This thesis presents a method of measuring the distribution of fiber bonding ability in mechanical pulp furnishes. The method is intended for industrial use, where today only average values are used to describe fiber bonding ability, despite the differences in morphology of the fibers entering the mill. Fiber bonding ability in this paper refers to the mechanical fiber’s flexibility and ability to form large contact areas to other fibers, characteristics required for good paper surfaces and strength.   Five mechanical pulps (Pulps A-E), all produced in different processes from Norway spruce (Picea Abies) were fractionated in hydrocyclones with respect to the fiber bonding ability. Five streams were formed from the hydrocyclone fractionation, Streams 1-5. Each stream plus the feed (Stream 0) was fractionated according to fiber length in a Bauer McNett classifier to compare the fibers at equal fiber lengths (Bauer McNett screens 16, 30, 50, and 100 mesh were used).   Stream 1 was found to have the highest fiber bonding ability, evaluated as tensile strength and apparent density of long fiber laboratory sheets. External fibrillation and collapse resistance index measured in FiberLabTM, an optical measurement device, also showed this result. Stream 5 was found to have the lowest fiber bonding ability, with a consecutively falling scale between Stream 1 and Stream 5. The results from acoustic emission measurements and cross-sectional scanning electron microscopy analysis concluded the same pattern. The amount of fibers in each hydrocyclone stream was also regarded as a measure of the fibers’ bonding ability in each pulp.   The equation for predicted Bonding Indicator (BIN) was calculated by combining, through linear regression, the collapse resistance index and external fibrillation of the P16/R30 fractions for Pulps A and B. Predicted Bonding Indicator was found to correlate well with measured tensile strength. The BIN-equation was then applied also to the data for Pulps C-E, P16/R30, and Pulp A-E, P30/R50, and predicted Bonding Indicator showed good correlations with tensile strength also for these fibers.   From the fiber raw data measured by the FiberLabTM instrument, the BIN-equation was used for each individual fiber. This made it possible to calculate a BIN-distribution of the fibers, that is, a distribution of fiber bonding ability.   The thesis also shows how the BIN-distributions of fibers can be derived from FiberLabTM measurements of the entire pulp without mechanically separating the fibers by length first, for example in a Bauer McNett classifier. This is of great importance, as the method is intended for industrial use, and possibly as an online-method. Hopefully, the BIN-method will become a useful tool for process evaluations and optimizations in the future. / Den här studien presenterar en metod för att mäta fördelning av fiberbindning i mekaniska massor. Metoden hoppas kunna användas industriellt, där i dagsläget enbart medelvärden används för att mäta fiberbindnings-fördelning, trots råvarans (fibrernas) morfologiska skillnader.   Fem mekaniska massor (Massa A-E) från olika massaprocesser men från samma råvara, norsk gran (Picea Abies), har fraktionerats i hydrocykloner med avseende på fiberbindningsförmåga. Från hydrocyklon-fraktioneringen bildades fem strömmar, Ström 1-5. Varje ström plus injektet (Ström 0) fraktionerades också med avseende på fiberlängd i en Bauer McNett för att kunna jämföra fibrerna vid samma fiberlängd (Bauer McNett silplåtarna 16, 30, 50 och 100 mesh användes).   Fiberbindingsförmåga i den här studien härrör till fiberns flexibilitet och förmåga att skapa stora kontaktytor med andra fibrer, vilket bidrar till papprets yt- och styrkeegenskaper.   Ström 1 visade sig ha den högsta fiberbindningsförmågan, utvärderat som dragstyrka och densitet av långfiberark, samt yttre fibrillering och kollaps resistans index mätt i den optiska analysatorn FiberLabTM. Akustisk emission och tvärsnittsanalyser visade samma resultat. Ström 5 visade sig ha den lägsta fiberbindningsförmågan, med en avtagande skala från Ström 1 till Ström 5. Andelen fibrer från injektet som gick ut med varje hydrocyklon-ström ansågs också vara ett mått på fibrernas bindningsförmåga i varje massa.   Genom att kombinera fiberegenskaperna kollaps resistans och yttre fibrillering från den optiska mätningen på varje fiber genom linjär regression, kunde Bindnings Indikator (BIN) predikteras. Medelvärdet av Bindnings Indikator för varje hydrocyklon-ström korrelerar med dragstyrka för långfiber-labark.   Det visade sig att predikterad Bindnings Indikator inte bara fungerade för Massa A och Massa B P16/R30 fraktionen, som var de fraktioner som användes i den linjära regressionen, utan även för Massa C-E, P16/R30, och Massa A-E P30/R50 som också visade goda korrelationer med långfiber-dragstyrka när de sattes in i BIN-formeln.   BIN-formeln användes sedan för varje enskild fiber, i den rådata som levererats från FiberLabTM. Detta gjorde det möjligt att få en BIN-distribution av fibrerna, d.v.s. en fördelning av fiberbindningsförmåga.   Den här rapporten visar också hur det går att få BIN-distributioner också från mätningar på hela massan, för valbara fiberlängder, utan att först mekaniskt separera massan efter fiberlängd. Det är viktigt, då metoden är tänkt att användas som en industriell metod, och eventuellt som en online-metod. Förhoppningsvis kommer BIN-metoden att bli ett användbart verktyg för processutveckling- och optimering i framtiden. / FSCN – Fibre Science and Communication Network / Bonding ability distribution of fibers in mechanical pulp furnishes

