<p>Grenrören i en motor utsätts för stora termiska och mekaniska belastningar, vilka gör att grenrören ofta spricker. Idag kan inte sprickbildningen fullständigt uttydas ur beräkningarna, syftet med arbetet är därför att se om dessa kan förbättras genom att använda en mer avancerad krypmodell än den som används idag.</p><p>Ett förslag till krypmodell har tagits genom att studera ett antal i litteraturen funna modeller. De som valts ut är modeller enligt Norton, Bailey-Norton, Marin-Pao, Picket och Findley. Parametrarna i de olika modellerna har bestämts genom kurvanpassning av enaxliga prov på de aktuella grenrörsmaterialen. Resultaten visar att modellerna enligt Marin-Pao, Picket och Findley alla kan beskriva mätkurvorna nästan exakt. Problem uppstår dock med att man får parametrar som beror av både spänning och temperatur. Av dessa tre modeller anses Marin-Pao vara den bästa, då det är den av de tre som har minst antal parametrar. Utvärderingen ger vidare att Norton är den modell som är enklast, och beaktat över alla prover, den vars resultat bäst ansluter sig till mätdata. Valet görs att gå vidare med både Marin-Paos och Nortons modell.</p><p>De två aktuella modellerna har lagts in som subrutiner till FE-programmet ABAQUS. Tester av modellerna görs först på ett litet kubiskt element och sedan på hela grenröret. Jämförelser görs mellan Norton, Marin-Pao och den modell som används idag – ”Two-layer viscoplasticity model”. Såväl Marin-Paos modell som Nortons beskriver verkligheten bättre än den idag använda modellen och av de båda är Nortons modell den som mest tillfredställande speglar verkligheten. Det är dessutom den modell som är mest stabil och beräkningsmässigt effektivast. Som en rekommendation inför fortsatt arbete föreslås därför användning av Nortons modell, samt ett utökat antal krypprover.</p>

<p>In this master’s thesis real settlements for the over consolidated clay below Arenahallen in Halmstad are compared with two different models for settlement calculations; Chalmersmodellen without creep and Chalmersmodellen with creep. Chalmersmodellen with creep is based on Terzaghi’s consolidation theory with an addition to creep. The purpose has been to find out whether Chalmersmodellen with creep can be used for this clay or if Chalmersmodellen without creep should be used instead. The problem has been solved with detailed studies of literature, sampling of undisturbed flasks of clay with geotechnical boring trailer and tries of compression with an odometer of the flasks in question. Thereafter the evaluated results from the odometer were used in Chalmersmodellen.</p><p>After complementary of the real settlement, where not all measurements exist, the results of our researches showed that Chalmersmodellen with creep were overestimating the settlement before the preconsolidation stress has been reached.</p> / <p>I examensarbetet jämförs verkliga sättningar för den överkonsoliderade leran under Arenahallen i Halmstad med två olika sättningsberäkningsmodeller; Chalmersmodellen utan kryp och Chalmersmodellen med kryp. Chalmersmodellen med kryp grundar sig på Terzaghis konsolideringsekvation med ett tillägg för krypning. Syftet har varit att ta reda på om Chalmersmodellen med kryp kan användas för denna lera eller om Chalmersmodellen utan kryp fungerar bättre. Problemet har lösts genom grundliga litteraturstudier, provtagning av ostörda prover genom kolvprovtagning med geoteknisk borrvagn samt kompressionsförsök med ödometer på tagna kolvar. Därefter utvärderades resultaten från ödometerförsöken och användes i Chalmersmodellen.</p><p>Efter komplettering av den verkliga sättningen, där inte all mätdata finns, blev resultatet av våra undersökningar att Chalmersmodellen med kryp överskattar sättningen innan förskonsolideringstrycket är passerat.</p>

