The digital wave that has engulfed the construction industry has in many ways changed how consultants work. The new working methods have created new conditions and opportunities for how architectural planning in construction can be conducted. Traditional planning is a project-oriented ETO process that can be compared with manufacturing of complex one-of-a-kind products (Jensen, 2014). Many consultants' business models based on the process gets criticized for not encouraging the reuse of solutions or development of their ways of working (Lidelöw, Stehn, Lessing, & Engström, 2015). In the manufacturing industry, processes based on the concept of mass customization are used. The purpose of these processes is to improve the flexibility of the final product, at the same time as the standardization and economies of scale is preserved in the components (Jensen, 2014). Modularization and configuration is central within mass customization. These concepts along with automation formed the basis of the study. The concept intended to incorporate these influences into traditional A-planning, is called room objects. Room objects are parametrically driven objects that collect furnishings and equipment as modules in a BIM environment. In this study the room objects has been developed as products families with the intention and ability to meet the underlying needs (Jiao, Simpson, & Siddique, 2007). The needs consisted of room layouts gathered from reference projects and regulations and have been identified through case studies. The needs have then been revised in stages to ultimately result in the design parameters used in the construction of the room objects. In this thesis, the development of the room objects has been delimited against WC environments. The technical use of the objects has been studied within the concept room objects. The result of the study is presented as a methodology for the use and management inside Autodesk Revit. A big part of the use consists of various tools in the form of scripts developed in the software Dynamo. The tools allow some operations within the use, and thus within the planning, to be automated. They also enable the creation of configurators outside of Revit that facilitates the configuration of the room objects. The analysis and evaluation of the flexibility and usability showed of the room objects, shows that room objects as concept has the potential to work in the phase of A-planning. The flexibility and modularity of the room objects could within the context of the work meet 97 % of the designs given by reference projects and 100% of the designs given by the regulations. The limits of the adjustment possibilities are situated in complex room shapes that require an advanced parametric basis. The usability of the objects appeared to be limited by technical knowledge. The configuration of the room objects requires an insight of the parametric construction. The modification of the room objects requires the user to possess an understanding of parametric modelling at family level in Revit. The alteration of the scripts demands knowledge of visual programming. The potential is there to solve or manage these limitations through technical means and suitable project organization. How the concept can be implemented purely in terms of the process should be further investigated. In this study, there has been a discussion of how the project group can be organized in order to fully utilize the benefits room objects can bring in terms of time savings, experience feedback and quality assurance.

Föreliggande uppsats behandlar minimala ytor. De är speciella typer av de ytor som studeras i ämnet differentialgeometri, ur vilket uppsatsen tar upp viktiga definitioner och resultat. Redogörelsen leder fram till ett bekvämt sätt att uttrycka den så kallade medelkrökningen, som definitionen av minimala ytor baseras på. Därefter motiveras namnet minimala ytor och ett antal egenskaper hos dessa diskuteras. Detta följs av en koppling till komplex analys genom Weierstrass–Enneper-parametrisering och några exempel på minimala ytor. Slutligen diskuteras ett par tillämpningar.

Arbetet redovisar möjligheten att parametrisera 2D-ritningar hos Solyvent Fläkt AB. Flertalet koncept har utvecklats och det mest lämpade konceptet har valts ut genom en konceptjämförelse där konceptens för- och nackdelar har vägts mot varandra. Konceptjämförelsen har slutligen presenterats för företaget.

