Today's automotive requirements have resulted in complex Sheet Metal Forming (SMF) processes of Sheet Metal (SM) with reduced formability, and thus it is crucial to be able to predict formability accurately to prevent material failure during SMF. Formability predictions today utilize Forming Limit Curves (FLC)s in Finite Element Analysis (FEA), but  FLCs are not valid for the Non-Linear Strain Paths (NLSP)s generated during SMF. One purpose of this thesis is thus to increase the knowledge on FP handling NLSP,  which was obtained through providing suggestions of failure models for handling NLSP effects, based upon literature on the subject. Generating NLSP experimentally is both time and material costly with the conventional method, thus the second purpose of this thesis was to increase the knowledge on test procedures for generating NLSP in SM. Based upon the findings of Chandramohan \cite{chandramohan_study_2021} five test procedures for generating NLSP were put forward, and the Nakajima test with modified punch geometry was chosen for further study.   In this thesis, the NLSP characteristics of two modified punch geometries were evaluated by FEA performed using LS-DYNA. For the FEA three specimens with blank width of 50, 100 and 200 mm was used, and the anisotropic Barlat yld2000  was used as the material model. This material model was calibrated to material data of Mild steel CR4, Aluminium alloy AA6016, and Dual-phase steel DP800. The results for all materials showcased similar reacquiring general NLSP characteristics at the corners of the punch features, which are unfavorable positions when failure by necking is evaluated, and thus it was concluded that the tested punch geometries are not favorable and more development of the punch geometry is needed. / Dagens fordonskrav, har lett till komplexa plåtformnings processer av plåtmaterial med reducerad formbarhet, och det är därför väsenligt att kunna förutsäga formbarhet noggrant för att förhindra materialbrott under plåtformning. Försträckning och brott förutses idag genom Formgränskurvor (FGK) i finita element analyser (FEA), men dessa gäller inte för icke-linjära töjningsvägar som uppkommer under plåtformning. Ett syfte av denna avhandling är därför att öka kunskapen kring modeller för att förutsäga formbarhet under icke-linjära töjningsbanors effekter, vilket uppnådes genom att  presenteras  förslag på brott modeller för att hantera de icke-linjära töjningsvägar baserade på  literatur inom området. Att generera icke-linjära töjningsvägar experimentellt är både tids och materialkrävande med den konventionella metoden, således är det andra syftet av denna avhandling att öka kunskapen kring test metoder för att generera icke-linjär töjningsbvägar i plåt. Baserat på Chandramohans \cite{chandramohan_study_2021} resultat diskuteras fem test procedurer för att generera icke-linjära töjningsvägar, och Nakajima test med modifierad stämpelgeometri valdes för vidare studie.  I denna avhandling studerades töjningsignaturen av två stämpelgeometrier med FEA i LS-DYNA. Till FEA:n användes tre ämnen med bredd av 50, 100 och 200mm, och anisotropiska Barlat yld2000 användes som materialmodell. Denna materialmodell kalibrerades mot experimentella mätvärden för mjukt stål CR4, Aluminiumlegering AA6016 och Stål DP800. Resultaten visade för alla material återkommande generella icke-linjära töjningsbanor enbart för hörnorna på stansgeometrierna, vilket är icke önskvärda positioner då brott pga. midjebildning utvärderas, och således drogs slutsatsen att nuvarande stansgeometri inte är gynnsam och ytterligare utveckling behövs.

