1 |
Hur påverkar en stel ankel och appliceringen av en flexibel ankel-fot-ortos ankeln under gång? : Dynamisk analys av ankelns kinematik och kinetik hos friska människorGranat, Johanna, Lermark Schøn, Tanja January 2019 (has links)
Sammanfattning Bakgrund: Perifer neuropati och polyneuropati är termer för att beskriva ett tillstånd hos individer där nerverna i det perifera nervsystemet är skadade och den motoriska samt somatosensoriska förmågan är förlorad. Ankelns motoriska kontroll är essentiell för förmågan till gång och för att bibehålla dynamisk stabilitet under gången. Vid behandling av individer med perifer neuropati används ofta en AFO för att förbättra gångförmågan. När kunskapen förbättras om vilka faktorer som påverkar gången samt hur kroppen biomekaniskt påverkas av hjälpmedlet är det till hjälp för att välja den mest fördelaktiga behandlingen. Syftet är att utvärdera hur ankelns kinematik samt kinetik i frontal- (Y) och sagittalplan (X) påverkas vid en situation där rörelse i ankeln tillåts samt vid en situation där rörelse i ankeln inte tillåts. Metod: För att studera ankelns kinematik samt kinetik använde vi oss av två interventioner på våra testpersoner. Vid en av interventionerna utförde testpersonerna en gånganalys med en dynamisk AFO (ToeOFF), där ankeln har utrymme för rörlighet. Vid den andra interventionen låstes testpersonernas ankel med gips med avsikt att tillåta så lite rörelse som möjligt i ankeln. Kinematisk samt kinetiska data samlades in från 5 friska unga vuxna individer, som ombads gå med en dynamisk AFO (ToeOFF) samt med en gipsad ankel i självvald hastighet. Datan samlades in med hjälp av gånganalys samt av programmen Visual 3D och Qualisys Track Manager. Den kinematiska datan kvantifierades av: ankelns vinkel i sagittal- (X) samt frontalplan (Y), och den kinetiska datan kvantifierades av: moment i ankeln både i sagittal- (X) och frontalplan (Y). Resultat: Studien visade en signifikant skillnad i den kinematiska samt den kinetiska datan vid jämförelse mellan de två interventionerna. Ankelns RoM var markant större med ToeOFF ortosen än med gips. Under gips interventionen genererades ett signifikant reducerat yttre plantar flekterande moment. Resultatet är menat att användas som en vägvisare för att optimera behandlingen av patienter med stabilitetsproblem i ankeln. Slutsats: Det finns en skillnad mellan gips-interventionen och ToeOFF-interventionen i ankelns kinematiska samt kinetiska data.
|
2 |
Soil Steel Composite Bridges for High-Speed Railways : 2D FEM analysis of the Björnbo BridgeWoll, Joakim January 2014 (has links)
This research aims to analyse the dynamic behaviour of Soil-Steel Composite Bridges when subjected by high-speed trains. the analyses of the dynamic response for these structures are needed since there is little research performed in the present field of knowledge. Since there is also in need to perform separate dynamic analysis for these structures to verify their dynamic response, the dynamic behaviour must be analysed. The research are performed in 2D FE-models in the commercial FE-program Brigade/PLUS since there is of interest to analyse if simplified 2D-models can predict the dynamic behaviour for these structures and verify against design criterions in regulatory documents. The research is performed by calibrating a reference model against collected field measurements from a constructed Soil-Steel Composite Bridge, SSCB, located in Märsta, Sweden, Märsta Bridge. The calibration process was made to ensure satisfactory results before continuing the research by analysing a future planned SSCB in a case study that is known to in the future be subjected by high-speed trains. The future planned bridge is the Björnbo Bridge located in Skutskär, Sweden. A static structural design is first made with existing methods to verify Björnbo Bridge for static load cases. Attempts is made to verify the Björnbo Bridge against dynamic criterions available in Eurocode documents and Swedish Transport Administration regulatory documents, which includes verifying accelerations limits for 10 different high-speed trains. Smaller analysis of fatigue for the Märsta