Dynahmat är ett projekt inom vilket matematiska modeller används för att predicera ettflertal olika livsmedels förskämningstid förutsatt aktuella miljötemperaturer, vilka uppmätsav sensorer. I detta examensarbete behandlas parametrisering av dessa förskämningsmodeller,med målet att alla livsmedels modeller ska följa en gemensam grund som kan tillämpasför att skapa nya instanser av förskämningsmodeller. Metoderna som tillämpas i arbetet ären kombination av design science och en för arbetet framtagen metod som kombinerar matematisktarbete med mjukvaruutveckling. Den gemensamma modellgrunden tas fram genomatt studera och parametrisera varje förskämningsmodell individuellt. Alla parametriserademodeller jämförs sedan med varandra, och modifieras så att en gemensam grund erhålles.Med denna gemensamma grund utvecklas ett konceptbevis för ett administrationsverktyg.Med detta verktyg kan en användare skapa nya förskämningsmodeller, endast genom attdefiniera ett uttryck för de matematiska parametrar som finns tillgängliga i verktyget. Somresultat presenteras ett förslag på en allmän modellform för förskämning av de livsmedelsom behandlas i arbetet samt en prototyp för administrationsverktyget, baserat på den allmännamodellformen. Lösningens metod för beräkning av förskämningstid valideras medhjälp av jämförande data från det aktuella systemet. Det resulterande lösningsförslagetlöser många av de problem som fanns i den tidigare hårdkodade implementationen, ochkalkylerar förskämningstider med ett genomsnittligt fel på under 1 %. / Dynahmat is a project within which mathematical models are used to predict the spoilagetime, assuming current environmental temperatures which are measured by sensors, for anumber of different food products. In this thesis, these models are parameterized with theaim of finding a common form which can be used for the instansiation of new spoilagemodels. The method applied in this thesis is a combination of design science and a newmethod with the intention of combining software development with mathematical modelling.The common model form is produced by individually studying and parameterizingevery spoilage model. Each parameterized model is then compared to the other models,and modified in such a way that a common expression is found. Using the final commonmodel, a proof of concept for an administrative tool is developed. This tool allows theuser to create new spoilage models, simply by defining an expression for the mathematicalparameters available in the application. As result, a proposal for a common model formfor predicting the spoilage time for the food products relevant in this thesis is presented,in conjunction with a prototype for the administrative tool based on this model form. Thesolution’s method of calculating spoilage times is validated by comparing results with thatof the previously existing system. The resulting proposed solution solves a lot of the problemsin the previous, hard-coded implementation, and calculates spoilage times with anaverage error deviation of under 1 %.

Bakgrund: Sveriges riksdag har lagstiftat ett långgående miljömål om att Sverige som nation ska vara klimatneutralt till år 2045. I Sverige står bygg- och fastighetsbranschen för ca 18 % av det totala nationella utsläppet av växthusgaser. Det växande behovet av byggande gör att det blir allt viktigare att ta hänsyn till ökande klimatpåverkan från byggnadsmaterialtillverkningen, byggandet och förvaltningen. Dokumentation av bygg- och anläggningsprojekts klimatpåverkan i form av Livscykelanalyser (LCA) börjar att efterfrågas av flera offentliga och privata beställare. Det är dock väldigt tids- och resurskrävande att utföra en LCA för ett projekt. Beräkning och planering av åtgärder för att minska klimatpåverkan, baserat på en LCA är inte ännu kopplat till tekniska projekteringen. Detta utgör ett hinder för att byggsektorn kan uppnå miljömålet om klimatneutralitet.Svenska byggföretag lagrar projektdata i olika IT-baserade produktions- och planeringssystem t.ex. kalkylsystem, digitala designprogram (CAD, Computer Aided Design), interna LCA-verktyg etc. Ett sätt för att effektivisera och göra mindre kostsamma LCA:er är att använda redan befintlig information i CAD-programvara. Den största offentliga beställaren på anläggningssidan Trafikverket ställer krav både på leverans av byggprojekthandlingar i ett digitalt format och rapportering av minskad klimatpåverkan i sina projekt. Idag saknas dock ett smidigt sätt att överföra projektinformation, t.ex. ingående byggnadsmaterial och dess mängder för konstruktionsdelar, från CAD-verktyg till LCA-programvara.Det nya byggklassifikationssystemet, CoClass erbjuder