vilket ledde till en osäkerhet. Iprogrammet var byggnaden stabiliserad men hade för stora deformationer på vissa ställen.Detta betyder inte att en sådan byggnad inte kan stabiliseras, utan fler undersökningar måstegöras innan slutsatsen kan dras. I arbetet gjordes inga prövningar av elementet vilket bidrogtill denna osäkerhet. Vid fler mätningar och prövningar kan en SIPS-byggnad absolut bli enframtida byggnadsteknik i Sverige.

SammanfattningSyfteSyftet med föreliggande studie är varär att med en finita elementanalys (FEA) undersöka hållfastheten i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner av materialet PEEK beroende på konnektordimension och belastningsvinkel med hjälp av finita elementmetoden (FEM) genom att analysera spänningskoncentration, displacering och töjning. i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner i materialet PEEK beroende på konnektortjocklek och belastningsvinkel med hjälp av finita elementmetoden (FEM). Material och MetodTre Ddigitala implantatförankrade brokonstruktioner 44-46 i PEEK respektive zirkconia med konnektordimensionerna konnektorarean 12 mm2, 14 mm2 och 16 mm2 f framställdes i ett CAD-program. Grupperna med konnektordimensionen 16 mm2 utgjorde intern (P-16) respektive extern (Z-16) kontrollgrupp. Därefter Dessa belastades dessa med hjälp av med en programvara för FEM FEA på ponticen med kraften 500 N i vinklarna axiell (0°) och vinklad ( 30°) riktning. Värdena för spänningskoncentration, displacering och töjning visualiserades och analyserades.ResultatResultaten visade att högst spänningsvärden uppstod i PEEK-konstruktionen med konnektorarean 12 mm2 under en vinklad belastning, samt att lägst spänningsvärden uppstod i PEEK-konstruktionen med konnektorarean 14 mm2 under axiell belastning. Endast i kontrollgrupperna, PEEK respektive zirkonia 16 mm2P-16 respektive Z-16 uppstod den maximala spänningskoncentrationen ocklusalt istället för vid konnektorn, även om höga spänningsvärden fortfarande kunde utläsas cervikalt på konnektorn. Högre displacerings- och töjningsvärden kunde iakttas i samtliga PEEK-grupper jämfört med zirkonia-grupperna, oavsett konnektortjocklek konnektordimension och belastningsvinkel.SlutsatsInom ramen för följande föreliggande studiesrs begränsningar kan följande slutsatser dras:•En underdimensionerad konnektor har en negativ inverkan på hållfastheten i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner av PEEK då de maximala spänningskoncentrationernas lokalisering förflyttas till mer kritiska områden i konnektorområdet. •En vinklad belastning ökar spänningarna, displaceringen och töjningen i implantatförankrade brounderkonstruktioner oavsett material eller konnektortjocklekkonnektordimension. •Spänningsvärden och spänningsfördelning är likartade i implantatförankrade treleds-underkonstruktioner av PEEK och zirkonia, men är mer kritiska för PEEK.•Displacerings- och töjningsvärden är högre i PEEK- än i zirkonia-implantatförankrade treleds-underkonstruktioner. / AbstractPurposeThe aim of the study was is to examine the strength ofin three-unit implant-supported frameworks made of PEEK, depending on connector dimension and loading direction utilizing via a finite element analysis-method (FEAM) by analyzing the stress concentration, displacement and strain. in three-unit implant-supported frameworks made of PEEK, depending on connector dimension and loading direction utilizing a finite element-method (FEM).Material and methodImplant-supported frameworks, 44-46, of PEEK and zirconia with connector dimensions area 12 mm2, 14 mm2 and 16 mm2 was produced by CAD. Via FEAM-software the pontic was loaded with 500 N angled at 0° and 30°. Values for stress, displacement and strain were analyzed.ResultsMaximum stress values ​​occurred in PEEK with the connector area 12 mm2 under angled loading and minimum stress​​ in PEEK with 14 mm2 under axial loading. In the control groups, P/Z 16 mm2, maximum stress arose occlusally, but high stress remained in the cervical connector area. Higher displacement and strain values for displacement and strain waswere observed in all PEEK-groups compared to zirconia, regardless of connector dimension and load angulation of the load.ConclusionWithin the limitations of this the study, the following conclusions were made:•An under-dimensioned connector have a negative impact on the strength of three-unit implant-supported frameworks made of PEEK since the location of the maximum stress appears in more critical areas – the connector areas.•Inclined loading increases stress, displacement and strain in three-unit implant-supported frameworks regardless of material or connector dimension.•Stress values and stress distribution are similar in three-unit implant-supported frameworks made from of PEEK as well as zirconia, but affects PEEK more critically.•Higher displacement and strain values were observed in three-unit implant-supported frameworks of PEEK compared to zirconia.

