• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 19
  • 9
  • Tagged with
  • 28
  • 21
  • 18
  • 18
  • 15
  • 15
  • 9
  • 8
  • 7
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
21

Comparison of Fatigue Life Evaluation Methods / Jämförelse av beräkningsmetoder för utmattning

Hedberg Lundblad, Louise, Lund, Anna January 2021 (has links)
The aim of this thesis is to investigate a selected set of fatigue life calculation methods and evaluate if they are suitable for fatigue life estimation of truck components at Scania. Failure due to fatigue can be cause by road induced vibrations, which is an inevitable phenomenon trucks are exposed to. By estimating when and where these components will fail, they can be designed to reduce the amount of failure per vehicle. Three types of fatigue life calculation methods, namely equivalent stress methods, critical plane methods and spectral methods, have been evaluated. These are methods for calculating fatigue life in both the time domain and the frequency domain. The chosen calculation methods have been evaluated based on their sensitivity to input parameters, their accuracy on predicting fatigue life and their ability to find the critical areas where the components are most likely to fail. The methods have also been compared to a method already implemented at Scania. To evaluate the methods, two different components were used. The first component was designed to give a multiaxial stress state and the other was a real truck component where fatigue data had been collected from a shake rig test at Scania. It was found that all investigated methods were successful in finding critical areas where failure will occur. However, the resulting estimated fatigue life had a very low accuracy. To draw any conclusions about the accuracy of the fatigue life estimations, a model that better reflects the dynamics of the real truck component is needed. Therefore, the conclusion is that the chosen methods can be used for finding critical areas in a component but not to determine the absolute time to failure for the model used. However, the method already implemented at Scania was equally successful in finding the critical areas and it has a much shorter computational time than the methods in the time domain. Since it is already implemented and used, the Scania method is recommended for the purpose of finding the critical areas of a component. A sensitivity study was conducted in order to investigate the influence of a variation of material parameters on the fatigue life calculated with the different methods. This study showed that the SN-curve parameters are important for the resulting fatigue life of methods that consider the endurance limit, and, therefore, that the choice of SN-curve is important. Since the road induced vibrations in this study caused load signals where the majority of the cycles were found below the endurance limit, methods that account for the endurance limit have to be used for calculations on components experiencing similar conditions. Furthermore, it was found that the resulting stress signal from the FE-analysis using input data from the shake rig test was non-Gaussian, this makes the results from all the chosen frequency domain methods invalid. To use these methods, they need to be extended to consider non-Gaussian signals. / Syftet med detta examensarbete är att undersöka ett antal utvalda metoder för utmattningsberäkning och utvärdera om dessa är lämpliga för att uppskatta livslängden på lastbilskomponenter hos Scania. Haveri på grund av utmattning kan orsakas av vibrationer från vägen, ett fenomen som påverkar komponenter på lastbilar. Genom att uppskatta när och var dessa komponenter går sönder kan de konstrueras för att minska antalet haverier. Olika typer av metoder för utmattningsberäkning i både tidsdomänen och frekvensdomänen har utvärderats. Dessa inkluderade ekvivalenta spännings-metoder, kritiska plan-metoder samt spektrala metoder. Metoderna har utvärderats med avseende på deras känslighet för variation i materialparametrar, hur den beräknade livslängden skiljer sig mot verkliga tester och hur bra de är på att hitta de kritiska områdena på en lastbilskomponent. Detta har även jämförts mot en beräkningsmetod som redan används på Scania. Två olika komponenter användes för att utvärdera metoderna. En av komponenterna var designad för att ge ett multiaxiellt spänningstillstånd och en var en riktig lastbilskomponent med data uppmätt från ett skaktest på Scania. Alla studerade metoder fann de kritiska områdena där utmattningsbrott riskerar att uppstå. Däremot visade det sig att beräkningsmetoderna inte lyckades estimera livslängder som låg i närheten av de som uppmättes under testet i skakriggen. En mer verklighetsnära modell vilken bättre motsvarar de dynamiska egenskaperna av systemet behövs för att kunna dra en slutsats om modellernas träffsäkerhet gällande estimeringen av livslängden. För ändamålet att hitta kritiska områden rekommenderas metoden som redan används hos Scania, eftersom denna var lika framgångsrik att hitta dessa, men gjorde det på en avsevärt kortare tid. Därutöver identifierades att spänningssignalen från FE-analysen, där indata från skakriggen användes, inte var gaussisk. Detta innebär att signalen inte uppfyller kraven för de spektrala metoderna och därmed att resultaten från beräkningarna på lastbilskomponenten inte går att använda för att dra några slutsatser. Känslighetsanalysen visade att de metoder som tar hänsyn till utmattningsgränsen är känsliga för ändringar i SN-parametrar. Detta beror på att många cykler, för det studerade lastfallet, låg nära utmattningsgränsen och att antalet cykler som ingick i beräkningarna därför påverkades stort av SN-parametrarna. Eftersom de vibrationer som uppstår då lastbilar framförs på vägar kan ge upphov till många cykler med amplituder nära utmattningsgränsen bör endast metoder som kan ta hänsyn till utmattningsgränsen användas vid dessa fall.
22