As Covid-19 spread throughout the world in the early months of 2020 many people’s lives changed drastically. The situation forced millions of workers and students to start performing their work remotely from home. Currently in Sweden statistics shows that every third person working does it from home at least once a week. When our work environments change, new conditions are created for how we can design our environments, which contributes to new design challenges. We believe that some homes are missing an intended space for office work, especially smaller apartments in larger cities. This means, among other things, that many people lack a place in their homes that offers a good sound environment. We believe that all people deserve to have a workplace that provides the best possible conditions for personal development, performance and well-being, even when working from home. This thesis work within the field of industrial design engineering was conducted in collaboration with the acoustical consultant firm Efterklang and Luleå University of Technology. The development process has followed the human centered design process of Design Thinking, an iterative design process consisting of the spaces of inspiration, ideation, and implementation. The aim of the project was to investigate how people experience sounds throughout their work day and based on this design a product with good acoustical properties for their home. The project also considered the varying conditions for different home offices as well as how people want to work in the near future. The objective was to create a better work environment by improving the workspace and its soundscape. The following mission statement was set up: “Increase people’s well-being and ability to perform by designing a better soundscape for the home office environment”. A literature review has been conducted together with both quantitative and qualitative research methods. The result has been used to answer the following research questions: (i) What do the users perceive as noise in the home environment and what impact does the soundscape have on our wellbeing? (ii) How can we through design, influence people’s feelings and experiences in their home office environment? (iii) What materials or techniques can be used to help increase the acoustical properties of a product and the soundscape of the home office environment? (iv) What user needs can we meet by designing an acoustics-enhancing product for the home office? Close to half of the project was spent in the space of inspiration, to get a deeper knowledge of the field of acoustics. Primarily the aspects of low-frequency noise and how it affects people was researched. It was however discovered in the interviews, observations, and questionnaire that a majority were consciously more affected by generic noise in their proximity. It was also discovered that when designing their workspace, sound, lighting, ergonomics, and privacy was the most important characteristics. Based on this knowledge, two personas were created which primarily helped to keep focus on the intended target group. The personas have also been used to motivate the final result. In the ideation phase, a total of six workshops were conducted. One of these workshops was performed together with six acoustic consultants and designers. This opportunity helped to evaluate our ideas and realize what is actually possible to achieve. The workshops have contributed to both diverging and converging the thesis work. The development of the concepts has throughout the project been done in an iterative process of workshops and user insights. Prototypes in the form of sketches, digital CAD models, and augmented reality [AR] have been used to convey our ideas to the users. The thesis work has resulted in a modular workstations that consists of acoustic elements in the form of absorbents and a floor standing screen. The product also includes a number of functions that can help the home worker to create an ergonomic workspace. It provides amongst other things a height adjustable desk and electric outlet for lighting. The workstation also has a number of shelves that the user can decorate or use for storage. / Många människor liv förändrades drastiskt under de första månaderna av 2020 då Covid-19 snabbt spreds över världen. Denna förändring tvingades miljontals med människor att snabbt ställa om till arbete på distans. Enligt statistik från statistiska centralbyrån arbetar ungefär en tredjedel av Sveriges befolkning hemifrån minst en dag i veckan. När våran arbetssituation förändras uppkommer nya krav på hur dessa miljöer utformas, vilket i sig bidrar till nya designutmaningar. Vi anser att många av dagens hem saknar en dedikerad arbetsplats. Framförallt när det kommer till mindre lägenheter i större städer. Detta bidrar i sin tur till att många kanske saknar en plats i hemmet med en god ljudmiljö att utföra sitt arbete i. Vi anser att alla människor har rätt till en arbetsplats som bidrar till