The purpose of this master thesis is to determine whether or not it exist, a model that can describethe reduction in strength, due to missing threads in a bond between a bolt and nut. And how thereduction in strength might effect a wall-shoe assembly, used to connect a wall to another wall or aconcrete base plate. This is done by firstly considering the strength of the entire wall-shoe assembly andthe strength of the bond between the nut and the bolt is then considered. The strength of the entire assembly is calculated using some simple analytical models. The strengthof the bolt is the limiting factor for the assembly given the analytical models. Four FEM-models arethen created, three to evaluate the strength of the bolt and nut assembly, for bolt sized from M6to M60 with thread engagement from one thread to seven threads.  An elastic model without a defined tensile stress limit is proposed. The maximum stress at the sharpgeometry changes (stress concentrations) are used to dimension the maximum allowed load accordingto the von Mises yield criterion.  The yield limit is implemented by introducing a elastic-plastic (without hardening) for three different materials. Where the maximum yield force is determined as the maximum reactionforce on the frictionless support boundary condition, when a displacement is applied. Material hardening is applied according to a bi-linear material model (with hardening). Thereaction force is evaluated and the maximum force and displacement can be determined using thedefinition of property class 8.8 that propose a yield limit of 80 percent of maximum load. The behavior of the anchor bolt when it is pulled out of the concrete was also modeled. To obtain anunderstanding of the pull-out behavior. The FEM-models makes it possible to formulate a simple reduction model, where the bolt failure loadis reduced by the calculated reduction factors. The reduction factors are dependent on the amountof missing thread due to damages or insufficient bolt height. The reduction factors are also highlydependent on the ratio between the rise and bolt diameter. The reduction factors are significantlysmaller when a perfect plastic material model is applied. The failure mode is dependent on the material model, when hardening is applied fewer threads areneeded to achieve bolt failure rather then thread failure, compared to when a ideal plastic materialmodel is applied. The reduction factors are not affected by the material yield limit, the maximal load is however highlydependent on the yield limit. The placement of the missing thread does not effect the reduction factors. They can therefor beused regardless of if threads are missing due to damage or due to partial thread engagement. A test of an M8 bolt was performed to attempt to validate the FEM-model. Due to some inherent flawsin the test procedure no clear conclusion, about the validity of the model can be made. It is howeverclear that missing threads induces risk of failure when tightening the assembly, since the bolt or nutcan be damaged without any clear signs that the assembly is compromised, leading to catastrophicfailure. Reducing the load with the reduction factor model should be done with caution. / Den här masteruppsatsen ämnar att besvara frågeställningen huruvida det finns en modell som kan beskriva den reduktion i hållfasthet, som förorsakas av ett bortfall av iskruvade gängor för ett förband mellan en bult och en mutter. Det görs genom att först betrakta styrkan för hela väggskoförbandet och delförbandet mellan bulten och muttern.  Hållfastheten av hela system som förbanden ämnar att sammanfoga (en vägg med grundplatta/vägg) beräknas. Fyra stycken FEM-modeller konstrueras sedan. Tre för att undersöka hållfastheten för bultar i storlekar mellan M6 och M60, med ett antal hela gängor med fullt ingrepp, i spannet från ett till sju. FEM-modell utan sträckgräns där maxlast beräknas med den maximala effektiva spänningen i modellen. En modell som kommer att visa sig vara bristfällig. FEM-modell där sträckgränsen implementeras för tre material, en elastik-plastisk material model utan härdning används. Den maximalt tillåtna kraften utvärderas med hjälp av reaktionskraften på det friktionsfria stödet. Där den maximalt beräknade antas motsvara förbandets sträckgräns.  