FE-model for prediction of welding distortions in components made of preformed stainless steel sheets / FE-modell för prediktion av kvarvarande deformationer efter svetsning på komponenter gjorda av bockade plåtar i rostfritt stål

Glansholm, Tom January 2020 (has links)
This master thesis was carried out at Scania CV AB. The focus for this thesis is the prediction of welding distortions that can cause problems in the manufacturing process of Scania's after-treatment system. The after-treatment system is mainly assembled by sheet metal plates of the ferritic stainless steel EN 1.4509. The plates are welded together. When welding, distortions and residual stresses occur, and they also depend on the sequence in the component was welded together. The distortions and residual stresses can cause tolerance related issues and a lower lifetime for the welded components. Experiments are expensive and therefore it is desirable to simulate the welding process, thereby controlling distortions and optimizing welding sequences. To simulate the welding process and predict the welding distortions a thermo-mechanical FE-model was created for two typical welds found on the after-treatment system. The first scenario was two thin plates welded onto each other in an overlap weld joint and the second scenario was a thin plate welded onto a thick plate in a overlap weld joint. After the FE-model was compared to the experiments. An optimization of the welding sequences was also made on a larger component typically found on the after-treatment system. The FE-model can predict the distortion shape with good accuracy for the T-fillet weld, while the model predicted a more symmetric distortion shape on the overlap weld compared to a more asymmetric shape found on the experiments, but the error is still not very large. The Fe-model can also be used to optimize the welding sequence for bigger components on the after-treatment system within a reasonable time span compared to doing the opimization manually in an experiment. / Detta examensarbete gjordes för Scania CV AB. Fokus for detta examensarbete har varit kvarvarande deformationer efter svetsning som kan skapa problem vid tillverkningen av Scanias avgasefterbehandlingssystem. Avgasefterbehandlingssystemet är till mesta dels konstruerat av stålplåtar av det ferritiska rostfria stålet EN 1.4509, plåtarna är svetsade ihop och då uppstår kvarvarande deformationer. När komponenter svetsas samman uppstår deformationer och restspänningar. Dessa deformationer och restspänningar är också beroende på i vilken sekvens komponenterna har svetsats ihop. Deformationerna och restspänningarna kan skapa problem med toleranser och sänka livslängden för komponenterna som sammanfogats. Experiment är kostsamma och därför är det önskvärt att simulera svetsprocessen, och därav kontrollera deformationerna som uppstår och optimera i vilken sekvens som komponenterna ska svetsas ihop. För att simulera svetsprocessen och prediktera de kvarvarande deformationerna efter svetsning så gjordes termo-mekanisk FE-model för två vanliga svetsscenarion för avgasefterbehandlingssystemet. Det ena scenariot är två tunna plåtar som svetsas ihop i en överlappande position och det andra var en tunn plåt som svetsas på en tjockare plåt. Ett experiment gjordes sedan för båda svetstyperna. Efter att svetstyperna hade jämförts med experimentet så gjordes en optimering av svetssekvensen för en större komponent likt komponenter funna på avgasefterbehandlingssystemet. Den termomekaniska FE-modelen kunde prediktera de kvarnvarande deformationerna och deras form med bra noggrannhet jämfört med experimentet med undantag för en deformationsform på de tunna plåtarna som var mer symmetrisk i FE-modellen jämfört med den asymmetriska formen i experimentet. FE-modellen kunde också användas för att optimera svetssekvensen för den större komponenten inom en rimlig tidsrymd.
23

Rapid prototyping with fiber composites - Manufacturing of an amphibious UAV / Rapid prototyping med fiberkompositer - tillverkning utav en amfibisk drönare