personlig utveckling, prestation och välmående. Detta examensarbete inom området teknisk design har utförts i samarbete med akustik och ljuddesign-företaget Efterklang, samt Luleå Tekniska Universitet. Arbetet har följt en användarcentrerad designprocess kallad Design Thinking. Denna designprocess går iterativt igenom de tre områdena Inspiration, Ideation och Implementation. Målet med detta arbetet var att undersöka hur människor upplever ljud i deras vardag och utifrån detta designa en produkt som bidrar till en bättre ljudmiljö. Projektet beaktade också de olika förhållandena i användarna hemmiljö samt hur dessa kan tänka sig att arbeta i framtiden. Syftet med arbetet var att skapa en bättre arbetsmiljö genom att förbättra både arbetsplatsen och ljudmiljö runtom. Följande mission statement har ställts upp: “Increase people’s well-being and ability to perform by designing a better soundscape for the home office environment”. En litteraturstudie ligger tillsammans med kvantitativa och kvalitativa forskningsmetoder som grund för detta arbete. Resultatet av dessa har används för att svara på följande frågeställningar: (i) Vad upplever användarna som störande ljud i hemmiljö och hur påverkar detta deras välmående? (ii) Hur kan vi genom design påverka människors upplevelse av deras arbetsmiljö i hemmet? (iii) Vilka material och tekniker kan användas för att påverka en produkts akustiska egenskaper samt arbetsmiljön i hemmet? (iv) Vilka behov kan vi uppfylla genom att designa en produkt som förbättrar användarens ljudmiljö i hemmet? Eftersom detta projekt har krävt en förståelse för området akustik samt hur människor påverkas av störande ljud, har största delen av projektet spenderats i inspirations-fasen. Inledningsvis lades mycket fokus på lågfrekvent buller samt hur detta påverka människor. Dock uppmärksammades det i intervjuer, observationer samt enkät att en majoritet av användare störst mer av allmänt buller i deras närhet. Här uppmärksammades det också att när användaren utformar sin arbetsplats så rankas ljudmiljö, ljus, ergonomi samt avskildhet högt på listan av egenskaper. Utifrån denna kunskap har två personas skapats. Dessa har framförallt underlättat i att hålla kvar fokus på målgruppen. Det slutgiltiga resultatet motiveras också utifrån dessa. I ideation-fasen genomfördes total sex större workshops. Under en av dessa bjöds sex utomstående akustiker och ljusdesigners in för att delta. Under denna workshop utvärderades bland annat koncept vilket resulterade i en djupare förståelse för vad som är genomförbart. Samtliga workshops har bidragit till att både konvergera samt divergera tankar och idéer under detta examensarbete. Utvecklingen av idéer har skett i ett iterativt arbetssätt av workshops och feedback från användare. Prototyper i form av skisser, CAD-modeller samt AR har används för att förmedla idéer och koncept till användarna. Detta arbete har resulterat i en modulär arbetsstation innehållande akustiska element i form av absorbenter och en golvstående skärm. Möbeln innehåller flertalet funktioner vilka hjälper hemarbetaren att skapa en ergonomisk arbetsplats. Exempelvis erbjuder arbetsstationen möjlighet för höj- och sänkbart skrivbord samt ett eluttag för arbetsbelysning. Tillgängligt finns också hyllplan vilka användaren kan dekorera eller utnyttja som förvaringsyta.

This thesis presents a method of measuring the distribution of fiber bonding ability in mechanical pulp furnishes. The method is intended for industrial use, where today only average values are used to describe fiber bonding ability, despite the differences in morphology of the fibers entering the mill. Fiber bonding ability in this paper refers to the mechanical fiber’s flexibility and ability to form large contact areas to other fibers, characteristics required for good paper surfaces and strength. Five mechanical pulps (Pulps A-E), all produced in different processes from Norway spruce (Picea Abies) were fractionated in hydrocyclones with respect to the fiber bonding ability. Five streams were formed from the hydrocyclone fractionation, Streams 1-5. Each stream plus the feed (Stream 0) was fractionated according to fiber length in a Bauer McNett classifier to compare the fibers at equal fiber lengths (Bauer McNett screens 16, 30, 50, and 100 mesh were used). Stream 1 was found to have the highest fiber bonding ability, evaluated as tensile strength and apparent density of long fiber laboratory sheets. External fibrillation and collapse resistance index measured in FiberLabTM, an optical measurement device, also showed this result. Stream 5 was found to have the lowest fiber bonding ability, with a consecutively falling scale between Stream 1 and Stream 5. The results from acoustic emission measurements and cross-sectional scanning electron microscopy analysis concluded the same pattern. The amount of fibers in each hydrocyclone stream was also regarded as a measure of the fibers’ bonding ability in each pulp. The equation for predicted Bonding Indicator (BIN) was calculated by combining, through linear regression, the collapse resistance index and external fibrillation of the P16/R30 fractions for Pulps A and B. Predicted Bonding Indicator was found to correlate well with measured tensile strength. The BIN-equation was then applied also to the data for Pulps