ett nytt sätt att strukturera digital projektinformation i CAD-verktygen. Det pågår en rad branschgemensamma initiativ för att utreda om användandet av CoClass kan förenkla överföring av projektinformationen från digitala modeller till LCA-programvaror.Syfte: Syftet med denna rapport var att ta fram en arbetsprocess för parametrisering av digitala modeller i enlighet med det nya CoClass-systemet och överföring av informationen på ett digitalt sätt till en LCA-programvara.Metod: Tillvägagångssättet baserades på flertalet semistrukturerade intervjuer. Intervjuerna inriktade sig mot konstruktörer och klimat/LCA-samordnare. I arbetet utfördes parametrisering av en digital modell för en betongbro i en CAD-programvara, Tekla och överföring av informationen till en LCA-programvara, Gabi.Slutsats: Resultatet från intervjuerna och testerna visar att det är tekniskt möjligt att använda CoClass för att parametrisera informationen i digitala modeller med avseende på LCA redan idag. Det har också konstaterats att det i nuläget saknas incitament för beställare, entreprenörer och konsulter att börja strukturera sina digitala modeller enligt CoClass- systemet. En ytterligare slutsats är att de ökade beställarkraven på minskandet av klimatpåverkan i bygg- och anläggningsprojekt skulle kunna bli en drivkraft för olika marknadsaktörer att gå över till CoClass-systemet. Implementering av CoClass- systemet i byggbranschen kommer skapa nya affärsmöjligheter med klimateffektiva konstruktioner och tekniska utföranden, vilket kommer stödja uppfyllandet av Sveriges mål om klimateffektivitet. / Background: The Swedish Parliament has legislated a long-term environmental objective that Sweden as a nation should be climate neutral by 2045. In Sweden, the construction and real estate industry accounts for about 18% of the total national greenhouse gas emissions. The growing need for expanding construction makes it important to take into account the increasing climate impact of production of building materials, construction and maintenance. Documentation of the construction project's carbon footprint in terms of life cycle analysis (LCA) begins to be requested by several public and private clients. Creating an LCA-report today is a very time and resource consuming process. There is no connection between calculation and planning of climate impact, based on an LCA and the technical project planning which constitutes an obstacle to reach the climate targets.Swedish construction companies store project data in various IT-based production- and planning systems, eg. calculation systems, digital design programs (CAD, Computer Aided Design), internal LCA tools, etc. The Swedish Transport Administration (Trafikverket) sets demands on both delivery of construction documentation in a digital format and reports of reduced climate impact in their projects. But currently the procedure lacks an effective way to transfer project information, such as building materials and their amount of construction parts, from CAD tools to LCA software.The new building classification system, CoClass, offers a new way of organizing digital project information in CAD tools. Initiatives from the construction industry are underway to investigate whether the use of CoClass can simplify the transfer of project information from digital models to LCA software.Purpose: The purpose of this report is to develop a process of parameterization in digital models in accordance with the new CoClass system and investigating ways of transferring information in a digital way to an LCA software.Method: In this report, the approach has been several semi-structured interviews. The interviews ware targeting building constructor and climate/LCA coordinators. In the work based on information from the interviews a parametrization of a concrete bridge was performed in a CAD-software, Tekla and further the information was transferred to LCA software, GaBi.Conclusion. The results of the interviews and the test shows that it is technically possible to use CoClass to parameterize the information in digital models regarding to LCA, today. There is currently no incentive for clients, entrepreneurs and consultants to start structuring their digital models according to the CoClass system. But the increased demand requirements for reducing climate impact in construction projects can become a spur for different market participants to switch to the CoClass system. Implementation of the CoClass system in the construction industry will create new business opportunities with climate-efficient constructions and technical designs, which will support the fulfillment of Sweden's climate efficiency targets.

