This thesis is about the development of a new numerical method for the analysis of composite shells. The present work is based on Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), the Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF), and the Ritz approximation. The present work investigates a more efficient way to compute transverse stresses (sigma_xz, sigma_yz, sigma_zz) based upon RMVT, allowing assigning their order of continuity a priori. This is a great advantage compared to a conventional displacement-based approach. In order to enable computing of both global and local responses (depending on the user’sneeds) the S-GUF framework was adopted. The Generalized Unified Formulation (GUF) enables the implementation of approximations with virtually unlimited algebraic order within a single code, and the order could also vary for different variables. In addition to the GUF, the concept of Sublaminate was utilized, allowing for sub-sectioning of the domain in the thickness direction into sublaminates, and it is then possible to apply different formulations in each of these sub-domains. The curvature of the shells is strictly defined by their radius-to- thickness ratio. The flexibility of S-GUF is helpful in the sense that curvature is only introduced and treated if needed by the particular case at hand. The governing equations obtained applying S-GUF to RMVT were solved in a weak formulation using the Ritz approximation. This choice was made to save computational time, which is one of the main benefits of the presented method. Validation of the code was made by comparing results from the present formulation with solutions available in the literature. Good to excellent agreement was found for several benchmark cases, supporting that the formulation is valid and provides reliable solutions.Finally, numerical and analytical considerations about the developed method were made: its numerical stability, how to tune its parameters, and which models result more correct from an analytical standpoint. / Denna avhandling handlar om utvecklingen av en ny numerisk metod för analys av kompositskal.Det aktuella arbetet är baserat på Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF) och Ritz-approximationen.Arbetet går ut på att ta fram ett mer effektivt sätt att beräkna spänningar ut ur planet (sigma_xz, sigma_yz, aigma_zz) och utnyttjar RMVT, vilket möjliggör lokal hantering av kontinuitet i varierande ordning, definierad a priori. Detta innebär en stor fördel jämfört med en konventionell förskjutningsbaserad metod. För att möjliggöra beräkning av både global och lokal lösning, beroende påanvändarens behov, antogs S-GUF-ramverket. Den generaliserade enhetliga formuleringen (GUF) gördet möjligt att inom samma formulering implementera approximationer med i princip obegränsad algebraisk ordning, vilka dåocksåkan skilja mellan olika variabler. Förutom GUF används även konceptet Sublaminate som gör det möjligt att dela upp domänen i tjockleksriktningen i underregioner (sublaminate), och det är dåmöjligt att tillämpa olika formuleringar i var och en av dessa subdomäner. Krökningen hos ett skal definiers strikt av förhållandet mellan dess radie och tjocklek. Flexibiliteten hos S-GUF är fördelaktig dåkrökning endast hanteras för de specifika fall där det förekommer. De ekvationer som erhålls genom att applicera S-GUF på RMVT löses påsvag formmed användning av Ritz approximation. Detta val gjordes för att möjliggöra en snabbare beräkningstid, vilket är en av fördelarna med denna metod. Genom att jämföra de resultat med lösningar tillgängliga i litteraturen var det möjligt att validera resultaten och därmed även själva formuleringen. God till utmärkt överensstämmelse påvisades för ett antal olika standardfall vilket styrker att metoden fungerar och attdess lösningar är pålitliga. Slutligen ritades numeriska och analytiska överväganden om metoden här utvecklad, såsom dess numeriska stabilitet, hur man ställer in dess parametrar och vilka modeller somär mer korrekta ur en analytisk synvinkel.