En modell med bi-linjärt härdning. Reaktionskraften utvärderas och sambandet för Property Class 8.8 används för att bestämma förbandets maximalt tillåtna last. Alltså att sträckgränsen är 80 procent av brottgränsen. FEM model konstrueras för att få förståelse för hur brott för en ankarbult som dras ut ur betongen uppkommer. FEM-modellerna möjliggör en enkel modell baserat på reduktionsfaktorer där lasten reduceras för förbandet när gängvarv saknas, när gängorna är skadad eller när full mutter inte kan uppnås. Reduktionsfaktorn är lägre när den perfekt-plastiska modell används och större vid hårdnande.  Hur brottet sker ändras med materialmodellen. Den perfekt-plastisk model kräver fler gängor i ingrepp innan bulten går av, jämfört med när materialet kan hårdna vid plastisk deformation. Reduktionsfaktorerna är oberoende av materialets sträckgräns, den maximala lasten kommer dock ändras med sträckgränsen.  Placeringen av den avsaknade gängan verkar inte påverka reduktionsfaktorn, givet att en hel gänga saknas och att lika många gängor saknas.  Ett test med M8 gjordes för att testa bekräfta modellen men på grund av brister i testets utformning kunde inga slutsatser om FEM modellens giltighet göras. Det blev uppenbart att saknade gängor ökar riskan att förbandet brister när det spänns, eftersom gängorna kan förstöras utan utvändiga tecken på att det skett. Detta kan leda till ett plötsligt brott. Användandet av reducerings modellen för maxlast bör därför användas med försiktighet.

The aorta, the main and largest artery in the human body, is susceptible for many types of problems. One of the most common aortic disease is the formation of an aneurysm. Endovascular aortic aneurysm repair (EVAR) is a minimally invasive treatment option for aortic aneurysms, involving the deployment of an expandable stent graft within the aorta without operating the aneurysm directly. With 1.5 to 43 % of EVAR patients having postoperative complications, research to help predict these complications of EVAR is of essence. In this study, the deformations of the aorta induced by a deployed stent graft have been investigated and visualized in order to aid understanding of the geometrical behaviour of the aorta post EVAR. This has been carried out by the development and analysis of patient-specific aortic 3D reconstruction models, 3D printed physical models and FE simulation models. A qualitative assessment of the deformations was achieved by superimposing reconstructed geometries, revealing a light straightening of the aorta and iliac vessels, as well as anterior movement of the iliac branches. Based on the good agreement between the simulated and reconstructed geometries, the findings suggest that such deformations could be derived from the pressure being removed from the aneurysm due to the deployed stent graft, in combination with stent radial forces from the proximal and distal landing zones. Despite that the simulation seemed to underestimate distal movement of the iliac vessel, this study emphasizes the potential of 3D printing and FE analysis as promising tools for planning and research of EVAR. / Den stora kroppspulsådern, aortan, kan drabbas av flera olika sjukdomstillstånd. En av de vanligaste är bildandet av en aortaaneurysm. Endovaskulär Aneruysm Reparation (EVAR) är en operationsteknik för att behandla aortaaneurysmer och involverar positionering av ett rörformat, självexpanderande stentgraft innanför aortaaneurysmen via ljumskartärerna. Eftersom 1,5 till 43 % av EVAR-patienter råkar ut för postoperativa komplikationer är det väsentligt att bedriva vidare studier för att förutse dessa. I denna studie har deformationerna av en aorta på grund av positionerade stentar undersökts och visualiserade för att underlätta förståelsen av aortans geometriska beteende efter EVAR. Detta har gjorts genom att utveckla och analysera patientspecifika 3D-rekonstruktioner, 3D-printade fysiska modeller och simulerade modeller av en aorta. En kvalitativ bedömning av deformationerna uppnåddes genom att superpositionering av rekonstruerade geometrier, vilket avslöjade en lätt uträtning av aortan och tarmbensartärerna, samt en framförflyttning av de senare. Baserat på den goda överensstämmelsen mellan de simulerade och rekonstruerade modellerna, antyder resultaten att sådana deformationer kan härledas av att trycket avlägsnats från aneurysmen på grund av stentgraften, i kombination med radiellt tryck från stentar över och under aneurysmen. Trots att simuleringen underskattade framförflyttningen av tarmbensartärerna, belyser denna studie potentialen hos 3D-printing och FE-analyser som ett värdefullt verktyg för att planera och studera EVAR.