In this master’s thesis real settlements for the over consolidated clay below Arenahallen in Halmstad are compared with two different models for settlement calculations; Chalmersmodellen without creep and Chalmersmodellen with creep. Chalmersmodellen with creep is based on Terzaghi’s consolidation theory with an addition to creep. The purpose has been to find out whether Chalmersmodellen with creep can be used for this clay or if Chalmersmodellen without creep should be used instead. The problem has been solved with detailed studies of literature, sampling of undisturbed flasks of clay with geotechnical boring trailer and tries of compression with an odometer of the flasks in question. Thereafter the evaluated results from the odometer were used in Chalmersmodellen. After complementary of the real settlement, where not all measurements exist, the results of our researches showed that Chalmersmodellen with creep were overestimating the settlement before the preconsolidation stress has been reached. / I examensarbetet jämförs verkliga sättningar för den överkonsoliderade leran under Arenahallen i Halmstad med två olika sättningsberäkningsmodeller; Chalmersmodellen utan kryp och Chalmersmodellen med kryp. Chalmersmodellen med kryp grundar sig på Terzaghis konsolideringsekvation med ett tillägg för krypning. Syftet har varit att ta reda på om Chalmersmodellen med kryp kan användas för denna lera eller om Chalmersmodellen utan kryp fungerar bättre. Problemet har lösts genom grundliga litteraturstudier, provtagning av ostörda prover genom kolvprovtagning med geoteknisk borrvagn samt kompressionsförsök med ödometer på tagna kolvar. Därefter utvärderades resultaten från ödometerförsöken och användes i Chalmersmodellen. Efter komplettering av den verkliga sättningen, där inte all mätdata finns, blev resultatet av våra undersökningar att Chalmersmodellen med kryp överskattar sättningen innan förskonsolideringstrycket är passerat.

Grenrören i en motor utsätts för stora termiska och mekaniska belastningar, vilka gör att grenrören ofta spricker. Idag kan inte sprickbildningen fullständigt uttydas ur beräkningarna, syftet med arbetet är därför att se om dessa kan förbättras genom att använda en mer avancerad krypmodell än den som används idag. Ett förslag till krypmodell har tagits genom att studera ett antal i litteraturen funna modeller. De som valts ut är modeller enligt Norton, Bailey-Norton, Marin-Pao, Picket och Findley. Parametrarna i de olika modellerna har bestämts genom kurvanpassning av enaxliga prov på de aktuella grenrörsmaterialen. Resultaten visar att modellerna enligt Marin-Pao, Picket och Findley alla kan beskriva mätkurvorna nästan exakt. Problem uppstår dock med att man får parametrar som beror av både spänning och temperatur. Av dessa tre modeller anses Marin-Pao vara den bästa, då det är den av de tre som har minst antal parametrar. Utvärderingen ger vidare att Norton är den modell som är enklast, och beaktat över alla prover, den vars resultat bäst ansluter sig till mätdata. Valet görs att gå vidare med både Marin-Paos och Nortons modell. De två aktuella modellerna har lagts in som subrutiner till FE-programmet ABAQUS. Tester av modellerna görs först på ett litet kubiskt element och sedan på hela grenröret. Jämförelser görs mellan Norton, Marin-Pao och den modell som används idag – ”Two-layer viscoplasticity model”. Såväl Marin-Paos modell som Nortons beskriver verkligheten bättre än den idag använda modellen och av de båda är Nortons modell den som mest tillfredställande speglar verkligheten. Det är dessutom den modell som är mest stabil och beräkningsmässigt effektivast. Som en rekommendation inför fortsatt arbete föreslås därför användning av Nortons modell, samt ett utökat antal krypprover.

No description available.