C-E, P16/R30, and Pulp A-E, P30/R50, and predicted Bonding Indicator showed good correlations with tensile strength also for these fibers. From the fiber raw data measured by the FiberLabTM instrument, the BIN-equation was used for each individual fiber. This made it possible to calculate a BIN-distribution of the fibers, that is, a distribution of fiber bonding ability. The thesis also shows how the BIN-distributions of fibers can be derived from FiberLabTM measurements of the entire pulp without mechanically separating the fibers by length first, for example in a Bauer McNett classifier. This is of great importance, as the method is intended for industrial use, and possibly as an online-method. Hopefully, the BIN-method will become a useful tool for process evaluations and optimizations in the future. / Den här studien presenterar en metod för att mäta fördelning av fiberbindning i mekaniska massor. Metoden hoppas kunna användas industriellt, där i dagsläget enbart medelvärden används för att mäta fiberbindnings-fördelning, trots råvarans (fibrernas) morfologiska skillnader.  Fem mekaniska massor (Massa A-E) från olika massaprocesser men från samma råvara, norsk gran (Picea Abies), har fraktionerats i hydrocykloner med avseende på fiberbindningsförmåga. Från hydrocyklon-fraktioneringen bildades fem strömmar, Ström 1-5. Varje ström plus injektet (Ström 0) fraktionerades också med avseende på fiberlängd i en Bauer McNett för att kunna jämföra fibrerna vid samma fiberlängd (Bauer McNett silplåtarna 16, 30, 50 och 100 mesh användes). Fiberbindingsförmåga i den här studien härrör till fiberns flexibilitet och förmåga att skapa stora kontaktytor med andra fibrer, vilket bidrar till papprets yt- och styrkeegenskaper. Ström 1 visade sig ha den högsta fiberbindningsförmågan, utvärderat som dragstyrka och densitet av långfiberark, samt yttre fibrillering och kollaps resistans index mätt i den optiska analysatorn FiberLabTM. Akustisk emission och tvärsnittsanalyser visade samma resultat. Ström 5 visade sig ha den lägsta fiberbindningsförmågan, med en avtagande skala från Ström 1 till Ström 5. Andelen fibrer från injektet som gick ut med varje hydrocyklon-ström ansågs också vara ett mått på fibrernas bindningsförmåga i varje massa. Genom att kombinera fiberegenskaperna kollaps resistans och yttre fibrillering från den optiska mätningen på varje fiber genom linjär regression, kunde Bindnings Indikator (BIN) predikteras. Medelvärdet av Bindnings Indikator för varje hydrocyklon-ström korrelerar med dragstyrka för långfiber-labark.  Det visade sig att predikterad Bindnings Indikator inte bara fungerade för Massa A och Massa B P16/R30 fraktionen, som var de fraktioner som användes i den linjära regressionen, utan även för Massa C-E, P16/R30, och Massa A-E P30/R50 som också visade goda korrelationer med långfiber-dragstyrka när de sattes in i BIN-formeln. BIN-formeln användes sedan för varje enskild fiber, i den rådata som levererats från FiberLabTM. Detta gjorde det möjligt att få en BIN-distribution av fibrerna, d.v.s. en fördelning av fiberbindningsförmåga. Den här rapporten visar också hur det går att få BIN-distributioner också från mätningar på hela massan, för valbara fiberlängder, utan att först mekaniskt separera massan efter fiberlängd. Det är viktigt, då metoden är tänkt att användas som en industriell metod, och eventuellt som en online-metod. Förhoppningsvis kommer BIN-metoden att bli ett användbart verktyg för processutveckling- och optimering i framtiden. / <p>FSCN – Fibre Science and Communication Network</p> / Bonding ability distribution of fibers in mechanical pulp furnishes

Sverige har som många länder runt om i världen en åldrande infrastruktur och behovet av underhåll stiger. I en artikel i Svenska Dagbladet från 21/9–2018 redovisar analys- och teknikkonsultföretaget WSP en grov uppskattning att 300 miljarder kronor behöver investeras för att rusta upp existerande infrastruktur. Efter upprustningen skulle det krävas ca 25 miljarder kronor årligen för att utföra löpande tillståndsbedömning och underhåll av Sveriges väg- och järnvägsnät. Idag används inspektioner för att bedöma broars tillstånd. Det finns tre olika inspektionstyper; huvudinspektion, allmäninspektion och särskild inspektion. Structural Health Monitoring (SHM) är en teknik som globalt används mer och mer som en metod vid tillståndsbedömning av broar. SHM siktar mot att i realtid utföra automatisk bedömning av hela konstruktionens och de enskilda skadornas tillstånd. SHM använder sig av sensorer placerade på kritiska positioner för att samla in mätdata som jämförs med i förtid definierade gränsvärden. I Sverige används SHM sparsamt idag där kunskapen ligger på akademisk nivå och det råder en osäkerhet om hur SHM ska implementeras i praktiken. Genom att implementera SHM, kan skador upptäckas i ett tidigt skede och minimeras genom att snabbt utföra reparationer på konstruktionen innan skadorna blivit kritiska. Studien syftar till att producera en rapport som kan användas som en guide för hur SHM kan implementeras samt visa på hur SHM-systemen har implementerats på tidigare projekt. Rapporten skall ge läsaren en helhetsbild över hur tillståndsbedömning går till idag, vilka skador som är vanligt förekommande samt hur SHM kan användas som ett verktyg vid tillståndsbedömning. Rapporten