The main objective of this thesis was to develop appropriate strategies and find factors that affect the usability of parameterized designs. This was accomplished by investigate the user-interface and how it is designed to meet the user's information needs. The thesis also embraces the basic theories in terms of investigation, cognitive design principles and human behavior patterns in the interaction with the machine. The approach has led to an explorative investigation in this subject area. The thesis also had the purpose to achieve more efficient ways for development of motor chainsaws at Husqvarna AB's department Global Cutting Equipment. That can be achieved through reduce costs of development per sold unit. To reduce cost depends to what extend the program is helping the user to achieve goals during the design execution. The thesis also includes an investigation of the factors that affect the design of such a program. To explore appropriate strategies was a theoretical design process implemented in the study. From the perspective of technology has the author utilized knowledge in engineering design and programming. The program approach utilized was Visual Basic languish in Visual Studio enviroment for the user-interface and a Catia V5 CAD-platform for the chainsaw design. The result is a program which could use reconfigured parameters as needed to create customized designs correctly and effectively. This thesis has also resulted in appropriate principles for the design of a user-friendly interface that were up for the task to be a supporting tool through the execution. It has also been established appropriate tools and methods for analysis and optimization of the program. The author feels that the results of methods and principles in this study were of high reliability and can therefore be applied to other projects, even if the results only are valid for this specific case. / Huvudsyftet med detta examensarbete har varit att utveckla lämpliga strategier och finna faktorer vilka påverkar användarvänligheten för en parametriserad design. Detta åstadkomms genom att undersöka hur användarformulärets gränssnitt ska utformas för att möta användarens informationsbehov. Examensarbetet omfattar även grundteorier vad gäller undersökningsmetoder, kognitiva designprinciper och människans beteendemönster i interaktion med maskin. Tillvägagångsättet har inneburit en explorativ undersökning i detta ämnesområdet. Examensarbetet har även haft syftet att åstadkomma effektivare utvecklingsprocess av motorsågskedjor för Husqvarna AB’s avdelning Global Cutting Equipment. Detta kan åstadkommas genom minskade kostnader i utveckling per såld enhet. Att reducera kostnader påverkas av vilken omfattning programmet hjälper användaren att uppnå mål under exekveringen. Examensarbetet inkluderar även en undersökning av faktorer vilka påverkar designen i ett sådant program. För att undersöka lämpliga strategier i genomförandet har en teoretisk designprocess använts. Ur tekniskt perspektiv har författaren även använt kunskaper inom konstruktionsdesign och programmering. De använda programmen i genomförandet har varit Visual Basic språk i Visual Studio miljö för användarformuläret och en CAD-plattform i Catia V5 för kedjekonstruktionen. Resultat är ett program vilken skulle kunna omkonstruera designen korrekt och effektivt med parametrar efter behov. Arbetet har även resulterat i lämpliga principer för designen av ett användarvänligt gränssnitt vilken kan klara uppgiften att vara ett hjälpande verktyg under exekveringen. Det har även fastställts en del lämpliga verktyg eller metoder för analys och optimering av programmet. Författaren upplever även att resultaten av metoder och principer i denna studie, var av hög reliabilitet och kan därför appliceras på andra projekt, även om resultaten bara är giltiga för denna specifika studie.

Using the regional climate model WRF, and the NCEP-NCAR Reanalysis Project data asboundary and initial conditions, regional precipitation was estimated by means of thedynamical downscaling technique for two selected periods, January 2000 and September2007. These months show very particular climatic characteristics of the precipitationregimen in Central America, like dry (wet) conditions in the Pacific (Caribbean) coast of theCentral American isthmus, in January, and wet (dry) conditions, respectively in each coast,during September. Four-nested-domains, each grids of resolution of 90 km (d01), 30 km(d02), 10 km (d03), and 3.3 km (d04), were configured over this region. The runs werereinitialized each 5 days with 6 hours of spin-up time for adjustment of the model. A total of8 experiments (4 per month) were tested in order to study: a) two important CumulusParameterization Schemes (CPS), Kain-Fritsch (KF) and Grell-Devenyi (GD); and b) thephysical interaction between nested domains (one- and two-way nesting), during