Ramic, Zlatan January 2021 (has links)
Rapid prototyping has in the last few years gained an ever increasing central role in projects thanks to its agile benefits. Because of that, boundaries regarding what can be accomplished can be pushed and new techniques for achieving goals can be explored at a reasonable cost. A challenge that remains though, is to be able to prototype rapidly with advanced materials such as fibre composites, in a cost effective and reliable manner. The Maritime Robotics Laboratory at KTH Royal Institute of Technology is developing an unmanned fixed-wing aerial vehicle that is also submersible and takes off from the water surface. The design for the craft is completely novel in order to meet the necessary requirements.  The goal of this master's thesis is to assist with the design of the craft in order to ensure its manufacturability. When the design was finished, a structural analysis of said design was performed, utilizing finite element software. This ensured that the correct amount of material was used, where it was needed. Lastly, and the main scope of this thesis, is the manufacture of the components which make up the craft. Several options were considered during the manufacturing process, like vacuum infusion and prepreg due to the varying size and complexity of all the components which are to be manufactured.  More conventional materials (such as medium density fibreboard) was decided upon when manufacturing the molds for the main airframe of the craft due to its sheer size. The method which was decided upon for building all auxiliary components was to use inexpensive 3D-printed polylactic acid molds, coated with glass fibre reinforce adhesive polytetrafluoroethylene film, in conjunction with a low-temperature prepreg. The trials eventually turned out successful and the components which were built using this technique came out according to their specified dimensions that were provided and in accordance to the structural analysis which was conducted. This is promising for rapid prototyping in where only entry-level composites manufacturing equipment is accessible. / "Rapid prototyping" (Snabb prototyptillverkning) har under de senaste åren fått en allt mer central roll i projekt tack vare dess agila fördelar. På grund av detta kan gränser för vad som kan åstadkommas tänjas på och nya tekniker för att uppnå mål kan undersökas till en rimlig kostnad. En utmaning som dock kvarstår är att snabbt kunna ta fram prototyper med avancerade material som fiberkompositer på ett kostnadseffektivt och pålitligt sätt. Maritime Robotics Laboratory vid KTH utvecklar en drönare som är nedsänkbar under vatten och lyfter från vattenytan. Designen för detta är helt ny för att uppfylla den önskade kravspecifikation. Målet med detta examensarbetet är att hjälpa till med utformningen av drönaren för att säkerställa dess tillverkbarhet. Designarbetet omfattar en strukturanalys med användning av finita elementmetoder. Detta för att säkerställa att rätt mängd material används där det behövs. Slutligen, och huvuduppgiften för detta projekt, är tillverkningen av de komponenter som utgör drönaren. Flera alternativ övervägdes under tillverkningsprocessen, som vakuuminjektion och prepreg på grund av den varierande storleken och komplexiteten hos alla komponenter som ska tillverkas. Mer konventionella material (som t.ex. medium density fibre, fiberspånskiva) valdes vid tillverkning av formarna för drönarens skrov på grund av dess stora storlek. Metoden som beslutades för att bygga alla hjälpkomponenter var att använda billiga 3D-printade polylaktid-formar, belagda med glasfiberarmerade självhäftande polytetrafluoreten-film, i kombination med en lågtemperatur prepreg. Försöken blev så småningom framgångsrika och komponenterna som byggdes med dessa metoder blev producerade enligt deras angivna dimensioner som gavs och i enlighet med den strukturella analys som utfördes. Detta är lovande för snabb prototyping där utrustning för produktion med kompositmaterial är begränsad till inträdesnivå.
24

Utveckling av plogklaff till Ålös snöröjningsredskap / Development of add-on plow for Ålös snow clearing implement

