Temperaturgivare är ett instrument för temperaturmätning som används i stor utsträckning i industrin. Många gånger installeras temperaturgivare i farliga miljöer vilket medför att hållfastheten hos givarna är av yttersta betydelse. För att minimera risken för att en temperaturgivare ska gå sönder kan bland annat beräkningsmodeller för hållfastheten tas fram. Dessa modeller kan användas f¨or att skapa diagram och tabeller åt företag för att lättare avgöra huruvida en temperaturgivare håller eller inte i en given processmiljö. I detta arbete föreslås tryck-temperaturdiagram för temperaturgivares skyddsrör som baserats på framtagna beräkningsmodeller. Beräkningsmodellerna tillämpas även till matematisk kod för att kunna reproducera resultaten. Beroende på nationella standarder så varierar dimensioner och material på skyddsrör vilket medför att diagrammen skiljer sig åt. Skyddsrören belastas av ett yttre övertryck och ett böjmoment från ett processmediums flöde. Dessa belastningar används i förhållande till specifika temperaturer för att tillhandahålla ett maximalt tillåtet övertryck i processen. Hållfasthetsstudien innefattar även beräkningar av skyddsrörens egenfrekvenser som ett första steg för fortsatt arbete med de vibrationer som processmediets flöde runt skyddsrören skapar. Initialt undersöks hållfastheten hos skyddsrören genom att betrakta systemet som en fast inspänd konsolbalk påverkad av en utbredd last där risken för plastisk deformation ökar på grund av spänningsbidrag från det yttre övertrycket. Även en modell för att erhålla ett maximalt tillåtet övertryck för att inte riskera rörknäckning tas fram. I denna modell anses samexistensen av en elastisk och en plastisk region i rörväggens tvärsnitt ligga till grund för en reducerad spänningsgräns mot rörknäckning. Det böjande momentet och det yttre övertrycket orsakar axiella spänningar som också ingår i beräkningarna för den reducerade spänningsgränsen mot rörknäckning. Beräkningarna utförs också enligt icke-symmetriska rör där initial ovalitet har inkluderats, vilket resulterar i ett reducerat kritiskt övertryck. Hållfasthetsberäkningar med FEM utförs för att undersöka var spänningskoncentrationer uppkommer i skyddsrören och hur dessa förflyttar sig vid ett ökat övertryck för rådande lastfall. Även rörknäckning studeras med hjälp av FEM för att undersöka hur rördimensioner och randvillkor påverkar storleken av tillåtet övertryck mot rörknäckning. Arbetet resulterar i framtagna beräkningsmodeller skrivna i kod för maximalt tillåtet övertryck och egenfrekvenser. Flera diagram med avseende på de olika haverityperna samt egenfrekvenser för undersökta skyddsrör redovisas utifrån dessa modeller. En tabell över samtliga skyddsrörs egenfrekvenser vid 200°C redovisas även som ett komplement. För fortsatt arbete bör svetsars hållfasthet samt uttmattningsbrott i skyddsrören genererade av vortex inducerade vibrationer undersökas närmre. Detta arbete har inte tagit hänsyn till dessa aspekter som tros ha en stor inverkan på skyddsrörens hållfasthet. / Temperature sensors are instruments for temperature measurement that are widely used among industries. Temperature sensors are often installed in dangerous environments, which implies that the strength of a temperature sensor is of the utmost importance. In order to minimize the risk of brekage in a temperature sensor, strength models can be produced. These models can later be used by companies to create charts and tables to more easily determine whether or not a temperature sensor will break in a given environment. In this study, several pressure- temperature diagrams are proposed based on calculated models for the protective tube of temperature sensors. The calculation models are also applied to mathematical code in order to be able to reproduce the results. Depending on national standards, dimensions and materials vary on protective tubes, which means that the diagrams differ. The protective tubes are loaded with an external pressure and a bending moment from the flow of the process medium. These loads are applied for different temperatures in order to get a maximum permissible external pressure of the process. The strength study also includes calculations of the protective tubes natural frequencies as the first step for continued work on vibrations caused by the flow around the protective tubes. Initially, the strength of the protective tubes is examined by considering the system as a cantilever