eachsimulated month.January 2000 results showed that the modeled precipitation is in agreement withobservations, and also captured the mean climate features of rainfall concerning magnitude,and spatial distribution, like the particular precipitation contrast between the Pacific and theCaribbean coast.Outputs from September 2007 revealed significant differences when a visual comparison ismade to the spatial distribution of each coarse domain (d01, d02, and d03) with theirrespective domain in each experiment. However, the inner grids (d04) in all theexperiments, showed a similar spatial distribution and magnitude estimation, mainly inthose runs using one-way nesting configuration. Furthermore, the results for this mothdiffer substantially with observations, and the latter could be related with associateddeficiencies in the boundary condition that do not reproduce well the transition periodsfrom warm to cold El Niño episodes.Moreover, in all the experiments, the KF scheme calculated more precipitation than the GDscheme and it is associated to the ability of the GD scheme to reproduce spotty but intenserainfall, and apparently, this scheme is reluctant to activate, frequently yielding little or norain. However, when rainfall does develop, it is very intense.Also, the time series do not replicate specific precipitation events, thus, the 5-daysintegration period used in this study, is not enough to reproduce short-period precipitationevents.Finally, physical interaction issues between the nested domains are reflected indiscontinuities in the precipitation field, which have been associated to mass fieldadjustment in the CPS. / Nederbörden i Central Amerika har uppskattats med dynamisk nedskalning för två utvaldaperioder, januari 2000 och september 2007. Global återanalysdata från NCEP-NCARsåteranalysprojekt har använts som randdata och initialdata till den regionalaklimatmodellen WRF. De studerade månaderna uppvisar stora variationer inederbördsmönster, t ex lite (mycket) nederbörd under januari och mycket (lite) nederbördunder september för kustområdena längs Stilla havet (Karibiska havet). Fyra nästladedomäner över Central Amerika har använts med en upplösning på 90 km (d01), 30 km (d02),10 km (d03) och 3,3 km (d04). Simuleringarna initialiserades var 5:e dag och de första 6timmarna efter varje initialisering används för modellens anpassning till initialtillståndet.Totalt 8 experiment genomfördes (4 för varje månad) för att studera: (a) två olika sätt attparameterisera konvektion i Cumulusmoln (CPS), Kain-Fritsch (KF) och Grell-Devenyi (GD)och (b) den fysikaliska interaktionen mellan de nästlade domänerna (en- respektive tvåvägsnästlade scheman).För januari 2000 var det god överensstämmelse mellan modellerad och observeradnederbörd. Modellen beskriver väl såväl mängden nederbörd som den rumsligafördelningen, t ex den stora kontrasten mellan kustområdena längs Stilla havet och Karibiskahavet.För september 2007 uppvisar den modellerade nederbörden stora skillnader i de olikaexperimenten för de yttre domänerna (d01, d02, d03). För den inre domänen (d04) ärresultaten från de olika experimenten betydligt mer lika, särskilt för experimenten medenvägs nästlade scheman. Vidare skiljer sig den modellerade nederbörden väsentligt frånobserverad nederbörd under september 2007. Detta kan förklaras med felaktiga randdatapå grund av problemet i återanalys data att reproducera perioder med övergång från varmtill kall El Niño. I alla experiment gav KF mer nederbörd än GD, det kan förklaras med att GDbättre reproducerar kortvarig, intensiv nederbörd. Det finns en viss tröghet innannederbörden i GD aktiveras, vilket innebär större frekvens av lite eller ingen nederbörd. Närnederbörden väl utvecklas blir den dock intensiv. WRF-modellen klarar inte av att återgespecifika nederbördshändelser för de genomförda experimenten, vilket betyder att 5-dagarär för lång simuleringstid för att kunna reproducera specifika händelser. Slutligen,interaktion mellan de nästlade domänerna skapar diskontinuiteter i nederbördsmöns.

Global warming sets a high demand to reduce the CO2 emissions of vehicles. In the European Union heavy-duty road transports account for 6 % of the total greenhouse gases and one of the main factors affecting these emissions is related to the rolling resistance of tyres. The optimal usage of tyres is an important part of solving these challenges, thereby it is important to understand the parameters affecting rolling resistance and the different compromises coupled to them. These compromises could be analysed using computational and experimental methods. To set out the groundwork necessary to minimise the energy consumption of trucks and assess the different parameters affecting tyre behaviour, the following studies have been conducted during this thesis. A framework to model and parametrise truck tyre rubber has been developed