The report aims to describe the austenitic stainless steel Sanicro 25 from a thermomechanical point of view. The thermal and mechanical properties of the material make it suitable for use in coal – and thermal power plants. By the use of Sanicro 25 it would be possible to bring the efficiency of these plants up while bringing the carbon emissions down.A material model is created from material testing and validated through simulation in the finite element software Abaqus. The model that has been derived describes the material behavior during loading and stress relaxation for the first cycle in a thermomechanical fatigue test well. The unloading part of the cycle however cannot be described correctly by the use of this model. / Rostfritt

A large part of the world paper manufacturing consists of production of corrugated board components, kraftliner and fluting, that are used in many different types of corrugated boxes. Because these boxes are stored and transported, they are often subjected to changes in relative humidity. These changes together with mechanical loads will increase the deformation of the boxes compared to the case where the same loads are applied in a static environment. This enlarged creep due to the changes in relative humidity is called mechano-sorptive or accelerated creep. Mechano-sorptive creep forces producers to use high safety factors when designing boxes, and therefore, this is one of the key properties of kraftliner boards.   Different strategies to decrease mechano-sorptive creep, and to simultaneously gain more knowledge about the causes for this phenomenon in paper, are the aim of this work. Derivatised and underivatised black liquor lignins, a by-product produced in pulp mills in large quantities, have been used together with biomimetic methods, to modify the properties of kraftliner pulp. Furthermore, the properties of kraftliner pulp have been compared to other pulps in order to evaluate the influence of fibre morphological factors, such as fibre width and shape factor, on the mechano-sorptive creep. In addition the influence of the chemical composition of the kraftliner pulp has been evaluated both by means of treating a kraftliner pulp with chlorite and xylanase and by producing pulps with different chemical composition.   By using lignin and biomimetic methods, to create radical coupling reactions, it has been shown that it is possible to increase the wet strength of kraftliner pulp sheets. This method of treating the pulp showed, however, no significant effects on the mechano-sorptive creep. The addition of an apolar suberin-like lignin derivative, which has been shown to be possible to produce from natural resources, did show a positive effect on mechano-sorptive creep properties, but at the expense of stiffness properties in constant climate. Different pulps were compared with a kraftliner pulp and it was observed that the ratio between tensile stiffness and hygroexpansion can be used to estimate the mechano-sorptive creep properties. The hardwood kraft pulps investigated had lower hygroexpansion, probably due to more slender and straighter fibres, and higher tensile stiffness, probably due to lower lignin content. As the lignin content was varied by different methods in kraft pulps, it was observed that increased lignin content gives an increased hygroexpansion and decreased tensile stiffness as well as an increased mechano-sorptive creep. There were also indications of increased mechano-sorptive creep due to higher xylan content. / En stor del av världens papperstillverkning utgörs av produktion av wellpappkomponenter, kraftliner och fluting, som används i en uppsjö av olika wellpapplådor. När dessa lådor lagras och transporteras utsätts de ofta för förändringar i relativa luftfuktigheten. Dessa förändringar tillsammans med mekanisk belastning ökar lådornas deformation jämfört med om samma belastning skulle ha applicerats vid ett statiskt klimat. Denna förhöjda krypning på grund av förändringarna i relativ luftfuktighet kallas mekanosorptiv- eller accelererad krypning. Mekanosorptiv krypning tvingar producenterna att ha höga säkerhetsmarginaler vid dimensioneringar av lådor och är därför en av nyckelegenskaperna för kraftliner.   Olika strategier för att minska denna effekt, och på samma gång erövra mer kunskap om orsakerna till detta fenomen, har varit syftet med arbetet. Derivatiserade och oderivatiserade svartlutslignin, en biprodukt möjlig att få ut i stora kvantiteter från massabruk, har används tillsammans med biomimetriska metoder, för att modifiera kraftlinermassas egenskaper. Dessutom har kraftlinermassans egenskaper jämförts med andra massors egenskaper för att utvärdera inverkan av fibermorfologiska faktorer, såsom fiberbredd och fibreform på det mekanosorptiva krypet. Också inverkan av den kemiska sammansättningen av kraftliner massan har undersökts både genom behandling med klorit och xylanas och genom att producera massor med olika kemiska sammansättningar.   