syftar också till att ge en övergripande förklaring på svenska av SHM-tekniken och vad som behövs för implementering. Öppna ostrukturerade intervjuer genomfördes med forskare inom SHM och skador på betongkonstruktioner samt sakkunniga inom tillståndsbedömning. Intervjuerna användes som utgångspunkt för vidare studier av vanligt förekommande skador och SHM-tekniker. I litteraturstudien användes olika vetenskapliga databaser såsom Diva och ScienceDirect, samt KTH:s bibliotek för att få fram tidigare material om betongskador på broar, deras skademekanismer och om SHM-tekniken. Vidare hämtades information från ett antal doktorsavhandlingar, artiklar och tidigare examensarbeten. Genom litteraturstudie och intervjuer med sakkunniga kom studien fram till att armeringskorrosion och sprickor i betongen är skador som är vanligt förekommande i betongbroar. Skadornas skademekanismer beskrivs i rapporten. Studien identifierade tre olika system som kan användas för detektering och övervakning av armeringskorrosion och sprickor, de systemen är akustisk emission, SOFO-system (SOFO är en förkortning för Surveillance d'Ouvrage par Fibers Optics) och MuST-system (MuST är ett kommersiellt namn). Rapporten ger exempel på hur systemen kan användas för detektering och övervakning av skadorna genom att presentera fyra fallstudier där systemen har använts. Två av fallstudierna presenterar hur akustisk emission har implementeras och två av fallstudierna presenterar hur SOFO-systemet har implementerats. Studien kunde inte identifiera någon fallstudie för MuST-systemet och hur systemet har implementerats. Slutsatsen av studien är att SHM kan användas som ett komplement vid tillståndsbedömningar men man kan inte utföra automatiserade tillståndsbedömningar idag. / Like many countries around the world, Sweden has an aging infrastructure and the need for maintenance is increasing. In an article in Svenska Dagbladet from 21 / 9–2018, the analysis and engineering consulting company WSP reports a rough estimate that SEK 300 billion needs to be invested to upgrade existing infrastructure. After the upgrade, it would require approximately SEK 25 billion annually to carry out ongoing condition assessment and maintenance of Sweden's road and railway networks. Today, inspections are used to assess the condition of bridges. There are three types of inspection; main inspection, general inspection and special inspection. Structural Health Monitoring (SHM) is a technology that is globally more used as a method for condition assessment of bridges. SHM aims to perform automatic assessment of the state of the entire construction and individual damages in real time. SHM uses sensors placed at critical positions to collect measurement data compared to pre-defined limit values. In Sweden, SHM is used sparingly today, where knowledge is at an academic level and there is uncertainty about how SHM should be implemented in practice. By implementing SHM, damage can be detected at an early stage and minimized by quickly performing repairs on the design before the damage becomes critical. The study aims to produce a report that can be used as a guide on how SHM can be implemented and show how the SHM systems have been implemented on previous projects. The report should give the reader an overall picture of how condition assessment is performed today, which damages are common and how SHM can be used as a tool when assessing the condition. The report also aims to provide an overall explanation in Swedish of the SHM technology and what is needed for implementation. Open unstructured interviews were conducted with researchers within SHM and damages to concrete structures as well as experts in condition assessment. The interviews were used as a starting point for further studies of commonly occurring damages and SHM techniques. In the literature study, various scientific databases were used, such as Diva and ScienceDirect, as well as KTH's library to obtain earlier material on concrete damage to bridges, its damage mechanisms and about SHM technology. Furthermore, information was obtained from a number of doctoral dissertations, articles and previous degree projects. Through literature study and interviews with experts, the study concluded that reinforcement corrosion and cracks in the concrete are damages that are commonly found in concrete bridges. The damage mechanisms are described in the report. The study identified three different systems that can be used for detection and monitoring of reinforcement corrosion and cracks, those systems are acoustic emission, SOFO system (SOFO is an abbreviation for Surveillance d'Ouvrage pair of Fiber's Optics) and MuST system (MuST is a commercial name). The report gives examples of how the systems can be used for the detection and monitoring of the damages by presenting four case studies where the systems have been used. Two of the case studies present how acoustic emission has been implemented and two of the case studies present how the SOFO-system has been implemented. The study could not identify any case study for the MuST-system and how the system was implemented. The conclusion of the study is that SHM can be used as a supplement to condition assessments but cannot for the time being used for performing automated condition assessments today.