for finite element simulations. The presented parallel rheological material model utilises Mooney-Rivlin hyperelasticity, Prony series viscoelasticity, and perfectly plastic networks. A method to reduce tuneable parameters of the model, which significantly simplifies possible parameter studies, is presented. The model has been parametrised using test data from dynamic mechanical analysis of samples from a long haulage heavy truck tyre, and shows a good agreement with the test data. To test the suitability of the modelling technique for tyre simulations, the constitutive model is used in various tyre simulations using the arbitrary Lagrangian-Eulerian method. The material modelling technique is shown to work for static force-deflection as well as dynamic simulations estimating longitudinal force build-up with varying slip levels. Additionally, the modelling technique captures the uneven contact pressure in steady-state rolling, which indicates that the model could also be used in rolling resistance simulations. To study the change of ambient temperature on rolling resistance using experimental methods, a climate wind tunnel is used where the rolling resistance is quantified using a measurement drum. Tests were conducted between -30 °C and +25 °C, and a considerable ambient temperature dependency on rolling resistance was found. Moreover, temperature measurement inside a tyre shoulder is a good indicator for rolling resistance in a broad range of ambient temperatures. Finally, battery-electric long haulage truck driving range calculations are also conducted with varying rolling resistance and air density at different temperatures, showing a significant decrease of driving range with decreasing ambient temperature. / Den globala uppvärmningen ställer höga krav på att minska tunga fordons CO2-utsläpp. Tunga transporter står för 6 % av de totala växthusgaserna i Europeiska unionen och att fokusera på optimal användning av däck är en viktig del för att minska förorenande växthusgaser. Därför är det viktigt att förstå parametrar som påverkar rullmotståndet och olika kompromisser kopplade till dem. Dessa kompromisser skulle kunna analyseras med hjälp av beräkningsmetoder och experimentella metoder. För att lägga grunden för att minimera energiförbrukningen för lastbilar och bedöma olika parametrar som påverkar däckens beteende, har följande studier genomförts i denna avhandling. Ett ramverk för att modellera och parametrisera lastbilsdäcksgummi utvecklades för finita elementmetod-simuleringar. Den presenterade parallella reologiska materialmodellen använder Mooney-Rivlin hyperelasticitet, Prony-series viskoelasticitet och perfekt plastiska nätverk. En metod har utvecklats för att reducera antalet justerbara materialparametrar i modellen, vilket avsevärt förenklar möjliga parameterstudier. Modellen har parametriserats med hjälp av testdata från dynamisk mekanisk analys och visar en god överensstämmelse mellan testdata och simuleringar. Provstavarna skars ut från ett lastbilsdäck för tunga fordon. För att testa modelleringsteknikens lämplighet användes den konstitutiva modellen i olika däcksimuleringar. Materialmodelleringstekniken har visat sig fungera för statisk vertikalstyvhet såväl som dynamiska simuleringar som uppskattar longitudinell kraftgenerering med varierande slipnivåer och olika friktionskoefficienter. Modelleringstekniken fångar ojämnt kontakttryck vid stationär rullning, vilket indikerar att modellen även kan användas i simuleringar av rullmotstånd. För att studera omgivningstemperaturens inverkan på rullmotståndet med experimentella metoder användes en klimatvindtunnel. Tester utfördes mellan -30 °C och +25 °C och rullmotståndet bestämdes med en mättrumma. Ett avsevärt beroende av omgivningstemperaturen på rullmotståndet påvisades. Dessutom indikerade provningen att temperaturmätning inuti däckskuldran är en bra indikator för rullmotstånd i ett brett område av omgivningstemperaturer. Räckviddsberäkningar för en elektrisk fjärrtransportlastbil utfördes med varierande rullmotstånd och luftdensitet vid olika temperaturer, vilket visade en signifikant minskning av körräckvidden med sjunkande omgivningstemperatur. / <p>QC 220525</p>

