I detta examensarbete undersöks hur ett gantrysystem konstruerat i stål påverkas hållfasthets- och vibrationsmässigt av en längre räckvidd, samt hur en lösning skulle kunna konstrueras i ett alternativt material för ovanstående goda egenskaper. Arbetet är utfört på ett företag, vilket är världsledande inom tillverkning av industrirobotar samt el- och servomotorer. Gantrysystemet är ett system som har i uppgift att förlänga en svetsrobots arbetsområde i upp till tre dimensioner. Svetsroboten monteras på gantrysystemets ena axel och kan med dess hjälp förflyttas och arbeta kring svetsobjektet. Gantrysystemet har idag en begränsad räckvidd som önskas förlängas med 1m i ena riktningen, kallad x-riktningen. Balken som önskas förlängas kallas för x-balken. Dagens konstruktion har problem med vibrationer som uppstår under drift, vilka främst uppkommer vid hastiga inbromsningar. Vibrationerna medför väntetider för svetsroboten, då vibrationerna måste dämpas ut så att svetsroboten är i stabilt tillstånd då den fortsätter att svetsa. Syftet med detta examensarbete är att ge gantrysystemet en ökad prestanda genom att möjliggöra ett större arbetsområde för svetsroboten och alternativt i framtiden en högre transporthastighet. Dagens gantrysystem är en stålkonstruktion men önskas kunna konstrueras i ett alternativt material för att bredda konstruktions- och designmöjligheterna. För att besvara examensarbetets problemformulering har statiska FEM-analyser och frekvensanalyser utförts i Solidworks, samt enklare modellering i form av Single Degree of freedom system. Kompositmaterial har studerats som alternativt material, då materialtypen var ett önskemål från företagets sida samt utefter undersökningar har ansetts som lämpligt för sitt ändamål. Två kompositkoncept har resulterats, vilka har använts för att besvara problemformuleringen. Slutsatser från arbetet är att en förlängd x-balk i stål förvärrar vibrationsproblemen i olika grad beroende på studerat system medan hållfastheten inte försämras i någon större skala. En kompositbalk anses ha potential att uppnå hög hållfasthet och god vibrationsdämpning. Dock har inte kompositkoncepten visat sig vara lika styva som stålbalkarna och därmed har inte en förbättring av vibrationsmotståndet kunnat säkerhetsställas genom metoderna använda i detta arbete. Författaren av detta examensarbete rekommenderar därmed att läsaren ser detta arbete som en förundersökning och förordar i och med det vidare utveckling med slutsatserna från detta examensarbete som grund.

Projektet är en ombyggnation. En förvaringslada från 70-talet konverterad till ett kreativitetshus, nu vidare omarbetat till en lokal för endast Cirkus Cirkör, deras huvudkontor. Följande byggkomponenter återanvänds: Bärande stomme: betong. Tak: betong. Stabiliserande element: lättbetong. Insidan blåses ut och förnyas till ett stort rum, uppdelat efter behov och funktion. Rörliga väggar: glas. Rörliga väggar: tyg Fasta ickebärande innerväggar: trä. Bjälklag: trä.

Denna rapport syftar till att redovisa konstruktionsarbete med att ta fram en longboard med integrerade truckar i kompositmaterial. Det huvudsakliga målet var att konstruera en longboard med liknande mekaniska egenskaper som en vald referensprodukt men med en viktreduktion på 30%. En konceptuell design fastställdes och geometrin modellerades sedan med ett isotropt stålmaterial för att erhålla spänningar och töjningar utifrån de valda geometrierna. Tre olika material valdes ut för att ingå i kompositdesignen vilket resulterade i ett fibermaterial, ett matrismaterial samt ett skummaterial. Olika tillverkningsmetoder utvärderades och slutligen valdes vakuuminjicering som tillverkningsmetod. Mått för kompositkonstruktionen valdes för att erhålla rätt böjstyvhet och provstavar tillverkades för att validera de mekaniska egenskaperna. En slutgiltig modellering av kompositkonstruktionen genomfördes för att säkerställa att hållfasthetskraven var uppfyllda. Den slutgiltiga konstruktionen hade en teoretisk viktminskning gentemot referensprodukten på cirka 67%. En del utav longboarden tillverkades för att utvärdera tillverkningsprocessen samt möjligheten att realisera produkten. Med bakgrund av detta arbete är slutsatsen att med en del vidarearbete är det möjligt att tillverka en longboard med integrerade truckar i kompositmaterial.