This master thesis describes a study of the main battle tank dynamics in order to investigate the fire precision when a tank is driving in terrain. A model has been developed to simulate the dynamic interaction between the tank's hull and the ground irregularity in MATLAB and SIMULINK through the modelling of the tank's dynamics. Two different models of suspension system have been analysed. One linear model and one hydro-pneumatic model. Further the contribution from the cannon's recoil has been modelled to investigate its contribution to the dynamics of the vehicle. The models developed are on system level and is to be implemented in a larger model. Therefore are the models simplified and the thesis investigates to what degree of simplification the models will accurately predict the movement of the tank. / Denna examensarbete beskriver en studie på stridsvagnsdynamik för att undersöka precision av målträff när stridsvagnen framförs i terräng. En modell har utvecklats för att simulera hur stridsvagnar påverkas av underlagets variation i MATLAB och SIMULINK genom att modellera stridsvagnens dynamik. Två olika former av stötdämpare har undersökts, en linjär modell samt en hydro-pneumatisk modell. Även bidraget från kanonen's avfyrning har modellerats för att se hur rekylens bidrag påverkar rörelsen av stridsvagnen. Målet med studien var att ta fram en så förenklad modell som möjligt. Flera modeller har därför utvecklats för att jämföra förenklingsgraden.

The aim of this thesis work is to investigate the possibility of applying a sensor fusion algorithm with a focus on estimating vehicle dynamic states, mainly the vehicle body accelerations. Modern passenger vehicles have several mechatronic systems such as active safety, comfort, driver assistance etc., which are highly dependant on accurate knowledge of such states. This work focuses on the mechatronic suspension system, which makes use of the body accelerations measurements to control the dynamics of the vehicle body in order to provide an improved driving experience. This work can be split up into two major parts, the first being the identification of available onboard sensors for measuring the vehicle body accelerations. Five different sensor combinations are considered and compared with each other. The next part is to develop a sensor fusion algorithm, in this case, a Kalman Filter (KF) based algorithm, which uses vehicle dynamic modelling knowledge to obtain accurate, reliable and less uncertain estimates of the states. Specifically, an Unscented Kalman Filter (UKF) and Cubature Kalman Filter (CKF) were built and compared with each other. Two different vehicle dynamic models, a vehicle planar dynamic model and a full car suspension model, were implemented to capture both the effects of road disturbances and drivingmanoeuvres on the vehicle body dynamics. Both these fusion algorithms were tested using simulation data and logged data and validated by comparing with an ideal sensing method to measure the body accelerations used currently at Volvo Car Corporation. / Syftet med detta examensarbete är att undersöka möjligheten att tillämpa en sensorfusionsalgoritm med fokus på att uppskatta fordonets dynamiska tillstånd, främst karossens acceleration. Moderna personbilar har flera mekatroniska system som aktiv säkerhet, komfort, förarassistans etc., som är mycket beroende av exakt kunskap om sådana tillstånd. Detta arbete fokuserar på det mekatroniska fjädringssystemet, som använder karossens accelerationsmätningar för att styra fordonets dynamik och för att ge en förbättrad körupplevelse. Detta arbete kan delas upp i två huvuddelar, den första är identifiering av tillgängliga inbyggda sensorer för mätning av fordonets accelerationer. Fem olika sensorkombinationer övervägs och jämförs med varandra. Nästa del är att utveckla en sensorfusionsalgoritm, i detta fall en kalmanfilter baserad algoritm, som använder kunskap om fordonets dynamik för att få exakta, pålitliga och mindre osäkra uppskattningar av tillstånden. Specifikt byggdes en UKF och CKF som jämfördes med varandra. Två olika fordonsdynamiska modeller, en plan dynamisk modell och en full hjulupphängningsmodell, implementerades för att fånga både effekterna av vägstörningar och körmanövrer på fordonets karossdynamik. Båda dessa fusionsalgoritmer testades med hjälp av simuleringsdata och loggade data och validerades genom att jämföra med en idealisk avkänningsmetod för att mäta karossaccelerationerna som används för närvarande på Volvo Car Corporation.