Dagens industri är under en konstant utveckling där stora krav är efterfrågad. Miljöpåverkan, kostander och tidspress samtidigt som bra kvalite och säkerhet som krävs är bara några faktorer som är förväntad från industrier. Genom ett korrekt arbetsmetodik kan den växande efterfrågan överträffas. Syftet med detta arbete är att påvisa att på ett iterativ arbetsätt där FEM och Benchmarking som verktyg kan besvara dessa krav och därmed ge ett effektivare produktutvecklingsfas. Detta examensarbete har genomförtts i uppdrag av ZP Engineering. Det är ett företag som har experter inom Benchmarking samt Cost Reduction. Metoden som användes under arbetetsgång är båda kvantitativ men också kvalitativ. Där rapporten började med en litteraturstudie via böcker, vetenskapliga artiklar samt studie besök hos ZP Engineering. När grunden för en produktutvecklingsfasen är stark och det finns tillräckligt mycket med data förenklas processen och risken för framtida problem minskar. Genom att optimera en crossmember på ett iterativ sätt där FEM och Benchmarking går det att på kort tid lösa avancerade problem med en simpel men adaptiv metodik. Via Benchmarking går det att lära sig av konkurenterna i arbetsmarknaden och inte behöva skapa produkt från början. Och genom att använda sig utav FEM kan produkter modelleras och sättas för tester på ett mjukvaraprogram där statiska analyser görs. Resultatet för arbetet visade sig att utnyttja FEM och Benchmarking inom en CAE driven produktutvecklingsfas ger förbättrad produkt inom en kortare tid. Den egen konstruerade Crossmembern som optimerades gav en viktminsking på 67% jämfört med Poletar 2 och 59% jämfört med Tesla Model 3. / Today’s industry in under constant development where big demands is sought after in areas such as environmental impact, costs and a time pressure. At the same time, some factors such as quality and safety, is expected from industries. Through a correct working method can the growing demand of product exceed. The purpose of this project is to show that using an iterative way of work, FEM and Benchmarking, as tools can answer the demands and therefore give more effective production development. This thesis has been implemented through ZP Engineering, who are a company that has expert in Benchmarking and Cost Reduction. The method that is used for this work is both quantitative and qualitative. This thesis started with a literature study with books, scientific articles and a visit to ZP Engineering. When the foundation for the production development phase is strong and has enough data, then the process become simple and the risk for problem in the future decreases. By optimizing a crossmember in an iterative way where FEM and Benchmarking are used as tools, it become significantly easier to solve advanced problems in a simple but adaptive method. With Benchmarking you can learn from your competitors in the market, and you don’t have to create a product from the beginning. And by using FEM can products be modelled and be tested on a software program were static analyzed are performed. The result from this thesis showed that using FEM and Benchmarking through a CAE driven production phase give an improved product in a shorter time period. The own constructed Crossmember, that was optimized, had a weight loss on 27% compared to Polestar 2 and 36& compared to the Tesla Model 3.

Today, there is a significant demand for electricity, a demand expected to increase in the coming years. To meet market needs, the number of offshore wind turbines is increasing, along with their dimensions to generate a greater amount of electricity. This leads to anecessity for a new generation of freight ships with bigger dimensions and capacity for transportation and installation of wind turbine components. Finite Element models enable comprehensive analyses of the hull beams' components, bulkheads, and supports, providing relevant information about the hull's stress impact for different load combinations. The advantage of creating a model is to provide a clear overview while allowing the product to be simulated before production, facilitating a better understanding of the product's future function and appearance. A Finite Element model's analysis results largely reflect reality and thus constitute a valuable tool for ship production. In SAP2000, a shell model was created over a pontoon with interconnected beam and shell elements. The model was simulated with loads from self-weight combined with hydrostatic pressure in combination with various sets of hull components. Four simulations were performed with analyses of shell and frame stresses, showing that a stronger construction results in less stress variation in the pontoon's constituent elements. The upper side of the pontoon did not meet the tolerance values of ±50 MPa for either frame or shell elements in the first analysis. When the frame dimensions were increased, the shell elements met the stress level criteria, but the frame elements still significantly exceeded the tolerance values. An increased plate thickness was not beneficial for the structure’s stress load as the self-weight increased without providing additional stiffness.