Genom att använda lignin och biomimetriska metoder för att skapa radikal-kopplingsreaktioner har det visats på möjligheten att öka våtstyrkan i massa-ark. Det här sättet att behandla massa visade dessvärre inga signifikanta effekter på det mekanosorptiva krypet. Tillsatts av ett apolärt suberin-liknande ligninderivat, som visats möjligt att producera ur naturliga råmaterial, visade en positiv effekt på det mekanosorptiva krypegenskaperna även om det var på bekostnad av styvheten vid konstant klimat. Olika massor jämfördes med en kraftlinermassa och det observerades att relationen mellan dragstyvhet och hygroexpansion kan användas för att uppskatta de mekanosorptiva krypegenskaperna. Lövvedssulfatmassorna som undersöktes hade lägre hygroexpansion, antagligen beroende på smalare och rakare fibrer, och högre dragstyvhet, troligen beroende på en lägre ligninhalt. När ligninhalten varierades i sulfatmassor med olika metoder observerades att ökad ligninhalt ger en ökad hygroexpansion och minskad dragstyvhet liksom en ökad mekanosorptiv krypning. Dessutom fanns indikationer på en ökad mekanosorptiv krypning till följd av högre xylaninnehåll. / QC 20100629

Kungsängen är ett centralt beläget område i Uppsala. Området har stora mäktigheter av lera som når drygt 100 meters djup på sina håll. För att bygga på denna typ av jord måste långtidssättningar såsom konsolidering och krypning tas i beaktning. Att fastställa och beräkna krypningens storlek är dock svårt på grund av att det är en matematiskt komplicerad process. Det råder även oenigheter gällande när krypning inträder under sättningsförloppet samt gällande lämplig beräkningsmetod. För att erhålla en djupare förståelse för Kungsängslerans krypning samt för att finna en lämplig beräkningsmetod togs detta arbete fram i samarbete med Bjerking. Höjdavvägningar från dubbar och fixpunkter belägna i Kungsängen sammanställdes och resultaten visade att byggnader i Kungsängen som byggdes för 80–170 år sedan utsätts för krypning än idag. Medelvärdet av den relativa krypsättningen erhölls till 0,134 promille av lermäktigheten per år för dubbavvägningarna respektive 0,067 för fixpunktsavvägningarna. Ytterligare påvisade resultaten att både tid och lermäktighet var två drivande faktorer bakom Kungsängslerans krypning. Den europeiska standarden Eurokod 7 undersöktes för att finna förslag på beräkningsmetoder för krypning. Standarden hade dock inga konkreta förslag utan hänvisade till allmänt erkända metoder. Av denna anledning undersöktes tidsmotståndsteorin samt Chalmersmodellen med kryp. Tidsmotståndsteorin beräknade både realistiska och överskattade krypsättningar beroende på typ av lera. Vissa lerprover antydde att laster under cirka 45 kPa gav en försumbar krypning med andra lerprover indikerade annorlunda. Tidsmotståndsteorin har dock potential att vara en lämplig metod för beräkning av Kungsängslerans krypsättning. Chalmersmodellen med kryp tillämpades för att modellera ödometerförsök och resultaten visade att modellen generellt överskattade den totala deformationen och underskattade kryphastigheten. För att kunna förkasta eller verifiera modellen som lämplig vid beräkning av krypsättningar för Kungsängslera bör dock utförligare studier genomföras. / Kungsängen, a central area in Uppsala of Sweden, has a considerable depth of clay which stretches down to 100 m at some sites. In order to build at this type of soil one has to take long-term settlements into consideration, such as consolidation and creep. However, methods for calculating the latter aren’t straight forward since the mathematics behind the process is complicated. The starting time of creep is still unsettled and this is also the case regarding calculation methods. In order to enhance the understanding of creep of Kungsängen clay this study was developed in collaboration with Bjerking AB. Altimetry data from studs and fixed points from Kungsängen was compiled and the results showed that buildings in Kungsängen are experiencing creep even though some of them were built 80–170 years ago. The mean value of relative creep was found to be 0,134 per mille/year for the stud data and 0,067 per mille/year for fixed points. Another finding was that time and depth of clay were two factors behind the creep of Kungsängen clay. Another aim of the study was to investigate creep calculations methods in Eurocode 7. However, it was found that no method was proposed in the standard and therefore some other methods such as the time resistant theory and the Chalmer’s model with creep were investigated. It was found that the time resistant theory predicted creep realistically but with an overestimation in some cases, depending on the type of clay. Some clay specimen gave a negligible creep for loads under 45 kPa and other specimen indicated otherwise. All in all, this suggests that the time resistant theory might be an appropriate creep calculation method for the clay of Kungsängen. The Chalmer’s model with creep overestimated the total deformation but underestimated the creep when modelling odometer loads. Even so, the study of the model was not detailed enough in order to reject it or not. Therefore, a more detailed study of the model should be considered.