Batterimodeller används för att representera batterier. För ändamål som batterihanteringssystem används idag främst empiriska modeller som representerar ett batteri med en motsvarande kretsmodell. Några nackdelar för dessa modeller ligger i dess oförmåga att simulera interna tillstånd och en tidskrävande parametriseringsprocess. Dessa nackdelar motiverar ingenjörer att vända sig till modeller som är baserade på fysiska lagar som ett alternativ eftersom de kan ge insikt i vad som händer inuti batteriet. Batterimodellerna som är baserade på de fysiska lagarna har alltför krävande beräkningar för att kunna användas för vissa applikationer, som batterihanteringssystem. Singel-partikelmodellen (SPM) är en fysikbaserad modell som används i detta avhandlingsprojekt. Syftet med projektet var att hitta en metod för att parametrisera SPM för nya kommersiella cylindriska HTPFR18650 1100mAh 3.2V litiumjärnfosfatceller. En litteraturundersökning och experiment användes för att extrahera parametervärdena. 17 parametrar valdes från litteraturundersökningen eftersom de kunde användas för att parametrisera modellen. Geometriska parametrar hittades genom en cellöppning. Tre typer av icke-destruktiva experiment som var inspirerade av litteraturen utfördes för att extrahera värden för de andra icke-geometriska parametrarna. Ett cykeltest med låg strömhastighet utfördes för att få en pseudo-OCV-kurva och för att extrahera kapacitetsrelaterade parametrarna. En känslighetsanalys genomfördes för galvanostatisk intermittent titreringsteknik testet (GITT) och pulstestet för de parametrar som var kopplade till transportoch kinetiska fenomen. Python matematisk batterimodellering (PyBaMM) användes för att simulera experimenten. Parametersamlingen Prada 2013 användes som standardvärden. Standardvärdena för de valda parametrarna ersattes av de värden som hittades genom experiment. Känslighetsanalysen visade att några av de valda parametrarna var känsliga för experimenten medan andra inte var det. Parametrarna extraherades genom fysiska relationer och genom att anpassa parametervärde för simuleringen så att den passar den experimentella datan under urladdningsförloppet. Värden för 14 av de 17 parametrarna extraherades i metoden. Den parametriserade modellen validerades mot två potentiella applikationer, en för ett batterielfordon och den andra för ett mild-hybridfordon. Den parametriserade modellen visade att den negativa partikelradien inte kan hittas med den föreslagna parametriseringsmetoden. Simuleringen visade sig också matchade den experimentella datan bättre under urladdning av cellerna jämfört till uppladdning. Flera förbättringar för framtida arbete har föreslagits, såsom att utvidgning av känslighetsanalysen, att erhålla OCV-kurvan från GITT istället för att använda pseudo-OCVkurvan, att använda strängare gränser vid kurvanpassningarna samt att skapa mer optimala tester för att extrahera parametervärdena. / Battery models are used to represent batteries. For purposes like battery management systems, empirical based models like the equivalent circuit models are widely used. These models have downsides regarding for example inability to simulate internal states and parametrization time that make engineers look at physics-based models as an alternative. The physics-based models are made up of physical relationships that offer insights into what is happening inside the battery. These are too computationally demanding to be used for certain applications, like battery managements systems. The Single Particle Model (SPM) is a physics-based model that is utilized in this thesis project. The aim of the project is to find a method to parametrize the SPM for fresh commercial cylindrical HTPFR18650 1100mAh 3.2V lithium iron phosphate cells. Literature survey and experiments were used to extract the parameter values. 17 parameters were selected from the literature survey since they could be used to parametrize the model. Geometrical parameters were found through a cell opening. Three types of nondestructive experiments inspired by literature were performed to extract values for the other non-geometric parameters. A low-rate cycling test was performed to get pseudo-OCV curve and to extract capacity related parameters. A sensitivity analysis is done for the GITT and the Pulse test for the parameters that were connected to the transport and kinetic phenomena. Python mathematical battery modelling (PyBaMM) was used to simulate the experiments. The Prada 2013 parameter set was be used as default values. The default values for the selected parameters were replaced by the values found through experiments. The sensitivity analysis showed that some of the selected parameters were sensitive while others were not. The parameters were extracted through physical relations and through curve fitting procedures during discharge. Values for 14 out of the 17 parameters were extracted in the method. The parametrized model was validated against two potential applications, one for a battery electric vehicle and the other for a mild hybrid. The parametrized model showed that the negative particle radius cannot be found through the proposed parametrization procedure. The simulation matched the experimental data better for discharging cells than charging cells. Several improvements for future work have been suggested such as extending the sensitivity analysis, obtaining the OCV-curve from GITT instead of low-rate cycling, having stricter bounds for the curve fitting as well as creating more optimal tests to extract the parameter values.