beam affected by a spread load where the risk of plastic deformation increases due to stress contribution from the external pressure. Another model for obtaining a maximum permissible pressure to prevent pipe collapse is also produced. In this model, the coexistence of elastic and plastic region in the cross section of the housing is considered as basis for a reduced stress limit against pipe collapse. The bending moment and the external pressure cause axial stresses that are included in the calculation of a reduced stress limit against pipe collapse. The calculations are also carried out for non-symmetrical pipes where initial ovality considerations have been included, which results in a reduced critical pressure. Strength studies with FEM are performed to study where stress concentrations occur and how these move with an increased external pressure for the given load situation. Pipe buckling is also studied with FEM to investigate how pipe dimensions and boundary conditions affect the size of permissible pressure against pipe buckling. This study results in calculated models written in code for maximum permissible pressure and natural frequencies. Several diagrams with respect to the two different strength studies and natural frequencies for the examined protective tubes are presented. A table for all of the protective tubes natural frequencies at 200°C is also presented as a complement. For continued work, the strength of the weldments and the fatigue failure in the protective tubes generated by vortex induced vibrations should be investigated more closely. This work has not taken these aspects into account which are believed to have a major impact on the strength of the protective tubes.

Betongslipers är ett element i den moderna järnvägens uppbyggnad. Det har ersatt det traditionella virkesmaterialet som har ett antal nackdelar gentemot betong. Vid tillverkning av betongslipers förspänns armeringslinor med en kraft på 500 kN innan cementet gjuts in i produktionslinans formar. Undersökningen kommer in i bilden då en svetsad draglåda, där armeringslinorna är låsta, belastas av förspänningskraften. Uppdraget blir att analysera spänningsflödet i draglådan för att se var de största spänningarna förekommer. Detta görs genom en FEM-analys av hela konstruktionen samt hållfasthetsberäkningar av enbart gängorna. Slutsatsen som fastställdes var att analysen av konstruktionen resulterade att förspänningskraften inte påverkade gängorna eller svetsarna så pass kritisk att en allvarlig deformation skulle ske.

The development in additive manufacturing methods has cleared the path for topology optimizationby making it possible to produce complex geometries, which would not be possible to produce bytraditional manufacturing methods. Topology optimization uses iterative structural computations tond an optimal material distribution given a maximum optimization domain, load cases and/or otherstructural criteria. The relation between retained mass and structural performance of a swing armfor the vehicle BvS10 was examined for two different materials. The first material was an estimate of an additive manufactured material and the other for a high structural steel. Given the extreme load cases, the geometrical limits of the swing arm and by specifying how much mass was to be retained the stiffness was to be maximized. The optimization was performed using an elastic material model in thecommercial software ANSYS. This elastic material models was based on standard material parameters of steel. Three geometries were generated, namely OG100, OG90 and OG80, which corresponded to 101 %, 87 % and 81 % of the mass of the original swing arm, respectively. The optimization procedurewas combined with geometry modications in SpaceClaim to simplify the obtained geometries. All these geometries consisted of a hollow geometry with a greater width compared to the original geometry. The geometries were then evaluated using multilinear plastic material models based on respective material. Using the additive manufactured material model no generated geometry could perform structurally better than the original swing arm. This indicates that greater material properties must be obtainedin order to be able to reduce the weight of the swing arm. By using the material properties of the highstructural steel, it was found that at least 31.3 kg per vehicle could be reduced by using the optimizedgeometry OG80, and still not perform