Sellgren, Marc January 2017 (has links)
Detta examensarbete har utförts åt Ålö, som är en tillverkare av frontlastare och redskap till dessa. Ett av deras redskap, vars syfte är snöröjning, är utrustat med hydrauliskt justerbara sidoklaffar som kan fällas bakåt och nyttjas som plogblad. De fyller dock inte denna uppgift tillfredsställande då snö tenderar falla tillbaka bakom dem. Det bildas även en triangulär spalt mellan klaffarna och underlaget vid plogning, detta lämnar kvar en sträng av snö, utöver det som faller ner bakom klaffarna. Målet i detta projekt var att utveckla en plogklaff som löser tidigare nämnda problem genom att ersätta den högra sidoklaffen till skopan. Utvecklingen har initierats med en studie av rapporter, existerande plogar, kontakt med brukare och fastställande av de begränsningar som råder. Detta har sedan utgjort grunden för en rad koncept, av vilka de mest lovande sammanfogades till en prototyp. Kraftberäkningar utifrån det lastfall som uppstår vid plogning har sedan använts för att bl.a. dimensionera skruvförband och skapa randvillkoren för en finita element-analys. Finita element-analysen har sedan nyttjats för att göra en uppskattning av antalet cykler med momentan maximal belastning plogklaffen klarar innan utmattningsbrott sker. Kraftberäkningarna visade att hydraulcylinderns tryckbegränsare öppnar redan innan maximal belastning uppnås. Finita element-analys och kraftberäkningar till skruvförband förutsätter likväl att maximal belastning kan erhållas momentant i syfte att ge konservativa resultat. Under denna förutsättning skiljer belastningen i skruvförbanden endast ca 7-10 % mellan finita element-analys och handberäkningar. Samtliga beräkningar är inom spannen för skruvförbandens hållfasthet. Utmattningsberäkningarna visade att antalet cykler plogklaffen klarar vid maximal belastning uppgår till ca 346 000. Detta avser områden av intresse och inkluderar således ej delar vilka redan utvärderats i originalklaffen. Svetsförband, som i regel är dimensionerande i situationer som dessa, har ej sett någon utmattningsmässig utvärdering utan kommer istället behandlas vid tester av prototypen. Prototypen uppfyller de utsatta målen och tillverkningsunderlag i form av 3D-CAD modeller och 2D-ritningar (inklusive svetsritningar) har levererats. En fysisk prototyp är även beställd och kommer tillverkas av Vännäs Verkstads AB, planerat leveransdatum är 2017-06-08. Den kommer utvärderas under vintern 2017/2018. / This thesis work has been carried out for Ålö, a manufacturer of front loaders and implements for these. One of their implements, whose purpose is snow clearing, is equipped with hydraulically adjustable flaps that can be folded backwards and used as plows. However, they do not fill this task satisfactorily as snow tends to fall down behind them. A triangular gap between the flaps and the ground is also formed during plowing. This leaves a string of snow behind, aside from the snowmass already falling down behind the flaps. The goal for this project was to develop a plow that solves the aforementioned problems by replacing the right side flap on the bucket. The development was initiated with a study of reports, existing plows, contact with users and determining existing constraints. This has since provided the basis for a series of concepts, of which the most promising ones were joined to a prototype. Force calculations based on the load scenario that occurs during plowing have been used to find appropriate fasteners and create boundary conditions for a finite element analysis. The finite element analysis has then been used to estimate the number of cycles with maximum load the plow can be subjected to before it succumbs to fatigue failure. Force calculations showed that the pressure limiter for the hydraulic cylinder opens even before maximum load is reached. Despite this, finite element analysis and force calculations for fasteners were still based on the condition that maximum load is achieved momentarily to produce convervative results. Under this condition, the load on fasteners differs only ca 7-10 % between finite element analysis and calculations made by hand. All calculations are within the span for the fasteners proof strength. Fatigue calculations showed that the number of cycles the plow can handle with maximum load amounts to approximately 346 000. This refers to areas of interest and thus does not include parts already evaluated in the original flap. Welds, which usually dictate minimum strength in situations like these, have not seen any fatigue evaluations, but will instead be addressed while testing the prototype. The prototype meets the set goals and production documentation in the form of 3D-CAD models and 2D drawings (including weldment drawings) have been delivered. A physical prototype is also ordered and will be manufactured by Vännäs Verkstads AB, scheduled delivery date is 2017-06-08. It will be evaluated during the winter of 2017/2018.
25

Technical requirements for mooring goods in the Swedish Navy / Teknisk kravställning för tågvirke i svenska marinen