Arbetet syftar till att utveckla en testrigg för tryckmätning av aortor. Testriggen är avsedd att trycksätta aortor för att extrahera materialparametrar och därigenom fördjupa förståelsen av blodkärlens materialbeteende. Genom att förbättra materialmodellerna kan vården av patienter med kardiovaskulära åkommor också förbättras. Testriggen inkluderar ett akvarium med två fästpunkter för att spänna fast blodkärlen. För att möjliggöra expansion av blodkärlen har en ände konstruerats för att kunna glida axiellt vid tryckmätning. Konstruktionen uppfyller samtliga krav från uppdragsgivare och har potential för vidare förbättringar på grund av en modulär konstruktion. Konstruktionen är tillverkad av akrylplast vilket möjliggör användning av magnetisk resonanstomografi för framtida forskningsändamål. Testriggens prestanda har utvärderats genom tre experiment för att bedöma riggens elastiska och viskösa respons vid trycksättning. Resultaten belyser att testriggen uppvisar viskoelastiskt materialbeteende vid ansatt volymförändring. För att förstå och analysera detta har matematiska modeller anpassats utifrån viskoelastisk materialteori. Dessa modeller möjliggör en bedömning av systematiska fel i testriggen vid tryckmätning. Dessutom har riggens kapacitet, en volymförändring givet en tryckförändring, mätts för att jämföra styvheten mellan testriggen och artärer. Experimenten visar en långsam och långvarig tryckförändring som kan försummas under korta tester, samt en kortvarig initial respons som bör beaktas vid mätning. Testriggens kapacitet motsvarar 0,13 % av en aortas kapacitet, vilket indikerar att tryckförändringarna

Denna studie tar ståndpunkt inom forskning genom design för att utforska fenomenet springback inom trädetaljer. Inom bakgrund utforskas möbelsnickarstudier och grundläggande fysik med inblick inom hållfasthetslära. Detta för att förstå problemområdet i kontext av näringsverksamhet och bearbetningsmetoder, för en fördjupning av grundkunskap vad som sker inom ett material när knäckning vid böjning uppstår. Studien tar även del av formstabilitetsstudier för att identifiera primära faktorer som skapar springback. Inom teorin utforskas cirkulär ekonomi, Design for Sustainability och Material Driven Design för förståelse av materialkretslopp och materialets vikt vid formgivningen. I metoddelen utforskas och utformas ett förfaringssätt baserat på en metodik inom Material Driven Design med fyra steg utformad av Karana, dessa fyra steg utgår från tre givna scenarion varav studien använde det scenario baserat på användning av redan kända material (ask, hudlim och lintyg). Inom metod utforskas hur man kan böja material med moderna metoder som laserskärare. Detta leder vidare till att det skapas ett nytt perspektiv och en grafisk layout för att hålla material platta där vrid inte önskas. En produkt ritad av studenten tidigare presenteras i slutet av studien med syfte att skapa kontext men primärt visa inom vilka områden det skapade kunskapsbidraget verkar för att skapa formstabilitet. / This study takes a stand in research through design to explore the phenomenon of springback in wooden details. Within the background, furniture carpentry studies and basic physics are explored with insight into solid mechanics. This to understand the problem area, context of business activities and processing methods, to get a deepening basic knowledge of what happens within a material when buckling during bending occurs. The study also takes part of shape stability studies to identify primary factors that create springback. Within the theory circular economy, Design for Sustainability and Material Driven Design are explored to understand material cycles and the importance of materials in design. In the method chapter, an approach based on a methodology in Material Driven Design is explored and designed with four steps designed by Karana, these four steps are based on three given scenarios, of which the study used the scenario based on the use of already known materials (ash, hide glue and linen fabric). The methods explore how to bend materials with modern manufacturing with laser cutting. This leads to a new perspective and a graphical layout is created to keep materials flat where warping is not desired. A product designed by the student earlier is presented at the end of the study with the aim of creating context but primarily showing in which areas the created knowledge contribution works to create shape stability.