The construction industry is moving towards an increasingly industrial production and one step towards this is to use prefabricated rebar cages. A new concept is being tested where tied rebar cages are produced on the construction site by industrial robots. The industrial robots produce the rebar cages based on a geometric model and when finished they are lifted to the casting site with the help of a crane. In order for this concept to become an efficient process, it must already be possible to evaluate the stability of the rebar cages in the early design phase to be able to efficiently determine whether it is possible to lift the rebar cages to the casting site after production. The scope of this thesis is to investigate what is required to create a numerical model with help of data from a geometric model in an efficient way in order to determine whether a rebar cage can be lifted. This thesis is limited to one specific rebar cage that has already been created in the CADprogram Tekla Structures by the contractor Skanska Sweden AB. The process of what is required when creating a numerical model with data from a geometric model is limited between the analysis software LUSAS Bridge and the CAD software Tekla Structures. To be able to determine what is required in order to create a numerical model with data from a geometric model in the analysis software LUSAS Bridge in an efficient way a survey was performed. The survey includes the necessary steps to create a numerical model of a tied rebar cage from a geometric model and the problems that occurs along the way to get an efficient process. In order to determine if the geometric model of the rebar cage is liftable a linear analysis was created in the analysis software LUSAS Bridge. The analysis was created with data from the geometric model created in Tekla Structures and with experimental results from a study where tied connection strength and stiffness were evaluated. The analysis was created to simulate a rebar cage for a bridge foundation in scale 1:2 that is lifted in four lifting points. The lifting points in this analysis is modeled as supports while the rebar cage is subjected to an acceleration force to simulate a lift. The analysis is performed in two parts, first when the tied connections have full stiffness capacity and the second part when the stiffness is decreased to be able to evaluate what happens to the stability of the rebar cage. In order to determine if the rebar cage is liftable two conditions are looked at, (1) stress in rebars and (2) forces in the joint elements. The results from the study show that in order to create a numerical model of a tied rebar cage in an efficient way some improvements must be done in the analysis software LUSAS Bridge. The most time-consuming process when creating a numerical model of a tied rebar cage are the connections. In order to create these tied connections in an efficient way some new functions must be created in LUSAS Bridge where the software can generate different types of tied connections. The results from the analysis show that the stress in the rebars at the lifting points is the criterion that is most critical when the rebar cage is lifted. The maximum stress reached 356 MPa with the utilization rate of 81,9% when the connection stiffness has full capacity. When the connection stiffness was adjusted, it was also shown here that the stress was the criterion that is most critical. The analysis for 50% connection stiffness capacity showed a maximum stress of 402 MPa with the utilization rate of 92,4%, this shows an increase of 10,5% of the utilization rate when the IV  connection stiffness is decreased with 50%. Based on these results, it can be stated that the rebar cage can be lifted if four lifting points are used. It can also be seen from the results that the stiffness in the connections has a very small impact on the behavior of the cage and therefore the placement of the rebars contributes more to the stability. / Byggindustrin går mot ett allt mer industriellt byggande och ett steg på vägen är att använda sig av prefabricerade armeringskorgar. Ett nytt koncept håller på att undersökas där man vill framställa najade armeringskorgar på byggarbetsplatsen med hjälp av industrirobotar. Industrirobotarna bygger armeringskorgarna utifrån en geometrisk modell för att sedan lyftas till gjutplatsen med hjälp av en kran. För att detta koncept ska bli en effektiv process måste man redan i projekteringsfasen kunna utvärdera armeringskorgarnas lyftbarhet för att kunna avgöra om det går att lyfta armeringskorgarna till gjutplatsen efter att de är färdigmonterade. Examensarbetets syfte är att undersöka vad som krävs för att ska skapa en numerisk modell med hjälp av data från en geometrisk modell på ett effektivt sätt för att sedan kunna avgöra om en armeringskorg går att lyfta. Denna studie är avgränsad till enbart en typ av armeringskorg som redan är skapad i CADprogrammet Tekla Structures av entreprenören Skanska Sverige AB. Processen som krävs för att skapa en numerisk modell med hjälp av en geometrisk modell är begränsad till analysprogrammet LUSAS Bridge och CAD-programmet Tekla Structures. För att kunna avgöra vad som krävs för att skapa en numerisk modell med hjälp