Rapportens huvudsyfte är att ta fram en isoleringskombination av högpresterande material, som ska bidra till ett förbättrat U-värde och reducerad väggtjocklek. Konstruktionen är baserad på en befintlig sandwichvägg från Strängbetong, där författarna ersatt den ursprungliga isoleringen med det utvecklade isolerskiktet för att slutligen studera väggarna med lika villkor. Den framtagna väggens isolerings- förmåga presenteras genom handberäkningar, där det erhålls U-värde och temperaturfördelningar mellan elementens olika skikt vid stationära förhållanden. Det har även utförts värmesimuleringar för att analysera samma fysikaliska faktorer dock baserat på 3D förhållanden. I samarbete med företag har flera högpresterande isoleringsmaterial valts ut att ingå i väggkonstruktionen. Genom fördjupade studier av materialens fysikaliska egenskaper kunde en komplett isoleringskombination utvecklas och fick namnet InsuFlex. InsuFlex applicerades sedan i en sandwichkonstruktion för vidare analyser och värmesimuleringar. De nya väggresultaten visade mycket goda förbättringar av den ursprungliga sandwichväggen, tack vare det utvecklade skiktet av InsuFlex. Genom utförda beräkningar kunde författarna konstatera att isoleringsförmågan förbättrats med 46,5- samt 29 %, samtidigt som tjockleken reducerats med 5,5- samt 16,5 %, i jämförelse med Strängbetongs befintliga produkt. Den nya väggen erbjuder goda förutsättningar att reducera energiförlusterna och komma närmare framtida energikrav. Isoleringsmetoden förväntas även kunna appliceras i flera olika konstruktionselement. / The main objective of this report is development of an insulation-layer of high performance materials for a sandwich structure, which will contribute to an improved U-value and reduced wall thickness. The design is based on an existing sandwich wall, where the authors replaced the original insulation with the developed insulation-layer, to study the walls with equal conditions. The insulating ability is presented through calculations and thermal simulation to analyze the thermal aspects of the stationary conditions and 3D conditions. A complete insulation combination was developed through extensive studies of material’s physical properties, and named “InsuFlex”. The insulation-layer was then applied in a sandwich construction for further analysis and thermal simulations. The new design showed improvements in several areas.

The structure and design of truck body work can look in several different ways. SpecialKarosser AB is one of the leading companies in Scandinavia when it comes to specially adapted truck body work. The body works are designed to carry different types of loads. When in use, the structure is affected by various types of forces and repeated dynamic loads. The body works have several constituent parts which includes bottom structure and support frame. SKAB manufactures two types of bottom structures, one fully made of steel and one with sandwich technology.  The purpose of this project was to analyze and compare the two bottom structures based on von Mises stress, weight and deflection at a load of 80 000 N. The project was divided into five different phases that consisted of literature studies, 3D modeling, calculation, evaluation and verification and validation. Surface and solid modeling was performed in Catia V6. FE-analysis was executed in Abaqus and verified with a meshless structural analysis in SIMSOLID. The result was further verified with simplified manual calculations. Lastly a comparative evaluation of the bottom structures was performed. The following conclusions could be drawn from the analysis: the von Mises stress was generally lower in the sandwich bottom structure compared to the steel bottom structure. The cross beams in the steel bottom structure were exposed to von Mises stress of 18.9 MPa. In the sandwich bottom structure, the front end cross beams in the were exposed to a stress of 15.4 MPa and the back end 9.76 MPa. The deflection of the steel structure was 0.34 mm greater compared to the sandwich bottom, this corresponded to approx. 29%. The steel bottom has a 6% lower mass of 849.7 kg compared to 901.6 kg. The results from this study could be used by SKAB for further analysis and environmental-, weight- or cost optimization of the structure. / SpecialKarosser AB (SKAB) är ett av de ledande företagen i Skandinavien när det kommer till specialanpassade lastbilspåbyggnationer. Byggnationerna är designade för att bära olika typer av last. Vid användning påverkas konstruktionerna av olika typer av krafter och upprepad dynamisk belastning. Byggnationerna har flera ingående delar vilka bland annat omfattar bottenkonstruktion och hjälpram. SKAB tillverkar två typer av bottenkonstruktioner, en i stål och en med sandwichteknik.  Syftet med projektet var att analysera och jämföra SKABs två bottentyper utifrån von Mises spänning, vikt och utböjning vid en belastning på 80 000 N. Projektet delades in i fem olika faser som omfattade litteraturstudier, 3D-modellering, beräkning, utvärdering samt verifiering och validering. Yt- och solidmodellering utfördes i Catia V6. FE-analys gjordes i Abaqus och verifierades med en mesh-fri konstruktionsanalys i SIMSOLID. Resultatet verifierades ytterligare med förenklade handberäkningar. Slutligen gjordes en jämförande utvärdering av bottenkonstruktionerna.  Från analysen kunde följande slutsatser dras: von Mises spänning blev generellt lägre i sandwichbotten jämfört med stålbotten. I stålbotten påverkades tväroken av von Mises spänning på 18,9 MPa. I sandwichbotten påverkades de främre tväroken av 15,4 MPa och 9,76 MPa i de bakre tväroken. Stålbotten fick en utböjning som var 0,2 mm större jämfört med sandwichbotten, vilket motsvarade ca 28%. Stålbotten hade en 6% lägre massa på 849,7 kg jämfört med 901,6 kg. Resultaten från denna studie kan användas av företaget för vidare analys samt miljö-, vikt- eller kostnadsmässiga optimeringar av konstruktionerna.