För att optimera trafikflöden med säkra hastigheter har Edeva AB tagit fram trafiksystemet Actibump. Systemet ger en återkoppling till föraren som kör för fort genom att fälla en lucka och skapa ett inverterat gupp. Förare som håller tillåten hastighet kan passera Actibump utan att luckan fälls ned. När fordon kör över Actibump i fällt läge uppstår krafter i dess konstruktion och företaget önskar en större förståelse för hur dessa krafter fördelas. Målet med arbetet var att skapa en modell för hur krafterna från däckets kontaktpunkt överförs till de berörda komponenterna, samt att hitta eventuella förbättringar på konstruktionen för att minska påkänningen. Fokus för arbetet var den drivande kedjan och gångjärnsleden för luckan. Arbetsgången delades upp i två delar, arbetet inleddes med att göra förenklade 2D-beräkningar för att få en övergripande blick av kraftfördelningen. Därefter gjordes 3D-simuleringar i Creo Mechanism, vars resultat kunde jämföras 2D-beräkningarna. Simuleringarna i Creo Mechanism gav det slutgiltiga resultatet. Resultatet visar att komponenten kallad vaggan orsakade mer krafter än nödvändigt i den drivande kedjan och i gångjärnen för luckan. Med 3D-simuleringarna som referens gjordes en idégenerering för vaggan vilket resulterade i fyra olika koncept. Dessa koncept simulerades under samma förutsättningar som för den ursprungliga vaggan och ett av koncepten valdes baserat på resultaten och dess producerbarhet. / To optimize traffic flow with safe speeds, Edeva AB has developed the traffic system Actibump. The system provides a feedback for drivers if they drive too fast by folding a hatch that creates an inverted bump. Drivers who keep allowed speed can pass Actibump without the hatch folding down. When vehicles drive over Actibump in folded position, forces spread in its construction and the company wants a greater understanding of how these forces are distributed. The task was to create a model for how forces are transferred from the contact point of a tire to components concerned and to find any improvements on the construction to reduce the stress. The focus of the work was the driving chain and the hinge joint of the hatch. The workflow was divided into two parts where the work began with making simplified 2D calculations to get an overall view of the force distribution. Then 3D simulations were made in Creo Mechanism, the results of which could be compared to the 2D calculations. The simulations in Creo Mechanism became the final result. The result shows that the component called the cradle caused larger forces than necessary in the driving chain and in the hinges of the hatch. With the 3D simulations as a reference, an ideation for the cradle resulted in four different concepts. These concepts were subjected to the same simulations as for the original cradle and one of these was chosen based on results and producibility.

Vi har skapat ett hjälpmedel som dimensionerar träbalk och infästningarna balksko och spikningsplåt, enligt eurokoderna. Det är programmerat i Visual-Basic och har ett enkelt användargränssnitt.

Hydrates, wax, and other fluids forms in cold subsea pipelines which restrict flow of petroleum products during operation. This thesis analyses the global buckling behaviour of subsea pipelines with Direct Electric Heating cables (DEH) through a combination of analytical and FEM simulations. A subsea pipeline with an attached DEH cable has limited impact on the pipelines initial global buckling behaviour. The DEH cable holds back and reduces the buckle size. Strap distance and cable rotational location has very limited impact on buckling behaviour. Analytical and FEM model has in places low convergence, this is likely due to limitations in the models. / Hydrater, vax, och andra fluider formas i kalla undervattensrörledningar som begränsar flödet av petroleumprodukter i drift. Detta examensarbete analyserar global buckling av undervattensrörledningar med Direct Electric Heating (DEH) kabel med en kombination av analytisk och FEM simuleringar. En undervattensrörledning med tillhörande DEH kabel har begränsad påverkan på en rörlednings initiala globala bucklingsbeteende. DEH kabeln håller tillbaka och reducerar bucklingsstorleken. Avstånd mellan remmar och kabelns läge har mycket begränsad påverkan på bucklingsbeteendet. Den analytiska och FEM‐modellen har i vissa fall låg konvergens, troligen på grund av begränsningar i modellerna.