The noise produced by any new vehicles is tightly regulated by the European Union which have developed a standardised method for measuring the emitted noise of new vehicles. The method involves a vehicle driving past carefully positioned microphones at a specific range of engine speeds. Doing actual tests is time consuming and cost inefficient, thus, it would be beneficial to minimise the number of tests performed during development. There are multiple different noise sources contributing to the total noise levels emitted by a truck such as, aerodynamic noise, road noise, exhaust noise etc. In this project solely the exhaust noise will be investigated. There are existing models that can simulate the exhaust noise by using the source characteristics of the engine. The accuracy of the models that can calculate the source data is uncertain and they are often computationally heavy. Therefore, the purpose of this project is to verify the accuracy of the source acoustics of the engine for one such model and try to minimise the calculation times. To verify the accuracy of existing models a test is constructed that will be performed both by measurements and simulations in GT-Power. The aim is to use both methods to predict the source pressure and impedance, then compare the results and analyse any similarities. The test setup works as the guide for how to design the simulation model. This is mainly due to the difficulty to procure the necessary equipment needed to perform the test. Thus, the simulation models had to be adapted to match the layout of the test to the extent it is possible. The data obtained through testing needs to be post processed by performing an averaging to reduce the noise and use the two microphone method to calculate the source pressure. The data from simulation is also processed through a Multi-Load method to estimate the source pressure. The sound pressure level is then cal- culated for each method and the total SPL for each method is compared over the entire rev range. However, the resulting total SPL from each of the two approaches are different to each other. This suggests that the simulations should be used with caution when analysing acoustics. To try and reduce the computational time, one method is to reduce the size of the input data. This can be done in two different ways, either by reducing the number of engine speeds investigated or by reducing the number of frequencies analysed for each engine speed. Reducing speeds might not always be possible, thus, reducing the number of frequencies for each speed will be investigated. Analysing the pressure signal in the frequency domain show that the frequencies linked to the engine orders contain significantly larger pressures than the rest of the frequencies. Thus, solely these frequencies could be used to reduce the computational time but still give a representative result. In order to analyse the affect of removing frequencies the total acoustic energy is calculated for each engine speed and is compared with the acoustic energy of the frequencies belonging to the five first engine orders for the same speeds. These calculations of the sound energy show that the five first engine orders contain above 95% of the total sound energy for each engine speed. This suggests that it might be viable to use solely the pressure produced by the engine orders and still produce representative simulations. Thus, reduce the calculation time without affecting the results substantially. / Det bullernivåer som nyproducerade fordon avger är något som är strikt reglerat av Europeiska unionen som har tagit fram en standardiserad metod för att mäta det buller som avges från nya fordon. Metoden innefattar att ett fordon kör förbi ett antal noga utplacerade mikrofoner under en specifik del av varvtalsområdet. Att utföra dessa tester är både tidkrävande och kostsamt. Därför skulle det vara förmånligt att minimera antalet tester som behöver utföras under utvecklingsprocessen. Det är flera olika ljudkällor som bidrar till det totala ljudet som avges från ett fordon, bland annat, vindljud, vägljud och avgasljud. I detta projekt kommer endast avgasljudet analyseras. Det finns modeller som kan simulera avgasljudet genom att beräkna källdata från motorn. Noggrannheten hos dessa tester är dock fortfarande en osäkerhet och de är ofta beräkningstunga. Syftet med detta projekt är att undersöka noggrannheten hos dessa modeller samt att försöka minska tiden simuleringarna tar utan att påverka resultatet märkbart. För att undersöka noggrannheten kommer ett fysiskt test att utföras som sedan kommer att imiteras i GT-Power. Målet är att använda båda metoderna för att beräkna källtryck samt källimpedans för att sedan jämföra dessa resultat och analysera eventuella likheter. Testets utformning får agera som riktmärke för hur modellerna ska utformas. Detta är främst på grund av begränsade valmöjligheter när det kommer till de komponenter som behövs för att utföra testet. Därför är det smidigast att anpassa modellerna efter de komponenter som finns att tillgå för testet i den utsträckning det är möjligt. Den rådata som insamlas under testets gång behöver efterbehandlas genom att utföra en medelvärdesbildning för att minska bruset på signalerna. Samt att två mikrofonsmetoden behöver användas för att beräkna källtrycket. Data