Uma série de problemas de filas em sistemas de transportes com picos de tráfego, ou um número finito de elementos no sistema, são usualmente representados pelo modelo de fonte infinita, dadas as dificuldades de utilização do modelo exato de fonte finita. Este trabalho apresenta uma solução alternativa baseada no cálculo de um limitante superior para as probabilidades de equilíbrio do modelo exato de fonte finita, e compara as medidas de desempenho dos sistemas calculadas pelos dois modelos. Mostra-se que para índices de congestionamento menores que um, as diferenças entre estas medidas são tanto menores quanto menor for este índice. A partir destes resultados, compara-se as medidas de desempenho do modelo aproximado proposto com as do modelo de população infinita, para diferentes tamanhos de população e números de servidores. Conclui-se que os modelos conduzem a resultados numéricos muito próximos para uma ampla variação do índice de congestionamento, e que estes resultados são tão melhores quanto maior for o número de servidores no sistema e o número de elementos na população. São também apresentados três estudos de casos comparando os resultados induzidos pelos modelos exato, proposto e usual de fonte infinita, que ilustram a aplicabilidade prática dos resultados deste trabalho em sistemas de transportes. / A set of stochastic queueing problems in transportation systems with traffic peaks, or a finite number of elements in the system, are usually represented by the infinite source model, due to the difficulties of applying the exact finite source model. This study presents an alternative solution based on the upper bound values of the equilibrium probabilities of the exact finite source model, and compares the performance measurements of the two models. It is shown that for congestion factors below one, the smaller the value of the congestion factor, the smaller is the difference between the models. Based on this results the measures of performance of the proposed aproximate model are compared with the results of the usual infinite source model for different population sizes and number of servers. It is concluded that the models lead to very close numerical results for a wide range of congestion factors of the system and that these results are the better the larger is the number of servers and the number of elements in the system. Three case studies ilustrating the pratical applicability of the results of this study to transportation systems are also presented.

Uma série de problemas de filas em sistemas de transportes com picos de tráfego, ou um número finito de elementos no sistema, são usualmente representados pelo modelo de fonte infinita, dadas as dificuldades de utilização do modelo exato de fonte finita. Este trabalho apresenta uma solução alternativa baseada no cálculo de um limitante superior para as probabilidades de equilíbrio do modelo exato de fonte finita, e compara as medidas de desempenho dos sistemas calculadas pelos dois modelos. Mostra-se que para índices de congestionamento menores que um, as diferenças entre estas medidas são tanto menores quanto menor for este índice. A partir destes resultados, compara-se as medidas de desempenho do modelo aproximado proposto com as do modelo de população infinita, para diferentes tamanhos de população e números de servidores. Conclui-se que os modelos conduzem a resultados numéricos muito próximos para uma ampla variação do índice de congestionamento, e que estes resultados são tão melhores quanto maior for o número de servidores no sistema e o número de elementos na população. São também apresentados três estudos de casos comparando os resultados induzidos pelos modelos exato, proposto e usual de fonte infinita, que ilustram a aplicabilidade prática dos resultados deste trabalho em sistemas de transportes. / A set of stochastic queueing problems in transportation systems with traffic peaks, or a finite number of elements in the system, are usually represented by the infinite source model, due to the difficulties of applying the exact finite source model. This study presents an alternative solution based on the upper bound values of the equilibrium probabilities of the exact finite source model, and compares the performance measurements of the two models. It is shown that for congestion factors below one, the smaller the value of the congestion factor, the smaller is the difference between the models. Based on this results the measures of performance of the proposed aproximate model are compared with the results of the usual infinite source model for different population sizes and number of servers. It is concluded that the models lead to very close numerical results for a wide range of congestion factors of the system and that these results are the better the larger is the number of servers and the number of elements in the system. Three case studies ilustrating the pratical applicability of the results of this study to transportation systems are also presented.