Noise pollution is a growing concern due to its harmfulness to human health. Heavy vehicles powered by internal combustion engines stands for a major part of the environmental noise, why noise reduction is an increasing priority in enginve development. Within this study, an optimization problem is posed in order to minimize acoustic output without impairing the engine's overall performance. In our quest to diversify out noise reduction strategies, innovative ways of investigating this complex subject are essential. Here, we use simulations to investigate the possibility to reduce noise by component settings, as well as methods available to achieve that. Regarding the methods, the results indicates that a built in optimization tool within the simulation software used works well, despite the high complexity of the problem. A significant noise reduction is achieved when adjusting the settings of two of the parameters studied. This is a first attempt to tackle noise reduction in internal combustion engines by component settings. From the promising results, further improvements are expected as the simulation methods are refined and more components can be investigated accurately. / Bullerreducering är en allt viktigare fråga i samhället idag på grund av den negativa påverkan oljud kan ha på vår hälsa. Tunga fordon som driva av förbränningsmotorer står för den största delen av buller i vår omgivning, varför bullerreducering är ett alltmer prioriterat område vid utveckling av dessa motorer och fordon. I denna studie arbetar vi utifrån ett optimeringsproblem för att minimera ljudnivåerna utan att försämra motorns övergripande prestanda. I vår strävan att diversifiera strategier för bullerreducering behövs innovativa sätt att undersöka detta komplexa problem. Här används ett simuleringsverktyg för att undersöka möjligheterna att reducera ljudnivåerna genom att justera komponenternas beskaffenhet. Metoderna för att uppnå detta undersöks och utvärderas också. Resultaten pekar på ett inbyggt optimeringsverktyg i det simuleringsprogram som används hanterar optimeringsproblemet väl, trots dess höga komplexitet. En signifikant bullerreducering uppnås genom justering av inställningar hos två av de komponenter som undersökts. Detta är ett första försök att hantera bullerreducering inom förbränningsmotorer genom simulering av olika komponentinställningar. Med tanke på de lovande resultaten från denna första undersökning förväntas ytterligare förbättringar om simuleringsmodellen kan förfinas och fler komponenter kan undersökas.

The noise of a rocket engine is a complex and complicated phenomenon which has been studied for more than half a century [1]. There are many sources to this noise, but due to its great potential impact to the surrounding structures, including the vehicle itself, it is important to have a model to estimate the acoustic environment the engine produces. This estimation can be used for the design of a launch pad or a flame deflector. Such a model was developed and then tested, by measuring the noise levels with six microphones at Rocket Factory Augsburg´s Vertical Test Stand at Esrange Space Centre. Three out of six microphones yielded valuable data. A comparison between the estimated and measured noise was then conducted which showed similar trends. The peak frequency in the estimation was in the order of 1 kHz. A sensitivity study was made to investigate the difference in Sound Power Level (SPL) when the engine and test stand parameters were adjusted. The parameters with the greatest effect on the SPL are the Mach number, thrust, potential core length, and impingement distance. The difference in SPL between the estimation and measured noise is 0-20 dB with a lower difference at lower frequencies and a higher difference at higher frequencies. The difference was higher when comparing the estimation to the test with an overpowered engine, with differences of up to 20 dB higher than the estimation in the upper frequencies. Differences with nominal engine data was up to 15 dB higher than the estimation, constrained to lower frequencies. Above 30% of the peak frequency, the noise was consistently lower than the estimation. The estimation can be concluded to likely be conservative at higher frequencies, further testing or a new estimation is necessary with accurate engine data. / Ljudet från en raketmotor är ett komplext och komplicerat fenomen som har studerats i mer än ett halvt sekel [1].Det finns många källor till det ljudet, men på grund av risken att det skadar omgivande strukturer, inklusive raketen, är det viktigt att ha en modell för att estimera ljudmiljön motorn produceras. Estimeringen kan användas för att designa en uppskjutningsramp eller en flammdeflektor. En sådan modell var utvecklad och testad genom att göra ljudmätningar med sex mikrofoner på Rocket Factory Augsburg´s testanläggning på Esrange Space Centre. Tre av sex mikrofoner gav värdefull data. En jämförelse gjordes mellan det estimerade och uppmätta ljudet vilket visade liknande trender. Toppfrekvensen i estimeringen var i storleksordningen 1 kHz. En känslighetsstudie gjordes för att undersöka skillnaden i ljudnivån (SPL) när motorns och testanläggningens parametrar justerades. Parametrarna med störst påverkan på ljudnivån var Mach numret, drivkraft, längden av flamman och avståndet till deflektorn. Ljudskillnaden mellan det estimerade och uppmätta ljudet var mellan 0-20 dB med mindre skillnad på lägre frekvenser och större skillnad på högre frekvenser. Skillnaden var större vid jämförelse mellan estimering och testet med en kraftigare motor, med skillnader på upp till 20 dB över estimeringen på de högre frekvenserna. Skillnaderna för nominell motordata var upp till 15 dB högre än estimeringen, begränsat till lägre frekvenser. Över 30% av toppferkvensen var ljudet konsekvent lägre än estimeringen. Estimeringen kan sannolikt konstateras vara konservativ på högre frekvenser, ytterligare tester eller estimeringar behövs med exakt motordata.

This thesis project aims to discuss the conditions and importance of water as a dynamic body in our environment, as water is affecting life on Earth on all levels. By focusing on the Baltic Sea, a sensitive body of water, I am exploring the acoustic characters of the sea dynamics through sound recordings at three bays in the Stockholm Archipelago. How can an acoustic exploration of the Baltic Sea dynamics mediate a sensitive relationship to our marine environments? Sound defines environments and gives indications of their current state. In this project, I intertwine an artistic approach involving our senses with scientific research of measuring to further an understanding of the relationship between humans and nature. The project explores water and sound in two parts, first as a method for listening to the sea, second as a spatial composition created for a sensory experience of the sea’s endless motion. It is my hope that my installation can stir emotions and create an understanding for the environmental challenges facing the Baltic Sea and inspire action towards prosperous natural environments where we live with and not apart from nature.