av en geometrisk modell i analysprogrammet LUSAS Bridge utfördes en kartläggning. Kartläggningen omfattar de steg som krävs för att skapa en numerisk modell av en najad armeringskorg från en geometrisk modell och de svårigheter som finns längs vägen. För att kunna avgöra om den geometriska modellen av armeringskorgen är lyftbar skapades en linjär Finita Element Analys i analysprogrammet LUSAS Bridge. Analysen är skapad med hjälp av data från den geometriska modellen från Tekla Structures samt testresultat från en tidigare studie där man har provat hållfastheten och styvheten hos najade knutpunkter. Analysen är skapad för att efterlikna en armeringskorg till ett brofundament i skala 1:2 som lyfts i fyra punkter. Lyftpunkterna i denna analys är simulerade som stöd medan armeringskorgen utsätts för en accelerationskraft för att efterlikna ett lyft. Analysen utförs i två delar, en när de najade knutpunkterna har full styvhet och den andra när styvhet för knutpunkterna minskar. Detta för att se hur styvheten i knutpunkterna påverkar stabiliteten i armeringskorgen. Armeringskorgens lyftbarhet bedöms av två olika kriterier (1) spänning i armeringsjärnen och (2) krafter i knutpunkterna. Resultaten från studien visar att för att kunna skapa en numeriskmodell av en najad armeringskorg på ett effektivt sätt måste en del förbättringar göras i analysprogrammet LUSAS Bridge. Den process som är mest tidskrävande är när man skapar de najade knutpunkterna för armeringskorgen. För att det ska gå att genomföra detta på ett effektivt sätt måste en ny funktion skapas i LUSAS Bridge där programmet kan generera olika typer av knutpunkter automatiskt. Resultaten från analysen visade att spänningen av armeringsjärnen vid lyftpunkterna är det kriterium som är mest kritisk när armeringskorgen utsätts för lyft. Den maximala spänningen uppgick till 356 MPa med en utnyttjandegrad på 81,9% för armeringskorgen med full styvhet. När styvheten justerades visades det även här att spänningen är det kriterium som är mest kritiskt. Analysen för 50% styvhet visade en maximal spänning på 402 MPa med en utnyttjande grad på 92,4%, detta visar en ökning på 10,5% av utnyttjandegraden när styvheten halveras. VI  Utifrån dessa resultat kan man konstatera att armeringskorgen går att lyfta om man använder fyra lyftpunkter. Man kan även utifrån resultaten se att en minskning av styvheten i knutpunkterna har en liten påverkar på armeringskorgens lyftbarhet och istället är det placeringen av armeringsjärnen som har störst betydelse.

This project analyzes how an in-situ cell can be developed to withstand high amounts of pressure and temperature of at least 100 bar and 500 °C. A theoretical prototype will be created as a product for Malmö University and other researchers to use or improve. To make this possible, the five step method was used to present a symmetric geometrical concept for the cell. That geometric concept was designed in PTC Creo (Version 6.0.2.0 & 7.0) in 3D and drawings in 2D. The programs GRANTA EduPack (Version 2020 \& Version 2019) along with Hephaestus was used to determine a material selection that will be able to tolerate temperature, pressure and be at least ten percent transparent, to be able for the X-ray to pass through the material and into the sample. The Finite Element Method (FEM) was used to ensure that the cell adheres to the set values of pressure and not cause a catastrophic failure. The result turn out to be a elliptical three part in-situ cell of boron carbide outer shell, a beryllium main dome and a stainless steel plate for the material sample to be on top. The Finite Element Method also showed that the designed in-situ cells meet the requirements and fulfills the goal and purpose. Further development of safety features and the equipment will be needed to minimise the risk of and dangers of beryllium dust. / Detta projekt analyserar hur en in-situ cell kan utvecklas för att motstå höga mängder tryck och temperatur på minst 100 bar och 500 °C . En teoretisk prototyp kommer att skapas som en produkt för Malmö universitet och andra forskare att använda eller förbättra. För att göra detta möjligt användes femstegsmetoden för att presentera ett symmetriskt och geometriskt koncept för cellen. Det geometriska konceptet kommer att utformas 3-dimensionellt i PTC Creo (Version 6.0.2.0  7.0) och 2-dimensionella ritningar . GRANTA EduPack-programmen (Version 2020 \& Version 2019) tillsammans med Hephaestus användes för att bestämma ett materialval som kommer att kunna tolerera temperatur, tryck och vara minst tio procent transparent för att röntgenstrålningen ska kunna passera genom materialet och in i provet. Finite Element Method (FEM) kommer att användas för att säkerställa att cellen följer de inställda tryckvärdena och inte orsakar katastrofala fel. Resultatet visar sig vara en elliptisk tredelad in-situ cell av borkarbid som ett yttre skal, beryllium som huvudkupol och en rostfri stålplatta som underlag för materialprovet. Finite Element Method visade också att den designade in-situ-cellen uppfyller kraven och därför uppfyller målet och syftet. Detta innebär att vidareutveckling av säkerhetsfunktioner och utrustning kommer att behövas för att minimera risken för berusning från berylliumdammet.