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.

The piston ring in a marine two-stroke diesel engine operates in demanding conditions, involving high temperatures and pressures. Its main purposes are to seal the combustion chamber of the engine, minimize the frictional contact against the cylinder liner and transfer heat from the piston. The development of new piston ring designs for marine diesel engines is mainly based on engineering knowledge and expertise but is somewhat unstructured. A new method which may be used to overcome this lack of structure is to simulate the working conditions for the piston ring. This is the main objective of this thesis work, to invent a simulation method which allows accurate and distinct results to be obtained and thereby knowledge about piston ring performance. The simulation method is based on a three-dimensional geometric model of the piston ring, where the radial geometry should be described by the lathe curve from industry. It should also be implemented and function automatically as a simulation tool. In short terms, the calculated stresses and strains in the material, the contact pressure against the cylinder liner and the piston ring twist should be evaluated. The simulation tool should be able to model two different types of piston ring designs, namely straight cut design and CPR design, and both with optional dimensions. Validation of the results are performed with a simulation model which uses fewer dimensions, but also utilizes engineering knowledge from the marine industry. In addition to this, some more advanced investigations have been performed in order to demonstrate the capacity and power of the simulation tool. The simulation method appears to perform well and according to the simple model, but it also shows good prediction in more advanced investigations. For example, piston rings in overheated engines tend to twist more than usual, which could be seen in real investigations, and the behavior is easily recreated with the simulation tool. Also investigations with reduced cross sections, which is well known within high-speed engines, are performed. The method is executed automatically with the developed simulation tool which is based on ANSYS, a commercial simulation software. This software, that is commonly used in development work, uses a finite element method to solve the problem. The simulation tool is used as an external input which configures the geometry, finite element formulation and the result rendering. / Kolvringen i en marin tvåtaktsmotor arbetar under krävande förhållanden i form av hög temperatur och högt tryck. Dess huvudsyften är att täta motorns förbränningskammare, minimera friktion mot cylindern och transportera värme från kolven. Utvecklingen av nya kolvringsmodeller för marint bruk är huvudsakligen baserat på ingenjörskunskap och expertkunnande vilket dock lett till en viss osäkerhet. En modern metod för att bemästra denna osäkerhet är att simulera kolvringen och dess förhållanden i motorn. Det huvudsakliga målet är att skapa en simuleringsmetod som ger noggranna och tydliga resultat och därav kunskap om kolvringens påfrestningar och egenskaper under drift av motorn. Simuleringsmetoden är skapad för en tredimensionell geometri som är beskriven av bl.a. den svarvkurva som används inom industrin. Metoden skall även vara implementerad och fungera automatiskt som ett beräkningsverktyg vilket inom en rimlig tidsrymd skall beräkna intresseområden såsom spänningar, kontakttryck och twist. Det skall även vara konstruerat så att två olika kolvringmodeller skall kunna simuleras, nämligen rakskuren ring och gastät ring, och båda med valbara dimensioner. Simuleringsmetoden är bekräftad genom att jämföra med en enklare simuleringsmodell samt teknisk kunskap och resonemang. Utöver att bekräfta modellen genomförs även en del mer avancerade undersökningar för att kunna återge simuleringsverktygets verkliga effektivitet. Resultaten återger rätt karaktär och i rätt storleksordning i jämförelse med den enklare modellen men visar även på sanningenliga resultat vid mer avancerade tester. Exempelvis har överhettade motorer ofta en förstärkt twist, vilket är uppmärksammat vid mätningar, och sådana effekter kan återges med simuleringsverktyget. Även tester med förändrade tvärsnittsprofiler, vilka ofta används inom fordonsindustrin, och vilken effekt dessa profiler får på twistningen har genomförts. Metoden och det automatiska simuleringsverktyget är implementerat i den kommersiella programvaran ANSYS. Programmet använder sig av finita elementmetoden för att lösa problem och är ett vanligt program inom flera olika utvecklingsområden. Verktyget används som en extern inläsning till programmet vilket konfigurerar geometrin, finita elementformuleringen och resultatrenderingen.

