The main aim of this master thesis is to improve the performance of the Research Concept Vehicle (RCV). The RCV is an electric over-actuated vehicle developed at Integrated Transport Research Lab (ITRL) at KTH Royal Institute of Technology. The vehicle steer, camber, drive, and brake on each wheel of the vehicle. The RCV also has various operation modes such as 2WD, 4WD, 2WS and 4WS. The RCV is used as a research platform to implement, validate, and demonstrate results of various research projects.  The RCV was developed in the year 2012. There is now a requirement to improve the performance of the vehicle to create a more dynamically capable platform to do more dynamic tests with. The main aim of this thesis is to explore the possibility of upgrading the suspension system with integrated wheel hub motor, electric steering actuator and electric camber actuator. It also involves packaging of the new battery pack system and reinforcing the chassis to reduce the flex during operation.  Steps followed involves analysis of the current electric steering and electric camber actuator systems using MBD method to test the performance. With this as the base, requirements are decided as to what must be done to improve the performance by creating another MBD model to obtain the new performance figures. Also, the new battery pack is to be positioned on the base plate of the vehicle and this is achieved by placing the new battery pack onto the existing CAD model. The chassis is to be reinforced with the help of cross members, also designed on CAD software. The damper unit needs to be repositioned to accommodate the battery pack. Based on the changes in the vehicle, new hardpoints are decided for the new steering system, camber system and suspension system.  Based on the new performance figures obtained from MBD, the requirements of the new electric steering and camber actuator systems are presented. The strength in the new frame is tested using FEM method. The new position of the damper unit is tested for performance using an MBD software.  With the end of this thesis, the requirements to develop the new and improved RCV was obtained, thereby allowing for more dynamic testing to be done with the electric vehicle. / Huvudsyftet med detta examensarbete är att förbättra prestanda för Research Concept Vehicle (RCV). RCV är ett elektriskt överaktuerat fordon utvecklat vid Integrated Transport Research Lab (ITRL) vid KTH Royal Institute of Technology. Fordonet styr, reglerar cambervinkeln, kör och bromsar med varje hjul i fordonet. RCV har också olika driftlägen som 2WD, 4WD, 2WS och 4WS. RCV används som en forskningsplattform för att implementera, validera och demonstrera resultat från olika forskningsprojekt.  RCV utvecklades år 2012. Nu är det nu ett krav att förbättra fordonets prestanda för att skapa en mer dynamiskt kapabel plattform att göra mer dynamiska tester med. Huvudsyftet med denna avhandling är att undersöka möjligheten att uppgradera upphängningssystemet med integrerad hjulnavmotor, elektrisk styrmanöverdon och elektrisk cambermanöverdon. Det handlar också om förpackning av det nya batteripaketet och förstärkning av chassit för att minska flex under drift.  Stegen som följs innefattar analys av de nuvarande elektriska styrsystemen och de elektriska camber-ställdonssystemen med MBD-metoden för att testa prestandan. Med detta som bas bestäms krav på vad som måste göras för att förbättra prestandan genom att skapa en annan MBD-modell för att erhålla de nya prestandasiffrorna. Det nya batteripaketet ska också placeras på fordonets bottenplatta med hjälp av CAD-programvara. Chassit ska förstärkas med hjälp av tvärbalkar, även utformade på CAD-programvara. Spjällenheten måste placeras om för att rymma batteripaketet. Baserat på förändringarna i fordonet bestäms nya hårda punkter för det nya styrsystemet, camber-systemet och upphängningssystemet.  Baserat på de nya prestandasiffrorna som erhållits från MBD presenteras kraven för de nya elektriska styr- och camber-ställdonssystemen. Styrkan i den nya ramen testas med FEM-metoden. Spjällenhetens nya position testas för prestanda med hjälp av en MBD-programvara.  I slutet av denna avhandling erhölls kraven för att utveckla den nya och förbättrade RCV, vilket möjliggjorde en mer dynamisk testning med elfordonet.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-06-15T15:50:42Z No. of bitstreams: 1 DÉBORA MAGALI HANSEN_.pdf: 2330600 bytes, checksum: 74a7605994355dc5762f8c364bddf4c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T15:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DÉBORA MAGALI HANSEN_.pdf: 2330600 bytes, checksum: 74a7605994355dc5762f8c364bddf4c9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / A destinação final ambientalmente adequada para os resíduos sólidos industriais é uma problemática que veio ganhando maior importância ao longo dos anos. O setor da construção civil consome grandes quantidades de insumos, gerando paralelamente grandes quantidades de resíduos. Quando o assunto é reciclagem de resíduos industriais, o setor da construção civil exerce um papel importante, reciclando resíduos de diversos setores da economia. Tendo em vista a existência do polo cerâmico no Rio Grande do Sul, e totalidade de resíduos de cerâmica vermelha (RCV) resultante desse polo, buscou-se através deste estudo, verificar qual é o percentual de geração de RCV em uma empresa específica, devido a grande variabilidade dos dados apresentados pela literatura. E em paralelo buscou-se avaliar o potencial pozolânico do RCV e comparar o seu desempenho com o metacaulim, material já consagrado como pozolana. Os aglomerantes (cimento CP II-F-32, Ca(OH)2 – P.A., CH-I) e os materiais pozolânicos (RCV e metacaulim) empregados na pesquisa foram caracterizados quimicamente por ensaios de fluorescência de raios X (FRX) e Perda ao Fogo (PF), mineralogicamente por ensaios de difração de raios X (DRX) e fisicamente por ensaios de, granulometria a laser, massa específica e área superficial específica (BET). Além disso, o RCV e o metacaulim foram submetidos a ensaios para determinação do teor de umidade e finura. Para avaliar a atividade pozolânica do RCV e comparar seu desempenho ao metacaulim foram realizados ensaios de condutividade elétrica, termogravimetria e ensaios de resistência à compressão, orientados pelas NBR 5752:2014, NBR 5751:2015 e NBR 15894:2010. Mediante os resultados obtidos, verificou-se que o percentual de geração de RCV na empresa objeto de estudo, com os ensaios de caracterização foi possível verificar que o RCV atende aos requisitos químicos estabelecidos pela NBR 12653:2014. O procedimento de moagem conferiu ao RCV uma granulometria adequada para uso como pozolona. Quanto a atividade pozolânica, verificou-se que o RCV atendeu ao requisito da NBR 12653:2014, no que diz respeito à resistência com o aglomerante Ca(OH)2 P.A., já quando ensaiado com o aglomerante CH-I, o RCV apresentou resistência à compressão consideravelmente superior ao metacaulim. Já nas argamassas moldadas com cimento, o RCV não atingiu o índice de atividade pozolânica (IAP) exigido na NBR 12653:2014, impedindo sua classificação como material pozolânico. Nas argamassas ensaiadas sob as prescrições da NBR 15894:2010, contendo 15% de substituição do cimento pelo RCV, os resultados de resistência à compressão não apresentaram diferenças significativas em relação às argamassas referência, apontando indícios de melhor desempenho em menores teores de substituição. As análises térmicas evidenciaram o consumo de Ca(OH)2 das pastas. As pastas formuladas com 25% de substituição do cimento por metacaulim apresentaram maior consumo de Ca(OH)2 em relação as pastas formuladas com 25% de RCV, evidenciando a atividade pozolânica dos materiais. / The final destination environmentally suitable for industrial solid waste is a problem that came gaining more importance over the years. The construction industry consumes large amounts of supplies, generating parallel large quantities of waste. When it comes to recycling of industrial waste, the construction sector plays an important role, recycling waste from various sectors of the economy. Considering the existence of the ceramic polo at the Rio Grande do Sul, and all red ceramic waste (RCV) resulting from this pole, we sought through this study, find what is the percentage of RCV generation in a specific company due the great variability of the data presented in the literature. And in parallel we sought to evaluate the potential of pozzolan RCV and compare their performance with metakaolin, material already recognized as pozzolan. The binder (cement CP II-F-32, Ca(OH)2 – P.A., CH-I) and pozzolanic materials (RCV and metakaolin) employed in the study were chemically characterized by X-ray fluorescence assays (XRF) and Loss Fire (PF), mineralogically by testing X-ray diffraction (XRD) and physically by tests of laser granulometry, specific gravity and specific surface area (BET). Furthermore, the RCV and metakaolin were subjected to tests for determination of humidity content and fineness. To evaluate the pozzolanic activity of the RCV and compare its performance to metakaolin were performed electrical conductivity tests, thermogravimetry and compressive strength tests, guided by the NBR 5752:2014, NBR 5751:2015 and NBR 15894:2010. From the results obtained, found to the percentage of RCV generation in study subject company with the characterization tests it was verified that the RCV meets chemical requirements of the NBR 12653:2014. The grinding procedure gave the RCV adequate particle size for use as pozolona. As the pozzolanic activity, it was found that the RCV met requirement the NBR 12653:2014 with regard to resistance to Ca(OH)2 P.A. agglomerating, since when tested with CH-I agglomerating, the RCV showed compression resistance the considerably higher than metakaolin. Already in the cast with cement mortar, the RCV has not reached the pozzolanic activity index (IAP) required in NBR 12653:2014 preventing classification as pozzolanic material. In mortars tested under the requirements of NBR 15894:2010, containing 15% replacement of cement by RCV, the compressive strength results showed no significant differences from the reference mortar, indicating better performance indications in lower replacement levels. The thermal analysis showed the consumption of Ca(OH)2 pastes. The pastes formulated with 25% of the cement replaced by metakaolin showed increased consumption of Ca(OH)2 relative pastes formulated with 25% RCV, showing the pozzolanic activity of the materials.