At Saab Training & Simulation, there are set strength requirements in the form of quality testing for its products through vibration testing. This is done to ensure the quality of the products, but the vibration machine can only test products up to a set weight limit. The purpose is to investigate the possibility of weight reduction for a fixture used in vibration testing through simulation, with the goal of testing heavier products. As part of this, the tools of topology optimization and design of experiments have been explored in an iterative process to develop design proposals. These design proposals have been evaluated through finite element analysis. The result is the development of three design proposals, out of which the proposal that advanced is presented with a weight reduction of 32,41%.

PureFize Technologies AB develops and manufactures a broadband ultraviolet (UVC) light technology device that is mercury-free and based on nanotechnology, using the principle of field emission. The light source is made of Ti and glass, which are hermetically bonded, using a low-temperature glass frit, at elevated temperatures. The bonding procedure will induce stresses in the device originating from the mismatch of the coefficient of thermal expansion (CTE) between the materials. Brittle materials, as glass, withstands tensile stresses poorly. Therefore, the stress magnitude and distribution needs to be understood.  This work develops a quality inspection method for the glass bond and internal stresses, as well as stress simulations of the device, to be used in production at the company. The glass bond width and the internal stresses in the device were classified and analyzed by light optical microscopy and by polarised light optical microscopy. The optical analysis was followed by pressure tests of the devices using a chamber that allowed for pressurized air up to 7 bar. In parallell with the experimental work, stress and deformation simulations of the device using the finite element method (FEM) was made. Data collected from the inspections and pressure tests were compiled and analyzed, showing clear connections between the glass bond quality and the device's ability to withstand external pressure. A narrow glass bond could withstand external pressure poorly, whereas a wide glass bond could withstand external pressure well. Correlations could be made both between the glass bond appearance and the stress patterns, as well as between the FEM simulations and the stress patterns in the device. It is clear that the stresses induced in the device after bonding originates from the CTE mismatch of the bonded components when cooling it from the bonding temperature to room temperature. The pressure testing method proved to be an efficient way of verifying the maximum pressure capacity of the devices.  The knowledge from this thesis can be used when further investigating induced stresses from glas frit bonding.