Ekman, Dennis January 2023 (has links)
The objective of this thesis is to generate and enhance technical specifications for mooring equipment designated for the Swedish Navy, as commissioned by the Swedish Defence Materiel Administration. The technical specifications will primarily emphasize the capacity to endure various load scenarios imposed by the Swedish Defence on the mooring equipment. This technical report constitutes a preliminary investigation in collecting technical requirements where the mechanical characteristics will be of focus. The investigation assessed the elasticity characteristics of mooring ropes, considering their dependence on length and loading rate. As the mooring ropes are exposed to large forces and environmental circumstances, this study focused on investigating the impact of a used and worn rope, with the conclusive finding that the worn rope exhibited a substantial decline in its strength characteristics.  The thesis work will examine the different load cases, encompassing both slow and shock loadings, with the result that Young's modulus does depend on the loading rate and that the magnitude of damping in the rope holds notable significance. The mooring goods must also endure extreme conditions without failing prematurely while still conforming to the performance requirements of the personnel handling the ropes. Therefore, a study is included regarding how much impact the weather conditions may have on the mooring ropes and which parameters are important. The thesis also outlines the importance of considering similar handling standards for new mooring goods, given the expectation of future procurement. It is crucial to avoid certain mistakes during handling, which can severely damage personnel and equipment. Therefore, it is necessary to ensure that the new mooring ropes meet the current handling standards to maintain safety and avoid costly accidents. This report emphasizes the significance of adhering to proper handling standards in procuring and deploying mooring goods for the Swedish marine. / Syftet med detta arbete är att utveckla samt förbättra de tekniska specifikationer som FMV idag besitter angående de tampar \& förtöjningsgods som är avsedda för den svenska flottan, på uppdrag av Försvarets Materielverk, FMV. Denna rapport är en förstudie för samlandet av tekniska krav där fokuset främst ligger på de mekaniska egenskaperna ur ett hållfasthetsmässigt perspektiv. Undersökningen bedömde elasticitetsegenskaperna hos förtöjningsrep med hänsyn till deras beroende av längd och belastningshastighet. Eftersom dessa förtöjningsrep utsätts av diverse stora krafter och miljöförhållanden så undersöktes även vilken påverkan detta har på repen. Detta undersöktes genom att jämföra ett nytt mot ett gammalt och slitet rep. Båda av samma modell och tillverkare. Denna jämförelse ledde till slutsatsen att det använda repet besatt en betydande nedgång i samtliga sina egenskaper ur ett förtöjningsperspektiv. Avhandlingen kommer undersöka repens, främst amfibiebataljonens, olika belastningssituationer, inklusive både långsamma och plötsliga belastningar för att utvärdera de olika lastfallen de kan tänkas utsättas för. Detta resulterade i att elasticitetsmodulen verkar ha ett beroende av lastningshastigheten och visar på viskoelastiska egenskaper samt att dämpningsfaktorn har en betydande storlek hos tampen. Förtöjningsutrustningen måste även klara en rad olika miljöförhållanden utan att plötsligt ge vika, samtidigt som de uppfyller prestandakraven hos besättningen. Därför följer även en utredning kring hur mycket väderförhållandena kan påverka repen samt vilka parametrar som är viktiga att ta hänsyn till. Rapporten syftar även till att betona vikten av standardisering för ny förtöjningsutrustning med tanke på eventuell framtida upphandling. Det kan vara avgörande att undvika misstag vid hantering, vilket kan resultera i skador på besättning och utrustning. Därför är det viktigt att se till att nya förtöjningsrep uppfyller och upprätthåller de aktuella standarder som finns.
26

Projection Nut Welding to High- and Ultra-high Strength Steels / Muttersvetsning av hög- och ultrahöghållfast stål

Englund, Love January 2023 (has links)
In an effort to increase the fuel efficiency of cars more widespread use of higher strength steels is seen for their high strength-to-weight ratio. Thesesteels are more limited in their formability and tendency to harden than conventional steels, complicating manufacturing. This thesis summarizes the available research on resistance projection nut welding to higher strength steels and investigates the accuracy of the simulation program SORPAS when simulating projection nut welds to AlSi-coated Boron steel. It was found that the greatest difficulties in welding coated ultra high strength steels were the metallurgical effects of both the high alloying content of the steel and the coatings interacting with the weld when melting. Although SORPAS was an intuitive program to use for resistance welding and had a wide library of materials available, it was not found to be able to predict the resistance characteristics or results of projection nut welds to coated Boron steel without significant changes to default material parameters. The biggest issue was the delaying effect the coating layer had on the peak resistance, something not observed experimentally. Better results are suggested to be possible after experimentally ensuring the properties of the materials used and importing those values into SORPAS. / I ett försök att öka bilars bränsleeffektivitet används i allt större utsträckning stål med högre hållfasthet på grund av deras goda förhållande mellan styrka och vikt. Dessa stål är mer begränsade i sin formbarhet och tendens att härda än konventionella stål, vilket försvårar tillverkning. Denna uppsats sammanfattar den tillgängliga forskningen om motståndssvetsning med projektionsmutter i höghållfasta stål och undersöker noggrannheten hos simuleringsprogrammet SORPAS vid simulering av projektionsmuttersvetsar i AlSi-belagt borstål. Det konstaterades att de största svårigheterna vid svetsning av belagda ultrahöghållfasta stål var de metallurgiska effekterna av både stålets höga legeringsinnehåll och beläggningarnas interaktion med svetsen vid smältning. Trots att SORPAS var ett intuitivt program att använda för motståndssvetsning och hade ett brett bibliotek av tillgängliga material kunde det inte förutsäga motståndsegenskaperna eller resultaten av projektionsmuttersvetsar mot belagt borstål utan betydande förändringar av standardmaterialparametrarna. Det största problemet var den fördröjande effekt som beläggningsskiktet hade på maximala resistansen, något som inte observerades experimentellt. Bättre överenstämmelse föreslås vara möjlig efter att experimentellt säkerställa egenskaperna hos de material som används och importera dessa värden till SORPAS.
27