från simuleringarna behöver också behandlas för att beräkna källtrycket, men genom Multi-Load metoden. För båda metoderna beräknas sedan den totala ljudtrycksnivån för varje utvalt varvtal. Dessa ljudtrycksnivåer jämförs sedan med varandra över hela varvtalsområdet. Dock finns det en väsentlig skillnad mellan dessa två resultat. Detta tyder på att simuleringarna skall användas med försiktighet när det gäller akustiska analyser. För att minimera modellernas beräkningstid kan en metod vara att reducera mängden indata som använda. Detta kan göras på två olika sätt, antingen minskas antalet varvtal som tas i beaktning eller så minskas antalet frekvenser som ingår i varje varvtal. Att minska antalet undersökta varvtal är inte alltid ett alternativ, därför passar det bättre att undersöka möjligheten att minska antalet frekvenser som ingår i varje varvtal. När trycksignalerna för varje varvtal analyseras i frekvensplanet visar det sig att de frekvenser som är knutna till motorordningarna innehåller betydligt högre tryck än de resterande. Därför borde beräkningar men endast frekvenser knutna till motorordningarna kunna reducera beräkningstiden och fortfarande bibehålla ett representativt resultat. För att analysera påverkan av att reducera antalet frekvenser beräknas den totala akustiska energin för varje varvtal med samtliga frekvenser och denna jämförs med energin beräknad med endast trycken från de fem första motorordningarna inkluderade. Dessa energiberäkningar visar att den akustiska energi som finns i de fem första motorordningarna motsvarar mer än 95% av den totala akustiska energin i signalen. Detta tyder på att det är möjligt att endast ta dessa frekvenser i beaktning och ändå bibehålla en representativ simulering. Således minska beräkningstiden utan att påverka resultatet väsentligt.

The subject of the thesis was proposed by the acoustic consultancy firm Brekke & Strand, which is of relevance for their additional understanding and development of services and contribution to robust solutions. The aim with this thesis is to give indicative results and to dig deeper into the relation between environmental noise and the perception of the same, specially focusing on construction related noise but also permanent noise sources that originates from infrastructure. The area of interest to evaluate the study is a central location in Stockholm, specifically around Slussen.The importance of a study within this field is vital, especially when considering possible negative health effects that can be related to the perceived noise exposure. With that background it is worth to consider the amount of healthy-life-years lost in Europe each year, which is assumed to be one million. The correlation between lost life years and noise is one of many, but it is also proven to be a catalyst when it comes to stress related or cardiovascular diseases. For instance, if one is living closer than 50 meters from a major road the risk can be four times higher to be annoyed, which in extension can be coupled to the diseases mentioned above.The practical implementation of the study is conducted with a survey and field measurements, with a psychoacoustical perspective and within the frames of a case-control study. Partially this includes to inform the participants of the study at different stages regarding construction noise. The provided information, survey and field measurements aims to be a substantial part of the evaluation regarding the perceived noise whether it is due to construction work, infrastructure or other stochastic sources.The result is presented and distinguished based on distance to noise source, differentiated by gender as well as which type of source that tends to be most annoying. The implemented ranking is displayed as the ICBEN score of each category or source which aims to measure the perceived impact. Even though the results are indicative, the conclusion yields an information dependency as well as a noise source dependency. Further on, the result yields an interesting pattern between genders where women tend to be more disturbed by construction- and other-noise, whereas men tend to be more disturbed by rail- and road-noise. / Ämnet för uppsatsen föreslogs av akustiskkonsultföretaget Brekke & Strand, vilket är av relevans för deras ytterligare förståelse och utveckling av tjänster och bidrag till robusta lösningar. Syftet är att ge vägledande resultat och gräva djupare i förhållandet mellan samhällsbuller och uppfattningen av detsamma, med särskilt fokus på konstruktionsrelaterat buller men också permanenta bullerkällor som härstammar från infrastruktur. Studien och utvärderingen av den samma har fokuserats till Slussenområdet i centrala Stockholm.Betydelsen av en studie inom detta område är avgörande, särskilt när man överväger eventuella negativa hälsoeffekter som kan relateras till den upplevda bullerexponeringen. Med den bakgrunden är det värt att ta hänsyn till hur många hälsosamma levnadsår som går förlorade i Europa varje år, vilket antas vara en miljon. Korrelationen mellan förlorade levnadsår och buller är en av många, men det har också visat sig vara en katalysator när det gäller stressrelaterade eller hjärt- och kärlsjukdomar. Om man till exempel bor närmare än 50 meter från en huvudväg kan risken vara fyra gånger högre för att bli störd och