TBI stands for Traumatic Brain Injury and refers to damage to the brain resulting from an external physical force, such as a blow, jolt, or penetrating injury to the head. Common causes of TBI include falls, motor vehicle accidents, sports injuries, and violence and has been linked to thousands of deaths and injuries in the US and the EU alike. This thesis was aimed to localise certain TBI to a specific part of the brain by exerting similar loading conditions on an Finite Element Method (FEM) of the rat brain as physical experiments conducted on living rats. By comparing the strain in 7 vital parts of the brain to injury diagnosis conducted in the physical experiments, an effort was made to link localised strain to injury diagnosis. The results indicate that strain in the thalamus and hypothalamus are linked with a loss of consciousness while strain in the hypothalamus coupled with the neocortex correlates greatly with activity-based behaviour changes. Lastly, injury associated with emotional changes are believed to stem from large strains in the neocortex. There is a theory suggesting that the structure of myeline, which provides support in motion and movement patterns of biological systems in humans and animals (known as biomechanical kinematics), could have an impact. However, more studies are needed to confirm and determine the exact cause. / TBI, från engelskans Traumatic Brain Injury, står för Traumatisk Hjärn Skada och syftar på en skada i hjärnan till följd av enyttre fysisk kraft, såsom ett slag, stöt eller genomträngande skada i huvudet. Vanliga orsaker till TBI inkluderar fall, motorfordonsolyckor, sportskador och våld och har kopplats till tusentals dödsfall och skadade i både USA och EU. Denna rapport syftar till att försöka lokalisera viss TBI till en specifik del av hjärnan genom att utöva liknandebelastningsförhållanden på en finit elementmetod (FEM) modell av råtthjärnan som fysiska experimentutförs på levande råttor. Genom att jämföra belastningen i 7 vitala delar av hjärnan med skadediagnos som utfördes i de fysiska experimenten gjordes en ansträngning för att koppla lokaliserad belastning till skadediagnos. Resultaten indikerar att skada i thalamus och hypotalamus är kopplade till en förlust av medvetande medan belastning i hypotalamus i kombination med neocortex korrelerar kraftigtmed aktivitetsbaserade beteendeförändringar. Slutligen är skador i samband med känslomässiga förändringartros härröra från skada i neocortex. Det finns teori som tyder på attstruktur av myelin, som ger stöd i rörelse och rörelsemönster av biologiskasystem hos människor och djur (känd som biomekanisk kinematik), kan ha en inverkan.Det behövs dock fler studier för att bekräfta och fastställa den exakta orsaken.

Utbredningen av en brand inuti en byggnad kan leda till global eller lokal strukturell kollaps, särskilt i stålramkonstruktioner. Faktum är att stålkonstruktioner är särskilt utsatta för termiska angrepp på grund av ett högt värde av stålkonduktivitet och tvärsnitten med små tjockleken. Som en viktig aspekt av konstruktionen bör brandsäkerhetskrav uppnås antingen enligt föreskrivande regler eller enligt antagande av prestationsbaserad brandteknik. Trots möjligheten att använda enkla metoder som involverar membersanalys kombinerat med nominella brandkurvor, är en mer exakt analys av det termomekaniska beteendet hos en stålkonstruktion ett tilltalande alternativ eftersom det kan leda till mer ekonomiska och effektiva lösningar genom att ta hänsyn till möjliga gynnsamma mekanismer. Denna analys kräver vanligtvis utredning av delar av strukturen eller till och med av hela strukturen. För detta ändamål och för att få en djupare kunskap om strukturelementens beteende vid förhöjd temperatur bör numerisk simulering användas. I denna avhandling utvecklades och användes termomekaniska finita element som är lämpliga för analys av stålkonstruktioner utsätta för brand. Relevanta fallstudier utfördes. Utvecklingen av både ett termomekaniskt skal- och 3D balkelement baserade på en korotationsformulering presenteras. De flesta relevanta strukturfall kan undersökas på ett adekvat sätt genom att antingen använda något av dessa element eller kombinera dem. Korotationsformuleringen är väl lämpad för analyser av strukturer där stora förskjutningar, men små töjningar förekommer, som i fallet med stålkonstruktioner i brand. Elementens huvuddrag beskrivs, liksom deras karakterisering i termomekaniskt sammanhang. I detta avseende övervägdes materialnedbrytningen på grund av temperaturökningen och den termiska expansionen av stål vid härledningen av