Balkböjning och signalbehandling / Beam bending and signal processing

Forsling Ekblom, Albin, Ohlén, Rickard January 2021 (has links)
I laborationssalarna på KTH i Södertälje, som i huvudsak används till elektrorelaterade ämnen, har det funnits ett antal balkmodeller med monterade töjningsgivare. Dessa har inte använts på många år och det saknas vidare uppgifter om modellerna. Uppdraget bestod av att utarbeta en laboration till KTH:s undervisning. Laborationen skulle handla om balkböjning och signalbehandling, med tonvikt på̊ det senare. Som hjälpmedel skulle vi använda oss av balkmodellerna. I uppdraget ingick det också att undersöka balkmodellernas elektriska och mekaniska egenskaper. Med teknisk balkteori skulle en möjlig relation mellan nedböjning och töjning tas fram. Med balkmodellen i en bryggkoppling kunde dess signal via ett DAQ-kort överföras till en PC och LabVIEW för vidare behandling. I LabVIEW kan ett anpassat gränssnitt tas fram och för visning av valda parametrar. Bryggkopplingen balanseras med hjälp av en potentiometer. I gränssnittet kan spänningsförändringen i bryggan observeras när balken påverkas av nedböjning. Efter kalibrering av systemet kan töjning och nedböjning presenteras efter beräkningar i LabVIEW. För att erhålla en så stabil och brusfri signal som möjligt har gruppen använt sig avbåde ett hårdvarufilter av lågpass-typ och ett mjukvarufilter i LabVIEW. Signalen förstärks med hjälp av en OP-förstärkare innan den matas in i DAQ-kortet. Trots sin ålder kunde balkmodellerna fortfarande användas och ge stabila signaler för vidarebehandling. Modellerna kan med fördel användas i en laboration för studenter och färdigt underlag finns för detta. Laborationen bör öka förståelsen för hur en signal från en givare kan förstärkas, filtreras och behandlas vidare i detta fall för grundläggande hållfasthetsberäkningar. / In the laboratory at KTH in Södertälje, which are mainly used for electro-related subjects, there are a number of beam models with mounted strain gauges. These have not been used for many years and there is no further information about the models. The assignment consisted of preparing a laboratory task for KTH's teaching. The laboratory would consist of beam bending and signal processing, with emphasis on the latter. As an aid, the beam models will be used, these consisted of a fixed aluminum beam with mounted strain gauges. The assignment also includes examining the electrical and mechanical properties of the beam models. With technical beam theory, a possible relationship between deflection and strain would be developed. With the beam model connected in a bridge connection, its signal could be transferred via a DAQ card to a PC and LabVIEW for further processing. In LabVIEW, a custom interface can be created and for displaying selected parameters. The bridge coupling is balanced with the help of a potentiometer. In the interface, the voltage change in the bridge can be observed when the beam is affected by deflection. After calibration of the system in the interface, strain and deflection can be presented according to calculations in LabVIEW. To obtain as stable and noise-free a signal as possible, the group has used both a low-pass hardware filter and a LabVIEW software filter. The signal is amplified by an OP amplifier before being fed into the DAQ card. Despite their age, the beam models could still be used and give stable signals for further treatment. The models can be used to advantage in a laboratory for students and there is a ready basis for this. The laboratory should increase the understanding of how a signal from a sensor can be amplified, filtered and further processed in this case for basic strength calculations.
28