A Thesis work has been performed along with BillerudKorsnäs AB, as a closing course of the Bachelor of science in Mechanical Engineering, Karlstad University. This report contains the process of a product development of an equipment for restrained drying of paper.Restrained drying means locking the fibers in the sheet and prevent shrinkage during drying (zero deformation), which causes internal tensions and with the restrained drying, the mechanical properties of the paper can be affected. BillerudKorsnäs is a company that manufacture packaging materials and packaging solutions based on forestry products. Within their development work, sheets of paper need to dry, where BillerudKorsnäs has previously used drying methods that do not fulfill their wishes. Therefore, a new drying equipment is desired to be able to dry sheets in a controlled way, with restrained drying. The aim of the work was to develop a new and better equipment for drying of paper, with associated drawings for future manufacturing. A concept has been developed using various product development methods along with frequent communication with BillerudKorsnäs. In the end of the thesis, a final equipment for restrained drying that handles sheets of sizes between A5-A4 (approximately 150x210mm - 210x300mm) has been produced. According to a theoretical basis, the equipment is shown to be better adapted to the application than previous drying methods used. The result meets BillerudKorsnäs goals and requirements. / Ett examensarbete har utförts tillsammans med BillerudKorsnäs AB, som en avslutande del av Högskoleingenjörsprogrammet i Maskinteknik, Karlstads Universitet. Denna rapport behandlar en produktutvecklingsprocess av en torkutrustning för inspänd torkning av pappersark.Inspänd torkning innebär att man låser arkets fibrer och förhindrar krympning under torkning (noll deformation), vilket leder till att interna spänningar byggs upp och med inspänd torkning kan man påverka ett pappers mekaniska egenskaper. BillerudKorsnäs är ett företag som levererar förpackningsmaterial och förpackningslösningar baserat på skogsråvara. Inom deras utvecklingsarbete behöver pappersark torkas, där företaget tidigare använt sig av torkmetoder som inte uppfyller deras önskemål. En ny torkutrustning med inspänd torkning önskas därför av BillerudKorsnäs, för att på ett kontrollerat och strukturerat tillvägagångssätt kunna torka ark. Målet med arbetet har varit att framställa en utrustning för denna torkprocess, i form av en 3D-modell med tillhörande ritningsunderlag. Om tid fanns skulle utrustningen också tillverkas och utvärderas, som en bonus. Vilket tyvärr inte verkställdes. Med hjälp av produktutvecklingsprocessen, experimentella analyser samt olika metoder av idégenereringar har ett koncept tagits fram som svarar på problemformuleringen. Detta koncept har sedan i hög grad utvecklats under frekvent kommunikation med BillerudKorsnäs. Avslutningsvis har en slutgiltig torkutrustning som erhåller möjlig inspänning och töjning av pappersark, med tillhörande ritningsunderlag framställts. Utrustningen är manuell och hanterar pappersark av storlek mellan A5-A4 (cirka 150x210mm - 210x300mm) och medför en kontrollerad torkning. Enligt en teoretisk grund påvisas denna vara bättre anpassad för användningsområdet än tidigare torkmetoder som använts. Resultatet uppfyller BillerudKorsnäs mål och krav.