elementen. Dessutom presenteras en grenväxlingsprocedur för att utföra preliminära instabilitetsanalyser och få viktig inblick i efterknäckningsbeteendet hos stålkonstruktioner som utsätts för brand. Tillämpningen av de utvecklade numeriska verktygen ges i den del av avhandlingen som ägnas åt det publicerade forskningsarbetet. Flera aspekter av knäckningen av stålkonstruktionselement vid förhöjd temperatur diskuteras. I Artikel I tillhandahålls överväganden om påverkan av geometriska imperfektioner på beteendet hos komprimerade stålplattor och kolonner vid förhöjda temperaturer, liksom implikationer och resultat av användningen av grenväxlingsprocedur. I Artikel II valideras det föreslagna 3D-balkelementet genom meningsfulla fallstudier där torsionsdeformationer är signifikanta. De utvecklade balk- och skalelementen används i en undersökning av knäckningsmotstånd hos komprimerade vinkel-, Tee- och korsformade stålprofiler vid förhöjd temperatur som presenteras i Artikel III. En förbättrad knäckningskurva för design presenteras i detta arbete. Som ett exempel på tillämpningen av principerna för brandsäkerhetsteknik presenteras en omfattande analys i Artikel IV. Två relevanta brandscenarier identifieras för den undersökta byggnaden, som modelleras och analyseras i programmet SAFIR. / The ignition and the propagation of a fire inside a building may lead to global or local structural collapse, especially in steel framed structures. Indeed, steel structures are particularly vulnerable to thermal attack because of a high value of steel conductivity and of the small thickness that characterise the cross-sections. As a crucial aspect of design, fire safety requirements should be achieved either following prescriptive rules or adopting performance-based fire engineering. Despite the possibility to employ simple methods that involve member analysis under nominal fire curves, a more accurate analysis of the thermomechanical behaviour of a steel structural system is an appealing alternative, as it may lead to more economical and efficient solutions by taking into account possible favourable mechanisms. This analysis typically requires the investigation of parts of the structure or even of the whole structure. For this purpose, and in order to gain a deeper knowledge about the behaviour of structural members at elevated temperature, numerical simulation should be employed. In this thesis, thermomechanical finite elements, suited for the analyses of steel structures in fire, were developed and exploited in numerical simulation of relevant case studies. The development of a shell and of a 3D beam thermomechanical finite element based on a corotational formulation is presented. Most of the relevant structural cases can be adequately investigated by either using one of these elements or combining them. The corotational formulation is well suited for the analyses of structures in which large displacements, but small strains occur, as in the case of steel structures in fire. The main features of the elements are described, as well as their characterization in the thermomechanical context. In this regard, the material degradation due to the temperature increase and the thermal expansion of steel were considered in the derivation of the elements. In addition, a branch-switching procedure to perform preliminary instability analyses and get important insight into the post-buckling behaviour of steel structures subjected to fire is presented. The application of the developed numerical tools is provided in the part of the thesis devoted to the published research work. Several aspects of the buckling of steel structural elements at elevated temperature are discussed. In paper I, considerations about the influence of geometrical imperfections on the behaviour of compressed steel plates and columns at elevated temperatures are provided, as well as implications and results of the employment of the branch-switching procedure. In Paper II, the proposed 3D beam element is validated for meaningful case studies, in which torsional deformations are significant. The developed beam and shell elements are employed in an investigation of buckling resistance of compressed angular, Tee and cruciform steel profiles at elevated temperature presented in Paper III. An improved buckling curve for design is presented in this work. Furthermore, as an example of the application of Fire Safety Engineering principles, a comprehensive analysis is proposed in Paper IV. Two relevant fire scenarios are identified for the investigated building, which is modelled and analysed in the software SAFIR.