påverkad av buller, vilket i förlängning kan kopplas till ovan nämnda sjukdomar.Det praktiska genomförandet av studien utförsmed en enkätundersökning, fältmätningar,med ett psyko-akustiskt perspektiv och inom ramen för en fallkontrollstudie. Detta inkluderar delvis att informera deltagarna i studien i olika stadier beträffande konstruktionsrelaterat buller. Den tillhandahållna informationen, undersökningen och fältmätningarna syftar till att vara en väsentlig del av utvärderingen av det upplevda bullret oavsett om det beror på byggnadsarbete, infrastruktur eller andra stokastiska källor.Resultatet presenteras och skiljer sig utifrån avstånd till bullerkälla, uppdelat efter kön samt vilken typ av källa som tenderar att vara mest irriterande. Den implementerade rangordningen visas som ICBEN-skalan för varje kategori eller källa, som syftar till att mäta den upplevda effekten. Även om resultaten är vägledande så visar resultaten ett informationsberoende samt ett bullerkällaberoende. Vidare ger resultatet ett intressant mönster mellan könen, där kvinnor tenderar att bli mer störda av konstruktions- och andra-bullerkällor, medan män tenderar att bli mer störda av järnvägs- och väg-buller.

Throughout the history of motor vehicles, the tyres have always been consideredas one of the most important components of the vehicle due to their interactionwith the road. One important aspect is the wheel alignment, with the purposeto adjust the static wheel angles that are essential for many reasons, such assafety and fuel consumption for instance. Despite the numerous methods forwheel angle measurements, there seems to be no existing technical solutionbased on computer vision, that is suitable for residential use, regarding bothcost and size of the equipment. The study aims to investigate the feasibility ofsuch a system.The proposed system is based on planar fiducial markers called ArUco.From images or video frames of the marker, the pose of the marker can beestimated. Thus, by placing such markers on the ground, on the wheel andon the vehicle, the estimated pose of the markers can be used to measure andcalculate the wheel alignment parameters. Only toe and camber angles aremeasured within the scope of this thesis, even if the system has the potential tomeasure other wheel alignment parameters as well.After camera calibration, simplified ArUco marker tests were done by measuringthe known displacement and inclination of a marker with respect to areference marker. The mean absolute error was 030400 and 0:024mm for theinclination angle and displacement, respectively. Furthermore, the toe and camberangles of a vehicle were measured and compared to reference measurementsperformed with a commercial wheel alignment system, giving mean absoluteerrors of 0520 and 0280 for the camber and toe angles, respectively. Despitethe relatively large errors for the toe and camber angle measurements, theresults from the initial inclination and displacement tests show the potential ofthe system. In addition, several error sources and suggestions for improvementcan be identified.As a conclusion, the proposed system can be considered a working firstprototype, which after improvement and optimisation has the potential tobecome a feasible alternative, especially for residential use and for mobileworkshops due to the low cost, size and usability of the system. / Inom fordonstekniken har däcken alltid betraktats som en av fordonets viktigastekomponenter på grund av deras interaktion med vägen. En viktig aspektär hjulinställning, med syftet att justera de statiska hjulvinklarna som är viktigaav många anledningar, som exempelvis säkerhet och bränsleförbrukning.Trots flera metoder för mätning av hjulvinklar verkar det inte finnas någonbefintlig teknisk lösning baserad på datorseende, som är lämplig för privat brukbåde gällande kostnad och storlek på utrustningen. Syftet med studien är attundersöka genomförbarheten för ett sådant system.Det föreslagna systemet är baserat på plana ArUco-markörer. Från bildereller bildrutor i en video av markören kan dess läge uppskattas. Genom attplacera sådana markörer på marken, på hjulet och på fordonet, kan såledesmarkörernas uppskattade lägen användas för att mäta och beräkna hjulvinklarna.Endast toe- och cambervinklar mäts inom ramen för detta examensarbete, ävenom systemet också kan mäta andra hjulvinklar.Efter kamerakalibrering utfördes enkla ArUco-markörtester genom att mätaden kända förskjutningen och vinkeln av en markör i förhållande till en referensmarkör.De genomsnittliga absoluta felen var 030400 och 0:024mm förvinkeln respektive förskjutningen. Vidare mättes toe- och cambervinklar påett fordon och jämfördes med referensmätningar utförda med ett kommersiellthjulinställningssystem. De genomsnittliga absoluta felen var 0520 och 0280för camber- respektive toevinkeln. Trots de relativt stora felen i mätningarnaav toe- och cambervinklar visar resultaten från de första testerna systemetspotential. Dessutom kan flera felkällor och förslag till förbättringar identifieras.Som en slutsats kan det föreslagna systemet betraktas som en fungerandeförsta prototyp, som efter förbättring och optimering har potential att bli ettmöjligt alternativ, särskilt för hemmabruk och för mobila verkstäder på grundav låga kostnader, systemets ringa storlek och användbarhet.