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Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-06-20T12:30:42Z No. of bitstreams: 1 Moisés Mário Cachepa_.pdf: 3004067 bytes, checksum: 24c7ce290fa414a34e3454c918c0403c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T12:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moisés Mário Cachepa_.pdf: 3004067 bytes, checksum: 24c7ce290fa414a34e3454c918c0403c (MD5) Previous issue date: 2017-05-22 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O uso de adições minerais, como as pozolanas, tem sido adotado como adição ou substituição parcial do cimento, fundamentalmente na produção de concretos, com intuito de melhorar algumas das características, tais como redução de calor de hidratação, melhoria da trabalhabilidade, aumento da resistência à compressão, aumento da durabilidade em meios agressivos, redução da emissão de CO2, redução do aparecimento de eflorescência. Um sério problema de durabilidade é a reação álcali-agregado (RAA), que é um fenômeno que em geral se manifestam em estruturas de concreto massa, como barragens. A RAA é entendida como sendo um processo químico que ocorre em concreto, em que alguns constituintes mineralógicos presentes no agregado reagem com íons alcalinos, provenientes de hidróxidos originados na hidratação do cimento que estão dissolvidos na solução dos poros, formando um gel higroscópico expansivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a mitigação da reação álcali-agregado em concreto mediante o emprego de resíduos da cerâmica vermelha (RCV) e metacaulim (MK) como pozolanas. O RCV foi adquirido como resíduo de indústria da produção de blocos cerâmicos, enquanto que o MK é um produto comercializado, sabidamente mitigador da RAA e, geralmente, com elevada atividade pozolânica. Para se alcançar o objetivo, foram analisadas as características físicas, químicas, mineralógicas do RCV e do MK, e determinou-se o índice da atividade pozolânica. Tanto o RCV como o MK apresentaram índice de atividade pozolânica superior a 90%. O agregado utilizado foi classificado como potencialmente reativo por meio de análise de petrografia e do método acelerado de barras de argamassa. Para avaliação da eficiência das adições minerais na mitigação da RAA, empregou-se o método acelerado de barras de argamassa. As pozolanas isoladas e combinadas foram empregadas em teores de substituição de cimento de 20% e 30%. Avaliou-se também resistência à compressão e absorção capilar de água em 48h e 28 dias, submetidos à solução saturada de em Ca(OH)2; e em 28 dias de imersão em solução de NaOH. Com os resultados de expansão, foi possível verificar que todos os materiais e teores propostos promoveram uma mitigação da RAA em relação às amostras confeccionadas somente com cimento, com valores de expansão inferiores a 0,10%. Para os aglomerantes estudados, foi possível verificar que entre as pozolanas, quanto menor o equivalente alcalino, menores são as expansões. No entanto, as misturas somente com MK apresentam valores de equivalente alcalino similares ao cimento e as expansões são significativamente reduzidas. Para uma mesma relação Ca/Si dos aglomerantes, quanto maior for o teor de RCV menor é a expansão. Quando se avalia o teor de alumina dos aglomerantes, percebe-se que aqueles que contém MK apresentam o maior teor, mas, no entanto, não retornam as menores expansões, o que se explica pela sua maior dimensão média equivalente, em relação aos aglomerantes que contém RCV. A menor dimensão das partículas de RCV parecem aumentar o efeito mitigador que o teor de Al possui, pois a superfície de dissolução destas partículas é maior. A comparação dos resultados da resistência à compressão e absorção de água antes de iniciar o ensaio acelerado e após, bem como a comparação com as argamassas aos 28 dias que não sofreram ataques ajudam a enteder o comportamento das pozolanas na mitigação da RAA. / The use of mineral additions through pozzolans, both naturally and artificially, has been adopted by several civil engineering professionals through the partial substitution of cement primarily in the production of concrete slabs, with the aim of improving some of the characteristics such as: Reduction of the heat of hydration, improvement of the workability, increase of the resistance to compressive strength, increase of the durability in aggressive environments, reduction of the emission of CO2, reduction of the appearance of efflorescence and reduction of the expansions due to the alkali-aggregate reactions. One of the pathologies that greatly affects mass concrete structures such as dams is the alkali-aggregate reaction, which is understood to be a chemical process occurring in concrete, in which some mineralogical constituents present in the aggregate react with hydroxides from the cement that are dissolved In the solution of the pores forming an expansive hygroscopic gel. The elaboration of this work, on the one hand, was motivated by the fact that one of the main dams in Africa located in Mozambique, shows signs of expansion according to several authors and, on the other hand, as a way of evaluating the Pozolan potential of RCV and MK. This work aimed to evaluate the mitigation of the alkali-aggregate reaction in concrete through the use of residues of red ceramics and metakaolin as pozzolans. The RCV was purchased as a waste