Följande examensarbete omfattar en fallstudie av Bro norr om Söderströmsbron, en tunnelbanebro i stål med fyra spår. Den byggdes 1956 som en del av förbindelsen mellan station Gamla stan och station Slussen i Stockholm. I fallstudien, som är ett samarbete mellan KTH och SL, ingår att bedöma brons dynamiska egenskaper, tillstånd avseende utmattning samt att skapa en finita elementmodell av bron. Vidare begränsas fallstudien till brokonstruktionen för det spår som går närmast slussen mellan Mälaren och Saltsjön, och som i dagsläget utgör gröna tunnelbanelinjen mot Farsta strand, Hagsätra och Skarpnäck. Under 2005 trafikerades det aktuella spåret under högtrafik av 30 tåg i timmen och under lågtrafik av 15 tåg i timmen. När tåg passerar visar bron stora förskjutningar och glapp mellan sliprar och underliggande stålkonstruktion. Dessa förskjutningar skapar spänningar i stålet och avgörande för brons tillstånd avseende utmattning är antalet skadliga spänningsvidder vid kritiska snitt som inträffat sedan brons färdig­ställande. Dagens spänningsvidder mäts med hjälp av töjningsgivare placerade i fältmitt. Mätningen har utförts av KTH, avdelningen för Brobyggnad i samband med examens­arbetet. Av intresse är utmattningsrisk för svetsad anslutning mellan lång- och tvär­balkar. Utmattningsrisken beräknas dels med typiserade spänningskollektiv enligt BSK 07, dels med verkliga spänningskollektiv enligt Palmgren-Miners delskade­hypotes. Enligt båda metoderna konstateras utmattningshållfastheten vara uttömd, med reservation för förbandsklasser och partialkoefficienter. Kollektivparametern κ enligt BSK 07, vilken vid dimensionering beaktar spänningskollektivets form, uppskattas vara närmare 2/3 än SL:s nuvarande värde 5/6. Ur responsen från givarna konstateras att den dynamiska förstoringsfaktorn vid 60 km/h varierar mellan 0.63 och 1.43, vilket visar att brons respons har ett stort dynamiskt innehåll. En finita elementmodell skapas i Abaqus med hjälp av Matlab, med syftet att komplettera resultat från mätningar. I modellen studeras töjning, vertikal förskjutning och acceleration, dynamisk förstoringsfaktor och egenmoder. Den statiska responsen för modell och bro konstateras vara snarlik. / This thesis includes a case study of the Bro norr om Söderströmsbron, a steel subway bridge with four rail tracks. The bridge was built in 1956 as a part of the connection between the two subway stations Gamla stan and Slussen in Stockholm. The case study, which is a collaboration between KTH and SL, includes an evaluation of the dynamic properties of the bridge, in which condition it is regarding fatigue and the creation of a finite element model of the bridge. The case study is limited to the construction carrying the rail track closest to the lock between Mälaren and Saltsjön, and now represents the green subway line towards Farsta strand, Hagsätra and Skarpnäck. In 2005, the train frequency during rush hour was 30 trains per hour and during low traffic 15 trains per hour. When a train crosses, the bridge shows large displacements and gaps between the sleepers and the underlying steel structure. The displacements cause stresses in the steel and crucial to the bridge fatigue state is the number of damaging stress ranges that have occurred since the opening of the bridge. The current stress variations are measured using strain gauges positioned in the mid-span. Measurements were carried out by KTH, division of Structural Design & Bridges, during this thesis. Of key interest is a welded edge between the main- and crossbeams. The risk of fatigue is calculated using standardised stress ranges according to BSK 07 and Palmgren-Miners cumulative damage theory. According to both methods, the fatigue life of the bridge is exceeded, with reservations to the detail category and partial coefficients. The stress collective parameter κ according to BSK 07, which in design accounts for the distribution of the stress collective, is estimated closer to 2/3 than SL’s present value of 5/6. According to the strain gauges, the dynamic amplification factor at 60 km/h varies between 0.63 and 1.43, indicating that the bridge’s response has a large dynamic content. A finite element model is created in Abaqus using Matlab, with the purpose of complementing results from the measurements. In the model, the strain, vertical displacements and acceleration, dynamic amplification and natural modes are studied. The static response of the model and bridge were found to be similar. / QC 20100707