Water has always had a controlling influence on the earth’s evolution. Understanding and modelling the large-scale hydrological cycle is important for climate prediction and water-resources studies. In recent years large-scale hydrological models, including the WASMOD-­M evaluated in the thesis, have increasingly become a main assessment tool for global water resources. The monthly version of WASMOD-M, the starting point of the thesis, revealed restraints imposed by limited hydrological and climate data quality and the need to reduce model-structure uncertainties. The model simulated the global water balance with a small volume error but was less successful in capturing the dynamics. In the last years, global high-quality, high-resolution topographies and hydro­graphies have become available. The main thrust of the thesis was the development of a daily WASMOD-M making use of these data to better capture the global water dynamics and to parameter­ise local non-linear processes into the large-scale model. Scale independency, parsimonious model structure, and computational efficiency were main concerns throughout the model development. A new scale-independent routing algorithm, named NRF for network-response function, using two aggregated high-resolution hydrographies, HYDRO1k and HydroSHEDS, was developed and tested in three river basins with different climates in China and North America. The algorithm preserves the spatially distributed time-delay information in the form of simple network-response functions for any low-resolution grid cell in a large-scale hydrological model. A distributed runoff-generation algorithm, named TRG for topography-derived runoff generation, was developed to represent the highly non-linear process at large scales. The algorithm, when inserted into the daily WASMOD-M and tested in same three basins, led to the same or a slightly improved performance compared to a one-layer VIC model, with one parameter less to be calibrated. The TRG algorithm also offered a more realistic spatial pattern for runoff generation. The thesis identified significant improvements in model performance when 1) local instead of global climate data were used, and 2) when the scale-independent NRF routing algorithm was used instead of a traditional storage-based routing algorithm. In the same time, spatial resolution of climate input and choice of high-resolution hydrography have secondary effects on model performance. Two high-resolution topographies and hydrographies were used and compared, and new tech­niques were developed to aggregate their information for use at large scales. The advantages and numerical efficiency of feeding high-resolution information into low-resolution global models were highlighted. / Vatten har alltid varit en nyckelfaktor för jordens utveckling. Att förstå och kunna modellera det storska­liga vattenkretsloppet är betydelsefullt såväl för klimatförutsägelser som för studier av vattenresur­ser. På senare år har storskaliga hydrologiska modeller, däribland WASMOD-M som utvärderas i denna avhand­ling, i ökande utsträckning kommit att användas som huvudverktyg för utvärdering av globala vattenresurser. Den månatliga versionen av WASMOD-M, avhandlingens startpunkt, användes för att påvisa inskränk­ningar som låg i begränsande hydrologi- och klimatdata liksom behovet av att minska model­lens strukturella osäkerheter. Modellen simulerade den globala vattenbalansen med ett mycket litet volymfel (avrinningens långtidsmedelvärde) men var mindre lyckosam att efterlikna dynamiken. Under se­nare tid har globala topografiska och hydrografiska data med hög rumslig upplösning och kvalitet blivit tillgängliga. Avhandlingens huvudsakliga drivkraft var att utveckla WASMOD-M med hjälp av dessa data i syfte att bättre fånga den globala vattendynamiken och för att parametrisera lokala ickelin­jära processer i den storskaliga modellen. Under hela modellutvecklingen har skaloberoende, lågparametrise­rad modellstruktur och numerisk beräkningseffektivitet varit viktiga bivillkor. En ny skaloberoende svarstidsalgoritm, benämnd NRF (network-response function), som utnyttjar två aggregerade högupplösta hydrografier, HYDRO1k och HydroSHEDS, utvecklades och provades i tre avrinningsområden med olika klimat i Kina och Nordamerika. Algoritmen bevarar den rumsligt fördelade informationen om koncentrationstider i form av enkla responsfunktioner för vattendragsnä­tet för godtyckliga lågupplösta beräkningsrutor in en storskalig hydrologisk modell. En distribuerad algoritm för avrinningsbildning, benämnd TRG (topography-derived runoff genera­tion), utvecklades för att representera den höggradigt ickelinjära processen i större skalor. Algoritmen användes i den dagliga WASMOD-M och provades i samma tre avrinningsområden som ovan. Modellprestanda blev lika bra eller bättre än en enlagers VIC-modell fast med en parameter mindre att kalibrera. TRG-algoritmen gav ett rimligare rumsligt mönster för avrinningsbildningen. Avhandlingen har identifierat påtagliga förbättringar i modellprestanda när 1) lokala i stället för globala klimatdata användes och 2) när NRF, den skaloberoende svarstidsalgoritmen användes i stället för en traditionell magasinsbaserad svarstidsalgoritm. Samtidigt har klimatdatas rumsliga upplösning och val av högupplöst hydrografi en andra ordningens inverkan på modellprestanda. Två högupplösta topografier och hydrografier användes och jämfördes, och nya tekniker utveckla­des för att aggregera deras informationsinnehåll i stora skalor. Fördelarna och den numeriska beräkningsef­fektiviteten av högupplöst information i lågupplösta globala modeller har belysts.