For internal combustion engines used in heavy-duty vehicles, increased engine efficiency and consequently reduced CO2 emissions can be obtained if the engine speed can be kept within an optimal speed range. This requires swift and frequent gear shifts where the dry friction clutch is utilized. Enhanced dry clutch simulation models and a better understanding of the involved phenomena can assist the development towards swifter gear shifts and help reduce CO2 emissions. The work presented in this thesis focuses on the modelling of dry clutch systems for heavy-duty applications and their effect on the torsional response of the driveline during transient events such as clutch engagement and disengagement. During these events it is primarily the first vibration mode of the driveline that is active and consequently it is possible to greatly reduce theof degrees of freedom (DOFs) of the powertrain model and still capture the relevant dynamics of the powertrain. The reduced set of differential equationsdescribe the torsional motion of the powertrain and the equations of motion are solved numerically in the time-domain. From a mathematical point ofview, the equations of motion turn "stiff" when the clutch is locked. This issue is resolved by utilizing numerical solution techniques suitable for stiff differential equations. In the simulations it was observed that no engine torque fluctuations were transferred through the slipping clutch. Consequently the response of the driveline is purely modal during sliding. If the gradient of the coefficient of friction is negative the modal response is possibly unstable with exponentially growing vibration amplitudes as an effect. Moreover, the way in which the clamp load evolves during clutch engagement is found to severely effect the excitation of transient vibrations during clutch synchronization. It can be shown that reducing the gradient of the evolving clamp load at the onset of sliding will reduce the amplitude of the friction induced vibrations. Reducing the torsional vibration amplitudes will help avoid the jerky motion of the vehicle during launch and increase comfort for driver and passengers. / Reduced transmission vibrations - reduced energy consumption and environmental impacts together with an increased competitiveness. Swedish Energy Agency (project No. 42100-1)

With Moore’s Law being verified, all we had to do was wait a few years to get more computing power. However, this increase in power is no longer exclusively based on the performance of the processor, but more and more on its ability to execute several tasks simultaneously. In the context of an internship at Dassault Aviation, various methods have been studied to take advantage of parallel computing, applied to a structural finite element code. This report presents the use of several processor cores in parallel with OpenMP. Then, two methods of decomposition into sub-domains allowing, thanks to MPI, the use of several computers to solve the same problem are presented. These two techniques are complementary and together allow to take thebest advantage of highly parallel computing servers. / När Moores lag hade bekräftats var det tillräckligt att vänta några år på ökad datorkraft. Denna effektökning baseras dock inte längre enbart på processorns prestanda, utan i allt högre grad på dess förmåga att utföra flera uppgifter samtidigt. Inom ramen för en praktikperiod på Dassault Aviation studerades olika metoder för att dra nytta av parallella beräkningar, tillämpade på en strukturell finita elementberäkningskod. I den här rapporten presenteras användningen av flera processorkärnor parallellt med OpenMP. Därefter presenteras två metoder för dekomponering av delområden som gör det möjligt, tack vare MPI, att använda flera datorer för att lösa samma problem. Dessa två tekniker kompletterar varandra och tillsammans gör de det möjligt att dra full nytta av högt parallella datorservrar.