structurally worse than of the original swing arm. / Utvecklingen inom additiv tillverkning har öppnat vägen för topologioptimering genom att kunna producera komplexa geometrier, som inte skulle vara möjliga att tillverka med hjälp av traditionella tillverkningsmetoder. Topologioptimering använder iterativa hållfasthetsberäkningar för att finna den optimala materialfördelning givet en maximal optimeringsdomän, lastfall och/eller andra strukturella kriterier. Relationen mellan bibehållen massa och strukturella prestationer hos en pendelarm till fordonet BvS10 har undersökts för två olika material. Det ena materialet var en uppskattning av ett additivt tillverkat material och det andra materialet var ett höghållfasthetsstål. Givet dem extrema lastfall, geometriska begränsningar hos pendelarmen och genom specficera hur mycket massa som skulle behållas så skulle styvheten maximeras. Optimeringarna utfördes med en elastisk materialmodell i den kommersiellamjukvaran ANSYS. Denna elastiska materialmodell var baserad på klassiska materialparametrarfor stål. Tre geometrier genererades. Optimeringsproceduren användes i kombination med geometriska modikationer i SpaceClaim för att förenkla de optimierade geometrierna. Dessa var OG100, OG90 och OG80, vilka motsvarade 101 %, 87 % och 81 % av pendelarmens originalvikt. Alla geometrier bestod av en ihålig geometri med större bredd än originalarmens. Geometrierna utvärderades sedan med hjälp av multilinjära plastiska materialmodeller baserat på respektive material. Ingen av dessa geometrier kunde prestera bättre än originalarmen när det additivt tillverkade materialet användes. Detta indikerar att bättre materialegenskaper måste uppnås för att kunna reducera vikten hos pendelarmen. Genom attanvända höghållfasthetsstålet upptäcktes att åtminstone 31.3 kg per fordon kunde reduceras genom attanvända OG80, och fortfarande inte prestera sämre än originalarmen.

Dendro Lift AB är ett företag som utvecklar och tillverkar lyftbockar för tunga lyft. Tillsammans med konstruktionsföretaget Mk3D tar Dendro Lift AB fram ett nytt koncept för en lyftbocksmodell till lyft av stödbenstruckar. Syftet med examensarbetet är att vidareutveckla lyftoket till lyftbocken LB2.5 genom att minska materialanvändningen och bereda plats för ett nytt damm- och petskydd. Målet med examensarbetet är att ta fram underlag för tillverkning av ett nytt lyftok som uppfyllde ställda krav. Vid genomförandet av examensarbetet gjordes en förstudie kring dimensioneringskraven, spänningar i skruvförband, utvärdering av spänningar i svetsar, finita elementmetoden och hållbar utveckling. Förstudien följdes av analyser och vidareutveckling av lyftoket med finita elementanalyser i mjukvaran ANSYS Workbench 17.2. Modeller togs fram i Autodesk Inventor Professional 2016. Resultatet visade att det nya lyftokets plåttjocklek kunde minskas från 15 mm till 10 mm och därmed reducerades materialanvändningen med cirka 66 kg. I det nya lyftoket bereddes även plats för en ny typ av damm- och petskydd. Slutsatsen blir att det gamla lyftoket är överdimensionerat och mindre material kan användas utan att funktionen i lyftoket försämras. / Dendro Lift AB is a company that develops and manufactures lifting jacks for heavy lifting. Along with the construction company Mk3D, Dendro Lift AB introduces a new concept for a lifting trestle designed to lift stackers. The aim of the thesis is to further develop the yoke fitted in the lifting jack LB2.5 by reducing its material use and make way for a new dust and finger protection. The goal of the thesis is to develop manufacturing plans for the production of a new lifting yoke that meets the applicable requirements. In the implementation of the thesis there was a preliminary study on the design requirements, tension in bolted joints, evaluation of stresses in welds, finite element method analysis and sustainable development. The pilot study was followed by analysis and further development of the yoke with finite element analysis in software ANSYS Workbench 17.2. Models were developed in Autodesk Inventor Professional 2016. The results showed that the plate thickness could be reduced from 15 mm to 10 mm in the new yoke and thus reduced material usage by about 66 kg. The new yoke was also prepared for a new type of dust and finger protection. The conclusion was that the old yoke is oversized and less material can be used without compromising the operation of the lifting jack.