Insulation in rotating machines is a common cause for failure. Therefore, research in the area is large and is important to further increase the knowledge of the phenomena related to insulation degradation. This thesis is a case study on 20 stator bars obtained from a generator that had been showing signs of insulation degradation while in operation. The insulation was investigated using a range of measurements to be able to evaluate the degradation of these bars. The measurements performed were electrical partial discharge measurements, acoustic partial discharge measurements, dielectric response measurements, and breakdown testing. Furthermore, a more scientific approach to the commonly used tap test in the industry was conducted, which has not been done before and the purpose was to validate this commonly used test method. It was concluded that the bars have a significant amount of partial discharges within them, and that the stress grading is likely to be blamed in many of the worst cases. Furthermore, the dielectric response measurements provided good information on the thermal stability of the insulation. The set-up of the tap test did not provide reasonable results, and the method approach as well as the experimental set-up was to blame for this. In future work, investigating this specific area could be beneficial. The electrical partial discharge measurements and the breakdown test provided unexpected results when compared, where the former indicated much degradation while the latter proved that the bars can withstand very high voltage levels. / Isolering i roterande maskiner är en vanlig orsak till fel. Forskningen på området är därför omfattande och viktig för att ytterligare öka kunskapen om fenomen som rör isoleringsnedbrytning. Denna avhandling är en fallstudie på 20 statorstänger som erhållits från en generator som hade visat tecken på isoleringsnedbrytning under drift. Isoleringen undersöktes med hjälp av en rad olika mätningar för att kunna utvärdera nedbrytningen av dessa stänger. De mätningar som utfördes var mätningar av elektriska partiella urladdningar, akustiska partiella urladdningar, mätningar av dielektrisk respons och genombrottstester. Dessutom genomfördes ett mer vetenskapligt tillvägagångssätt för det allmänt använda tapptestet i branschen, vilket inte har gjorts tidigare och syftet var att validera denna allmänt använda testmetod. Slutsatsen blev att stängerna har en betydande mängd partiella urladdningar i sig, och att spänningsgraderingen sannolikt får skulden i många av de värsta fallen. Dessutom gav mätningarna av den dielektriska responsen god information om isoleringens termiska stabilitet. Upplägget för tapptestet gav inte rimliga resultat, och detta berodde både på metodiken och på försöksupplägget. I framtida arbete kan det vara bra att undersöka detta specifika område. Mätningarna av den elektriska partiella urladdningen och genombrottstestet gav oväntade resultat när de jämfördes, där de förstnämnda visade på mycket försämring medan de sistnämnda bevisade att stängerna kan motstå mycket höga spänningsnivåer.

A wind tunnel from the 1950s located in Bromma, Stockholm, once used for military research is today used for commercial activities. Today the tunnel is used for indoor wingsuit flight and the facility has an interest in reducing the overall noise generated by the tunnel. Acoustic measurements indicate noise problems in the 50 Hz range. A 3D and a 2D model was structured with physical measured dimensions of the wind tunnel for simulations.Results indicate that a 37 dB decrease of the second higher order azimuthal spinning mode was achievable with the same number of monopole anti-sources as fan blades with each individual monopole modeling an enclosed loudspeakers. This acoustic mode was identified as the most problematic due to the cut-on frequency for the geometry coinciding with the fundamental blade pass frequency of the fan source during normal operating conditions. / På 1950-talet byggdes en vindtunnel i Bromma, Stockholm kallad "LT1". Vindtunneln användes då för militär utveckling för bland annat flygförsvaret. Idag drivs den efter en period utan användning kommersiellt för flygning av ekorrdräkt så kallad "Wingsuit" inomhus. Området kring tunneln har kommersialierats under tiden den var ur drift och omgivande verksamheter påverkas av ljud från vindtunnelns verksamhet varför tunnelns verksamhet söker förbättringsmöjligheter avseende bullerdämpning. Akustiska mätningar i och utanför tunneln indikerar ett problemområde kring frekvensen 50 Hz som härstammar från den stora fläkt som skapar flödet i tunneln. Vindtunneln modellerades i 3D och 2D med hjälp av fysiskt uppmätta dimensioner på plats. Modellerna användes sedan för att kunna numeriskt simulera och beräkna möjligheten att dämpa ljudet från fläkten med hjälp av aktiv kontroll. Resultaten indikerar att en 37 dB ljudreduktion är möjlig av andra ordningens högre akustiska snurrande mod. Detta var möjligt att uppnå med lika många anti-källor modellerade som monopoler vilket motsvarar slutna högtalare, som fläktblad. Denna akustiska mod identifierades som den mest problematiska eftersom cut-on frekvensen för tunnelns geometri sammanfaller med den fundamentala bladpass-frekvensen för fläkten under normal drift.