The influence of post-buckling damage on the tensile properties of single wood pulp fibers / Inverkan av skada efter knäckning på dragegenskaperna hos enskilda pappersmassa fibrer

Andreolli, Raphael January 2021 (has links)
The rapid growth of plastic waste from food packaging around the world demands renewable substitutes, such as natural fibers and biocomposites. Wood fibers are natural fibers extracted from trees and are commonly used in packaging. In order for renewable alternatives to compete against plastics and other non-renewable materials, a better understanding of the mechanical properties of single fibers at the micro-scale are necessary. A great deal of previous research into the mechanical properties of single wood fibers has focused on their tensile behavior, however, little work has been published about their compressive behavior. It is difficult to measure the compressive strength of single fibers directly due to fiber buckling. The purpose of this study is to investigate how post-buckling of single wood pulp fibers affects the mechanical properties of fibers in tension. Two alternative hypotheses were tested through experiments in The Odqvist Laboratory for Experimental Mechanics at KTH. The major part of the thesis process has been invested in developing components called grippers, and testing methods for the Single Fiber Testing System, in order to be able to perform the experiments. The existing grippers were tested and alternative grippers were developed, as well as an alternative testing method without grippers, called the Paper frame method (PFM). PFM was used in the final experimental work to test the hypotheses. The main finding from this study is that there is not enough evidence to suggest that the tensile strength or tensile stiffness of single wood fibers are significantly reduced by post-buckling damage. This finding is mostly relevant in the research and development of fibrous material with larger distances between individual fibers, such as low-density fiber network materials. The main findings from the single fiber testing methods development were that the existing grippers cannot prevent fiber slippage. Furthermore, the alternative gripper 22A with its arc design generates higher grip force than previous grippers but lacks surface friction in the contact region in order to prevent fiber slippage. PFM has an experimental success rate of over 80 % for trained users and easy usage for the operator. The testing equipment Single Fiber Testing System displays several systematic errors occurring in the post-processing process of tests with cyclic loads. / Den snabba tillväxten av plastavfall från livsmedelsförpackningar runt om i världen kräver förnybara alternativ, såsom förpackningar gjorda av naturfibrer och biokompositer. Träfibrer är naturliga fibrer som utvinns från trä och används ofta i förpackningar. För att dessa förnybara alternativ ska kunna konkurrera mot plast och andra icke-förnybara material krävs en bättre förståelse av de mekaniska egenskaperna hos enskilda fibrer på mikronivå. Det finns en omfattande forskning om de mekaniska egenskaperna i drag hos enskilda träfibrer. Däremot existerar det lite publicerad forskning om träfibrers kompressionsegenskaper. Kompressionsegenskaperna är svåra att mäta direkt på grund av fiberknäckning. Syftet med denna studie är att undersöka hur skadan som uppstår efter knäckning av enskilda träfibrer påverkar de mekaniska egenskaperna hos fibrer i drag. Två alternativa hypoteser testades genom experiment i Odqvistlaboratoriet för experimentell mekanik vid KTH. Huvuddelen av examensarbetet har investerats i att utveckla grepparmar och testmetoder för testmaskinen Single Fiber Testing System, för att kunna utföra experiment. De befintliga grepparmarna testades och nya grepparmar utvecklades, och även en alternativ testmetod utan grepparmar som kallas Paper frame method (PFM) utvecklades. PFM användes i det sista experimentella arbetet för att pröva hypoteserna. Huvudslutsatsen från denna studie är att det inte finns tillräckligt med bevis för att stödja hypotesen att enskilda träfibrers draghållfasthet eller dragstyvhet reduceras av skada som uppstår efter knäckning. Detta resultat är mest relevant för forskning och utveckling av fibernätverks material med större avstånd mellan fibrerna, såsom fibermaterial med låg densitet. Huvudslutsatserna från utvecklingen av testmetoder var att de befintliga grepparmarna inte kunde förhindra fiberglidning. Den alternativa grepparmen 22A med sin bågkonstruktion genererade högre greppkraft än tidigare grepparmar men saknar rätt beläggning i kontaktområdet för att förhindra glidning av fiber. PFM har en hög test framgångsgrad med över 80 % för erfarna användare och den är enkel att arbeta med. Testmaskinen Single Fiber Testing System visar flera systematiska fel som blir märkbar under dataanalys av tester med cykliska belastningar.

Page generated in 0.0359 seconds