High Voltage (HV) rotating machines are widely used in power generation and heavy industry companies. Silicon Carbide (SiC) material is used in the stress grading structure of HV electric machines because of its non-linear characteristic. In this thesis, the resistance characteristics of SiC-based stress grading tape in time domain and the dielectric parameters in frequency domain were measured. The measurement results of samples with axial current-direction in time domain and frequency domain are about ten times that of the samples with radial current-direction, which might be a feature of the tape construction although it also can depend on the measurement method. The finite element method (FEM) simulation of the coil insulation system was carried out by using the experimental parameters, and the results were compared with the actual measurement results. The calculation results show that the non-linearity of SiC-based material does not have much effect on the real part of frequency response of the whole coil. The relative difference of the real part of complex capacitance is less than 5%. However, the influence on the imaginary part is relatively large, the relative difference is about 4% - 60%. / Högspänningsmaskiner används ofta i kraftproduktion och tunga industriella anläggningar. Kiselkarbidmaterial (SiC) används i sådana maskiners potential-styrningssstruktur på grund av dess icke-linjära egenskaper. I denna avhandling mättes ledningsförmågan hos SiC-baserade fältstyrningstejp i tidsdomänen och de dielektriska parametrarna i frekvensdomänen. Resultaten med axiell strömriktning vid tiddomän och frekvensdomänmetoder tyder på omkring tio gånger så stor konduktivitet jämfört med den radiella ström-riktningen, vilken kan bero på tejpkonstruktionen fast även eventuellt på mätmetoden. Simuleringen av en statorhärvas isoleringssystem utfördes med finita element metoden (FEM) med parametrar från materialproven, och resultaten jämfördes med mätresultat från en sådan härva. Beräkningsresultaten visar att det SiC-baserade materialets ickelinjäritet inte har någon större effekt på hela spolens verkliga frekvensrespons. Den relativa skillnaden mellan den verkliga delen av komplex kapacitans är mindre än 5%. Påverkan på den imaginära delen är dock relativt stor, med en relativ skillnad på ca 4% - 60%.

With a rising drive towards greener means of transportation, electrical machines for propulsion are becoming a scientific field of major interest. In particular, part of the research studying these devices focuses its efforts on axial-flux machines, which compared to radial-flux machines can offer a better length-to-diameter ratio and higher torque arm for similar ratings. The analysis carried out throughout this degree project deals with the development and testing of an electromagnetic sizing algorithm for double-stator axial-flux induction machines (DS-AFIM). The designs produced by the algorithm are simulated via finite-element method (FEM) and validated through a comparison with measurements taken upon a real machine. The FEM simulated designs show agreement with the experimental values obtained from physical measurements, although material identification procedures are performed to assess the stator lamination’s magnetic properties. The results obtained validate the sizing algorithm and the designs produced by it, thus allowing to fill a gap in the literature regarding this particular machine topology. / Med en stigande drivkraft mot grönare transportmedel blir elektriska maskiner för framdrivning ett vetenskapligt ämne av stort intresse. Mer specifikt så fokuserar en del av forskningen som studerar dessa enheter på axialflödesmaskiner, som jämfört med radiella flussmaskiner erbjuder ett bättre förhållande mellan längd och diameter och högre vridmomentarm för liknande resultat. Analysen som genomfördes under hela detta examensarbete handlar om att utveckla och testa en elektromagnetisk dimensioneringsalgoritm för dubbel statoriska axiella flödesinduktionsmaskiner (DS-AFIM). Designen som skapas av algoritmen simuleras genom den finita-element-metoden (FEM) och valideras genom en jämförelse med mätningar på en verklig maskin. De FEM-simulerade konstruktionerna visar överensstämmelse med de experimentella värden som erhållits från fysiska mätningar, även om material-identifieringsprocedurer utförs för att bedöma statorlamineringens magnetiska egenskaper. Resultaten som erhållits validerar storleksalgoritmen och de producerade konstruktioner gör det möjligt att producera ny information som saknades i litteraturen angående just denna maskintopologi.