The door closing action is a recurrent situation when using a vehicle, and its sound is therefore a common sensation, which would elicit pleasant feelings. Sensory pleasantness is an important aspect in terms of customer’s perspective, and it can be a contributing factor when deciding to buy or not a specific vehicle. The first contact between a prospective customer and the automobile usually happens in car salons or at the car retailer. The initial impression of the vehicle might be sight-based, and the door may commonly be the first physical contact. Depending on the car brand and type, doors differ in terms of mass, structure, dimension. Furthermore, there are differences regarding the latching system and the door sealing structure, in terms of material and construction. The closing sound produced when slamming the door is related to all these parameters. Auditory pleasantness can be described by characteristics of the sound that are described through psychoacoustics. Loudness, sharpness, roughness, and tonality are important auditory parameters to objectively describe this complex sensation. The aim of car doors would be to generate an enthusiastic, low-pitched, and saturated sound, which would elicit feelings of solidity, robustness, and security. On the other side, a metallic, high-pitched, fragmented sound could be a source of annoyance and produce feelings of insecurity and cheap vehicle.The present work aims to provide a broad picture on the mechanics and acoustics of door closing for automobiles. In specific, the closing sound was evaluated in relation to the door gaskets and their sealing performance over time. The sealing performance was analyzed in energy and force terms. The door closing motion was studied as a quasi-static problem, as well as a dynamic problem, where the former is related to the latching capability of the door, the latter is connected to the slamming action. The measurement results include the sealing performance trend from fresh to aged gaskets. From these measurements, the rubber non-linear behaviour could then be evaluated from a sound quality perspective. The acoustic analysis revealed inconsistencies of the psychoacoustic parameters in the description of the hearing sensations. Spectral analysis was also implemented to capture the door closing phenomenon, and the Wavelet transform emerged as the method with the highest resolution in the description of the sound wave progression.Several measurements were performed in order to assess all the established points, and methods were implemented for the sealing stiffness analysis and the acoustic analysis. The severe transiency of the door closing event was put in evidence. The stiffness analysis method showed also potential in helping to adjust the end of line tuning of the vehicle. Finally, benchmarking was included in the project, which enabled comparisons with competitor cars. / Dörrstängning är en återkommande händelse när ett fordon används, och ljudet bör därför ge ett positivt intryck och korrekt information till brukaren. Ett behagligt intryck är en viktig aspekt ur kundens perspektiv och kan vara ett var flera bidragande faktorer när beslut tas om att köpa eller inte köpa ett fordon. Den första kontakten mellan en potentiell kund och bilen sker vanligtvis i bilsalonger eller hos bilhandlare. Det första intrycket av fordonet kan vara visuellt, och dörren är ofta den första fysiska kontakten. Beroende på biltyp och fabrikat skiljer sig dörrarna åt när det kommer till massa, struktur och dimensioner. Dessutom kan det finnas skillnader i låssystem och dörrtätningskonstruktion såsom i både material och utformning. Stängningsljudet som uppstår när dörren slås igen är relaterat till alla dessa parametrar. Ett ljuds upplevda behaglighet i det beror på ljudets egenskaper, som beskrivs med hjälp av psykoakustik. Ljudstyrka, skärpa, råhet och tonalitet är viktiga auditiva parametrar för att objektivt beskriva detta komplexa intryck. Målet med bildörrar bör vara att generera ett dovt och mättat ljud, för att framkalla känslor av soliditet, robusthet och säkerhet. Å andra sidan kan, ett metalliskt, högfrekvent och skramligt ljud vara en källa till irritation och ge känslor av osäkerhet och låg kvalité.Syftet med detta arbete är att ge en övergripande beskrivning av dörrstängning och akustiken kring detta. I synnerhet utvärderades stängningsljudet i förhållande till dörrpackningarna och deras tätningsprestanda mätt över tiden. Tätningsprestanda analyserades i energi- och krafttermer. Dörrens stängningsrörelse studerades både som ett kvasistatiskt problem och som ett dynamiskt problem. Det förstnämnda är relaterat till dörrens låsningsförmåga, medan det sistnämnda är kopplat till smällar i dörren. Mätresultaten visade hur tätningsprestandan förändras över tiden. Gummits icke-linjära beteende har också utvärderats med ett ljudkvalitetsperspektiv. En spektralanalys genomfördes av ljudet från dörrstängningar och Wavelet-transformen visade sig vara den lösning som gav bäst kvalitet. Flera mätningar utfördes för att bedöma alla fastställda punkter och metoder infördes för analysen av tätningens styvhet och för den akustiska analysen. Den kraftiga transiensen i dörrstängningen kunde ses i resultaten. Styvhetsanalysen visade även hur den utvecklade metoden skulle kunna bidra till att justera fordonets end-of-line inställningar. Slutligen ingick benchmarking i projektet vilket möjliggjorde jämförelser med konkurrentbilar.