Shell boilers used in Sweden and Europe has to be certified before being used. Kiwa Sweden performs the role as an accredited third party for control services within most industries in Sweden. Kiwa Sweden has acquired an analysis program called  sPEeD12953 from the danish company Danish Exergy Technology (DXT). The analysis program sPEeD has previously not yet been validated and therefore, Kiwa can not use this program as a stand alone tool in their reviews of shell boilers. In order for Kiwa to be able to use the analysis program as more than just a support program, it has to be validated and quality assured. There are two versions of the program sPEeD, one called 2002 version and one called 2016 version. In this thesis, only the version called 2016 is investigated. This thesis was aimed to validate the analysis program sPEeD12953. The result of this study shows that the program sPEeD12953 performs well on most parts and gives good results. However, some of the calculation part of the program gives the wrong result according to the standard. Most of these errors are on the conservative side. Conservative errors leads to that if the user obtains a result that shows that the part of the boiler is okay, then it can be used. However, if the user obtains a not okay result in sPEeD, the user is required to perform additional calculations with another tool. A few results ended up with non-conservative results and these parts of the program can therefore not be used without the use of additional tools. The program can because of this not be fully validated and the software provider has to resolve these issues before the software can be considered fully validated. / Eldrörspannor som används i Sverige och Europa måste certifieras innan de kan tas i bruk. Kiwa Sverige är ett ackrediterat tredjeparts organ inom de flesta branscher i Sverige. Kiwa Sverige har köpt in ett analysprogram som heter sPEeD12953 från det danska företaget Danish Exergy Technology (DXT). Analysprogrammet sPEeD är ännu inte validerat och därför kan Kiwa inte använda detta program som enda verktyg i sina utvärderingar av eldrörspannor. För att Kiwa ska kunna använda analysprogram som mer än bara ett stödprogram, måste det valideras och kvalitetssäkras. Det finns två versioner av programmet sPEeD, en som heter ”2002 version” och en som heter ”2016 version”. I detta examensarbete är det bara den variant som heter 2016 som undersöks. Detta examensarbete syftade till att validera analysprogrammet sPEeD12953. Resultatet av denna studie visar att programmet sPEeD12953 presterar bra på de flesta delar och ger bra resultat. En del av programmet ger dock fel resultat enligt standarden. De flesta av dessa fel är konservativa. Konservativa fel leder till att om användaren får ett resultat som visar att den del av pannan är okej, kan den användas. Men om användaren får ett inte okej resultat i SPEeD, måste användaren utföra ytterligare beräkningar med andra verktyg. Däremot visade några resultat icke-konservativa resultat och dessa delar av programmet kan därför inte användas utan andra beräkningsverktyg. Programmet kan på grund av detta inte klassas som helt validerat och programleverantören måste justera och komplettera programmet innan det kan anses fullt ut kvalitetssäkrat.