Vehicle manufacturers strive for an increasingly efficient and faster development process. Although computer-aided engineering has made significant progress toward a fully virtual development process, a challenge remains in integrating human subjective feedback to fully close the virtual development loop. Subjective assessment of ride and driving characteristics are still very important traits of a passenger car. Moving-base driving simulators have the ability to introduce the human into the virtual development loop, thus enabling subjective assessment of virtual vehicle models. Such an introduction has the potential to significantly speed up the development process and at the same time save resources by avoiding physical testing and providing informed decisions in the early phase of vehicle development cycles. The challenge to do so lies in the possibility to evaluate a vehicle in a driving simulator, which is highly dependent on the motion cueing. Motion cueing algorithms are used to map the vehicle motion into the confined workspace of a driving simulator. As of today, these algorithms are still often tuned and evaluated subjectively. The challenge with this approach is that it does not guarantee the fidelity of the cueing and it needs physical vehicles to be compared with. This work thus focuses on the objective development and evaluation of motion cueing, which potentially could enable high fidelity motion cueing in the early stages of the vehicle development process, when prototypes are not available. This is very important for winter testing since the testing is challenging with regards to ambient conditions, the limited testing season and the increasing need to speed up the development process. The goal of this work is to move towards an objective approach to cueing evaluation based on physical models combining vehicle model, simulator, and human. Therefore, this thesis presents an objective methodology to motion cueing evaluation and development. Based on the state-of-the-art review, this work addresses the need for simple linear models to evaluate the fidelity of motion cueing algorithms. The linear model is applied to the problem of positioning the longitudinal axis of rotation of the simulator cabin and shows promising results when compared to time series-based optimisation and subjective assessment. Furthermore, using the same model to improve the motion cueing by introducing tilt coordination shows that even though the immersion is improved, the tilt coordination changes the perceived vehicle characteristics. To objectively evaluate different yaw cueing strategies in winter conditions, a more detailed human model is introduced that extends the state-of-the-art vestibular organ models by introducing gaze stabilisation using a model of the vestibulo-collic reflex. The cueing evaluation indicates the potential of separating slip angle feedback from the high-pass filtering of motion cues, as well as the advantage of using the vehicle’s motion as a target for cueing optimisation rather than the human vestibular response in winter handling evaluation. By addressing the inherent skewing of vehicle characteristics in motion cueing and suggesting improvements to the evaluation and cueing strategies, this work contributes to the possibility of virtually evaluating the vehicle dynamic characteristics in driving simulators under winter conditions.

A comparative study is carried out to investigate the most promising route towardsthe lightweight construction of a retractable mast for a sailing cargo vessel.Four design families are developed and compared. The primary criteria forjudgment are the structural mass, strength, and stiffness in relation to a providedbenchmark design. Additional evaluation criteria are the capital costsfor raw materials and manufacturing.The design space includes isotropic materials as well as fiber-reinforced polymer(FRP) solutions and is navigated by employing analytical evaluation methodssupported by finite element analysis (FEA). Restrictions to the designspace are given by a general arrangement of the benchmark design. This includesthe limitation to the ULS loads and the overall mast geometry.A review of relevant Det Norske Veritas (DNV) rules for classification is performedand the guidelines for wind turbine blades and wind-powered units(WPU) are judged most suitable to the design challenge. Relevant design principlesare implemented in the structural analysis.It is concluded that pure metal constructions imply an unreasonably large weightpenalty. Local buckling is found to disqualify FRP single-skin solutions as successfulcandidates. Secondary to that, strength concerns are the major driversfor the structural mass.The report presents two designs that are judged fit for the purpose, one is ahybrid truss structure from high strength low alloy steel (HSLA steel) and carbonfiber-reinforced polymer (CFRP). The second design is a sandwich constructionwith CFRP face sheets, a PVC foam core, and additional stiffeningmembers in steel.