De senaste åren har det funnits olika företag som har tillverkat avancerade mjukvaror inom byggbranschen. En del av mjukvaror är avsedd att skapa 2D ritningar och 3D modeller. Med hjälp av dessa verktyg har ingenjörer och arkitekter snabbt och enkelt skapat ritningar och modeller för projektering av konstruktioner. Utvecklingen inom detta område kallas BIM. Byggnadsinformationsmodellering, BIM, stödjer design av en byggnad genom alla faser och möjliggör bättre konstruktions-, tillverknings- och inköpsaktiviteter. Andra mjukvaror är tilltänkt att förutse hur en struktur reagerar på verkliga laster, vibrationer, värme och andra fysiska effekter. För detta används finita elementmetod, där kommer strukturen analyseras i element för ett noggrannare resultat. En utveckling inom detta område har också skett. Företaget Strusoft AB utvecklar FE-verktyg för analys av struktur. Den senaste nyheten är modul för beräkning av samverkan mellan struktur, grundläggning och undergrunden i form av jord. Modulen kallas 3D-Soil och används enligt Strusoft för modellering och analys av geokonstruktioner. I denna rapport redovisas modellering av en struktur och underliggande jord med finit elementanalysprogrammet, FEM-Design som är försett med den nya modulen 3D-Soil för geotekniska beräkningar. Målet är att jämföra resultat för moment utifrån samverkanskrafter mellan jord och struktur i FEM-Design med ett annat FEM-program, Lusas. Till skillnad från FEM-Design appliceras jord- och vattentryck som utbredd last i Lusas. Resultaten visar att det finns signifikanta skillnader mellan resultaten från analysprogrammen och det finns begränsningar i modelleringsverktyget som behöver utvecklas vidare. / In recent years, there have been various companies that produced advanced software in the construction industry. A part of software is designed to create 2D drawings and 3D models. With the help of these tools, engineers and architects have been able to quickly create drawings and models for estimation of designs. Development in this area is called BIM. Building Information Modeling, BIM, supports design of a building through all phases and enables better design, manufacturing and purchasing activities. Other software is intended to predict how a structure responds to real loads, vibration, heat and other physical effects. For this, finite element method is used, where the structure will be analyzed in elements for more accurate results. Development in this area has also taken place. Strusoft AB develops FE tools for structural analysis and the latest product is a module for calculating the interaction between structure, foundation and subsoil in the form of soil. The module is called 3D-Soil and is used by Strusoft for modeling and analysis of geo-constructions. In this report, modeling of a structure and underlying soil with the finite element analysis program, FEM-Design, is provided with the new 3D-Soil module for geotechnical calculations. The goal is to compare the results for moment based on interaction forces between soil and structure in FEM-Design with another FEM program, Lusas. Unlike FEM-Design, soil and water pressure is applied as a distributed load in Lusas. The results show that there are significant differences between the results of the analysis programs and there are limitations in the modeling tool that needs further development.

An increased environmental awareness, legal demands and the large part of total costs attributable to fuel cost are all incentives for the automotive industry to reduce fuel consumption. The optimal driveline to enable this reduction depends on the operational conditions and the available infrastructure. Moreover, special care is needed when developing the driveline isolators, since the demands on noise, vibration and harshness (NVH) are the same regardless of driveline. To this end, computer aided calculations can be used in order to evaluate a large number of configurations. However, these calculations are only, at best, as good as the material models employed. In the foreseeable future, rubber with reinforcing fillers will be used in vibration isolators in order to obtain the desired properties of these components. However, the stiffness and damping of rubber with reinforcing fillers are highly non-linear functions, and the available material models in commercial software and in the literature are often insufficient. Therefore, a finite strain viscoplastic material model is derived in the time domain and implemented as a user defined material model in Abaqus Explicit. The model captures the strain amplitude and frequency dependency of the storage and loss modulus for a carbon black filled natural rubber. The model is accurate over a wide range of shear strain amplitudes and frequencies, 0.2-50 % and 0.5-20 Hz, respectively, using only 5 material parameters. In addition, the model correctly captures the response from bimodal excitations. The implementation in Abaqus Explicit enables component characteristics to be evaluated early in the development phase, with material parameters derived from simple test specimens. The improved accuracy of simulations of these components can aid engineers develop more optimized solutions faster than with conventional methods. / En ökad miljömedvetenhet, juridiska krav och den stora delen av de totala kostnaderna som kan hänföras till bränslekostnader är alla incitament för fordonsindustrin att minska bränsleförbrukningen. Den optimala drivlinan för att möjliggöra denna minskning beror på driftförhållanden och den tillgängliga infrastrukturen. Dessutom ställs höga krav på utvecklingen av drivlineisolatorer, eftersom kraven på buller och vibrationer (NVH) är desamma oavsett drivlina. För detta ändamål kan datorstödda beräkningar användas för att utvärdera ett stort antal konfigurationer. Dessa beräkningar är, i bästa fall, endast så bra som de använda materialmodellerna. Inom en överskådlig framtid kommer gummi med förstärkande fyllmedel användas i vibrationsisolatorer för att erhålla de önskade egenskaperna hos dessa komponenter. Men styvheten och dämpningen i gummi med förstärkande fyllmedel är kraftigt icke-linjära funktioner, och de tillgängliga materialmodellerna i kommersiella programvaror och i litteraturen är ofta otillräckliga. Därför är en viskoplastisk materialmodell för finita deformationer framtagen i tidsdomänen och implementeras som ett användardefinierat material i Abaqus Explicit. Modellen fångar töjningsamplitud- och frekvensberoendet av lagrings- och förlustmodulen för ett kimröksfyllt naturgummi. Den är korrekt över ett brett intervall av skjuvtöjningsamplituder och frekvenser, 0.2-50% respektive 0.5-20 Hz, och kräver endast 5 materialparametrar. Dessutom fångar modeller responsen från bimodala excitationer. Implementeringen i Abaqus Explicit gör att komponentegenskaper kan utvärderas tidigt i utvecklingsfasen, med materialparametrar som härrör från enkla provkroppar. Den förbättrade noggrannheten i simuleringar av dessa komponenter kan hjälpa ingenjörer att utveckla mer optimerade lösningar snabbare än med konventionella metoder. / <p>QC 20160406</p>