<p>Ved består huvudsakligen av tre typer av polymerer, cellulosa, hemicellulosa och lignin. Lignin bildas i naturen genom enzymatiskt initierad oxidativ koppling av tre olika typer av fenylpropan-enheter. Dessa bygger genom olika kol-kol- och kol-syre-bindningar upp en amorf tredimensionell polymer. När kemisk massa tillverkas bryts lignin ner och löses ut i kokluten. Luten innehåller de förbrukade kokkemikalierna och bränns generellt i en sodapanna för att regenerera kemikalierna och producera ånga. Sodapannan är emellertid dyr. Därför har den blivit produktionsbegränsande på många massabruk. Att avlägsna en del av ligninet från avluten vore därför önskvärt och att finna ekonomiskt intressanta produkter baserade på lignin från svartlut är därför ett viktigt forskningsområde .</p><p>Ett lämpligt område för ligninprodukter vore som tillsatts i oblekt massa. Oblekt massa används till stor del för tillverkning av kraftliner, topp- och bottenskikten på wellpapp. När lådor av wellpapp lagras i containrar som färdas över haven, förändras den relativa luftfuktigheten. Detta gör att lådorna kollapsar lättare än om de skulle ha lagrats vid konstant luftfuktighet, även en hög sådan. Detta är på grund av det så kallade mekanosorptiva- eller accelererade krypfenomenet. Genom tillsatts av våtstyrkemedel till kraftliner eller behandla den med hydrofoba ämnen, finns indikatoner på att mekanosorptiva effekten skulle kunna minska.</p><p>För att försöka minska den effekten har ett lågmolekylärt kraftlignin, som utvunnits med hjälp av tvärsflödesfiltrering av svartlut och svavelsyrafällning, använts. Genom derivatisering av detta lignin med linolja erhölls ett hydrofobt ligninderivat som uppvisar strukturella likheter med biopolymeren suberin. När detta suberinlika ligninderivat tillsätts till massa verkar det mekanosorptiva krypet minska. När lågmolekylärt lignin används tillsammans med ligninradikalinitiatorerna lackas eller mangan(III) i kraftlinermassa erhålls dessutom en våtstyrka på ca 5% av torrstyrkan. Efter aminering av detta lignin gav en tillsatts till kraftlinermassan en våtstyrka på upp till 10% av torrstyrkan. Det finns indikationer på att det mekanosorptiva krypet samtidigt minskar när dessa behandlingar görs som ger upphov till ökad våtstyrka.</p> / <p>Wood consists mainly of three types of polymers; cellulose, hemi cellulose and lignin. Lignin is formed in nature through enzymatic initiated oxidative coupling of three different kinds of phenyl propane units. These form by various carbon-carbon and carbon-oxygen bonds, an amorphous three-dimensional polymer. As chemical pulp is produced, lignin is degraded and dissolved into pulping liquors. These liquors contain the spent cooking chemicals and are generally burnt in a recovery boiler to regenerate cooking chemicals and produce steam. However, the recovery boiler is expensive. Hence, it has become the bottleneck for production in many pulp mills. Removal of some lignin from the spent cooking liquor would, for that reason, be desired and valuable products based on lignin from cooking liquors are searched for.</p><p>One suitable area for lignin products would be as additive in unbleached pulp. A major product from unbleached pulp is kraftliner, the top and bottom layers of corrugated board. When boxes of corrugated board are stored in containers travelling overseas the relative humidity is varying. This makes the boxes collapse more easily than if they were stored at constant humidity, even a high one. This is due to the so called mechano-sorptive or accelerated creep phenomenon. By addition of wet strength additive to kraftliner or treating it with hydrophobic compounds there are indications on that the mechano-sorptive effect would decrease.</p><p>Trying to decrease this effect, low molecular weight kraft lignin has been used. It was obtained by cross-flow filtration of black liquor and precipitation by sulphuric acid. By derivatisation of this lignin by linseed oil, a hydrophobic lignin derivative was obtained, similar in structure to units in the biopolymer suberin. As this suberin-like lignin-derivative was added to pulp the mechano-sorptive creep seemed to be lowered. Furthermore, when the low molecular weight lignin was used together with the lignin radical initiators laccase or manganese(III) in kraftliner pulp, a wet strength of about 5% of dry strength was obtained. An amination treatment of this lignin and addition to kraftliner pulp resulted in a wet strength of up to 10% of dry strength. There are indications of that the mechano-sorptive creep also decreases as these treatments, resulting in increased wet strength, are made.</p>