from the production of ceramic blocks, while the MK was from a commercial product. In order to reach the objective, the RCV and MK underwent an investigation taking into account physical, chemical, mineralogical characteristics and the determination of the index of the pozzolanic activity. Both RCV and MK had pozzolanic activity index higher than the 90% established by NBR 12653 (2014). The aggregate used was classified as potentially reactive through analyzes of petrography, DRX, FRX and accelerated method of mortar bars. For the evaluation of RAA, samples were prepared and analyzes of aggregate reactivity and mineral additions efficiency were performed using the accelerated method of mortar bars, compressive strength and water capillary absorption in a substitution of 20% and 30% of cement by RCV, MK and RCV + MK, in the following curing ages: 48h, 28 days in Ca (OH) 2 and 28 days of immersion in NaOH solution. By the expansion results, it was possible to verify that all materials and cement substitution contents by pozzolans proposed had a reduction of less than 0.10% recommended by ASTM C1567 (2013), classified as insufficient to cause deleterious reactions due to potential Pozolânico of the MK and RCV. It was possible to verify that the higher the alkaline equivalent, the larger the expansions, the smaller the Ca / Si ratio, the smaller the expansions, the higher the alumina content, the smaller the expansions, the smaller the average equivalent size Of the particles, the smaller the expansions, and the larger the total porosity, the larger the expansions. The results of the compressive strength and water absorption showed that the mixtures submitted to the accelerated test presented worse performance in relation to the cured mixtures in Ca (OH) 2 due to the microstructure of the mortars, creating internal microcracks, or because the formed gel permeable to water penetration.

Autonomous vehicles have become the forefront of the automotive industry nowadays, looking to have safer and more efficient transportation systems. One of the main issues for every autonomous vehicle consists in being aware of its position and the presence of obstacles along its path. The current project addresses the pose and terrain mapping problem integrating a visual odometry method and a mapping technique. An RGB-D camera, the Kinect v2 from Microsoft, was chosen as sensor for capturing information from the environment. It was connected to an Intel mini-PC for real-time processing. Both pieces of hardware were mounted on-board of a four-wheeled research concept vehicle (RCV) to test the feasibility of the current solution at outdoor locations. The Robot Operating System (ROS) was used as development environment with C++ as programming language. The visual odometry strategy consisted in a frame registration algorithm called Adaptive Iterative Closest Keypoint (AICK) based on Iterative Closest Point (ICP) using Oriented FAST and Rotated BRIEF (ORB) as image keypoint extractor. A grid-based local costmap rolling window type was implemented to have a two-dimensional representation of the obstacles close to the vehicle within a predefined area, in order to allow further path planning applications. Experiments were performed both offline and in real-time to test the system at indoors and outdoors scenarios. The results confirmed the viability of using the designed framework to keep tracking the pose of the camera and detect objects in indoor environments. However, outdoor environments evidenced the limitations of the features of the RGB-D sensor, making the current system configuration unfeasible for outdoor purposes. / Autonoma fordon har blivit spetsen för bilindustrin i dag i sökandet efter säkrare och effektivare transportsystem. En av de viktigaste sakerna för varje autonomt fordon består i att vara medveten om sin position och närvaron av hinder längs vägen. Det aktuella projektet behandlar position och riktning samt terrängkartläggningsproblemet genom att integrera en visuell distansmätnings och kartläggningsmetod. RGB-D kameran Kinect v2 från Microsoft valdes som sensor för att samla in information från omgivningen. Den var ansluten till en Intel mini PC för realtidsbehandling. Båda komponenterna monterades på ett fyrhjuligt forskningskonceptfordon (RCV) för att testa genomförbarheten av den nuvarande lösningen i utomhusmiljöer. Robotoperativsystemet (ROS) användes som utvecklingsmiljö med C++ som programmeringsspråk. Den visuella distansmätningsstrategin bestod i en bildregistrerings-algoritm som kallas Adaptive Iterative Closest Keypoint (AICK) baserat på Iterative Closest Point (ICP) med hjälp av Oriented FAST och Rotated BRIEF (ORB) som nyckelpunktsutvinning från bilder. En rutnätsbaserad lokalkostnadskarta av rullande-fönster-typ implementerades för att få en tvådimensionell representation av de hinder som befinner sig nära fordonet inom ett fördefinierat område, i syfte att möjliggöra ytterligare applikationer för körvägen. Experiment utfördes både offline och i realtid för att testa systemet i inomhus- och utomhusscenarier. Resultaten bekräftade möjligheten att använda den utvecklade metoden för att spåra position och riktning av kameran samt upptäcka föremål i inomhusmiljöer. Men utomhus visades begränsningar i RGB-D-sensorn som gör att den aktuella systemkonfigurationen är värdelös för utomhusbruk.