Den finkorniga sulfidjorden som finns längs Norrlandskusten är känd för sin stora sättningsbenägenhet och utgör en potentiell miljörisk genom försurning och urlakning av metaller om den inte hanteras rätt. För att förebygga miljörisker och utveckla jordförstärknings- och grundläggningsmetoder måste en ökad kunskap om sulfidjordar tas fram. I ett pågående forskningsprojekt vid Statens Geotekniska Institut studeras sulfidjords kompressionsegenskaper och rekommendationer ska tas fram avseende underlag för sättningsberäkningar. I projektet omfattas ett antal provbankar där ett av dessa områden, Lampen ligger i Kalix i norra Sverige. I detta examensarbete har det utförts numeriska analyser i finita elementprogrammet PLAXIS 2D av sättningar och portryck under en av provbankarna i Lampen och jämförelser görs med tidigare rapporterade fältmätningar. Tre olika delar analyseras i FE-programmet PLAXIS 2D. I den första delen, som är huvuddelen, utvärderas materialmodellernas, Soft Soil (SS) respektive Soft Soil Creep (SSC), förmåga att simulera de uppmätta sättningarna och porövertrycken för en period av cirka ett års belastning av provbank. Den andra delen består av en analys av de två deformationstillstånden, axialsymmetriskt och plant. De två deformationstillståden jämförs med hänsyn till sättningar och portryck. I den tredje delen utvärderas påverkan på simulerade resultat av olika nivåer på grundvattenytan, en variation som har observerats i provområdet i Lampen. Vid en jämförelse av de konstitutiva modellerna noteras som förväntat större sättningar vid användning av SSC-modellen i jämförelse med SS-modellen. SSC-modellen visar även ett högre porövertryck. Vid jämförelse med i fält uppmätta värden noteras att de mest överensstämmande sättningarna erhålls från SS-modellen medan portrycksutvecklingen simuleras bättre, men ändå långt från bra, med SSC-modellen (för simulering med dubbelsidig dränering). Vid analys av deformationstillstånd (axialsymmetriskt kontra plant) noteras en jämnare fördelning av deformationer längs banken vid användandet av axialsymmetriskt tillstånd. Den potentiella brottrörelsen som uppvisas vid släntkrön vid tillämpning av plant deformationstillstånd är inte lika tydlig vid axialsymmetriskt tillstånd. Det axialsymmetriska tillståndet visar även ett lägre porövertryck. Numeriska simuleringar av den varierande nivån på grundvattenytan som observerats i fältmätningar visar vid fallet en lägre antagen grundvattennivå en marginellt mindre sättning.  Potentiella brottrörelser blir inte lika tydliga då den lägre nivån på grundvattenytan simuleras.

The basis of this thesis was that Kåver &amp; Mellin Uppsala wanted todetermine if they should train their employees in the software RobotStructural Analysis. The company had licenses for the program that theydid not use due to lack of experience. The purpose of the project wastherefore to examine how Robot is used for designing structures and tocompare its usefulness to its competitor FEM-Design. The comparison ofusefulness was made by designing an identical structure in bothprograms. The focus of the study was to compare three main areas,workflow, areas of use and calculation results. This was made for themost common construction elements that were limited to concrete slabs,concrete walls, steel columns and steel beams.The study proved the programs to be similar. Designing steel profilesis more efficient in Robot. Another advantage of Robot is that there isan official online help page and a useful online forum, that FEM-Designlacks. One significant disadvantage of Robot is that the calculationsfor concrete are made with outdated national standards for Eurocode.The disadvantage was crucial and led to the conclusion that Kåver &amp;Mellin Uppsala should wait for updated standards before using theprogram fully but they could start using Robot for load calculationsand steel design.