Bridge and the Björnbo Bridge was also made to verify dynamic stresses from giving fatigue damages. Since the research is limited for SSCB for dynamic cases, parametric studies are performed for certain parameters identified from an international literature review of earlier studies in both static and dynamic analysis. The studied parameters are: Soil cover depth, Young's modulus for engineered backfill and different profiles impact. These parametric studies are made to be able to understand influence and sensitivities from the analysed parameters with the long-term goal to develop analysis methods and verifications for SSCB for dynamic load situations. The calibrated reference model showed that there are difficulties in calibrating acceleration levels that agrees with the field measurements from Märsta Bridge. The expected result from the analysis of the Björnbo bridge was to fulfil static structural design criterions and that the acceleration limits were below serviceability criterions for dynamic analysis according to Eurocode documents. Moreover, that the stresses did not give fatigue damages. From parametric studies, it has shown that the governing parameter is the Young's modulus for engineered backfill, which affects estimated accelerations in a fashion that was not expected in the beginning. The presumption to perform dynamic analysis with 2D FE-models has shown that all aspects that is needed to verify cannot be performed, such as bending in two directions or twisting mode shapes. Thus, there is in need to find ways to perform dynamic analysis for SSCB with efficient 3D-models. / Denna avhandling syftar till att undersöka det dynamiska beteendet hos rörbroar när dem belastas med höghastighetståg. Analyser av den dynamiska responsen för dessa konstruktioner är behövlig då det finns lite forskning som utförts inom kunskapsområdet. Då man även behöver genomföra separata dynamiska analyser för dessa konstruktioner för att verifiera deras dynamiska beteende, så är det ett behov av att dess dynamiska beteende analyseras. Undersökningen är genomförd med FE-modeller i 2D i det kommersiella FE-programmet Brigade/PLUS då det är av intresse att analysera om förenklade 2D-modeller kan forutse det dynamiska beteendet för dessa konstruktioner och verifiera konstruktionen mot kriterier ställda i styrande dokument. Undersökningen genomförs genom att kalibrera en referens modell mot insamlade fältmätningar från en konstruerad rörbro i Märsta, Sverige, Märsta rörbro. Kalibreringsprocessen genomförs för att försäkra att godtagbara resultat erhålls innan undersökningen fortsätter med att analysera en planerad rörbro i en fallstudie som kommer belastas av höghastighetståg. Den planerade rörbron är Björnbo rörbro som skall konstrueras i Skutskär, Sverige. En statisk konstruktionsberäkning med befintliga metoder är först utförd för att erhålla dimensioner och verifiera Björnbo rörbro för ett statiskt lastfall. Därefter utförs försök att verifiera Björnbo rörbro mot dynamiska villkor tillgängliga i Eurokod och Trafikverkets styrande dokument, detta inkluderar att verifiera accelerationsnivåer för 10 olika höghastighetståg. Mindre analyser genomförs även för utmattning för Märsta rörbro och Björnbo rörbro för att verifiera den dynamiska spänningshistoriken inte orsakar utmattningsskador. Då forskningen är begränsad gällande dynamiska studier för rörbroar, så utförs även parametriska studier för parametrar identifierade från en internationell litteraturinventering av tidigare studerade fall för rörbroar gällande både statiska och dynamiska analyser. Dom studerade parametrarna är: Överfyllnadshöjd, Jordmodul för kringfyllning och olika profilers inverkan. Dessa parametriska studier är utförda för att förstå influensen och känsligheten i dessa parametrar med det långsiktiga målet att utveckla analysmetoder för att verifiera rörbroar även för dynamiska situationer. Den kalibrerade modellen visade att det var svårigheter att kalibrera in accelerationsnivåer som överensstämde med fältmätningar från Märsta rörbro. Det förväntade resultatet från Björnbo rörbro var att uppfylla statiska konstruktionsvillkor och att uppfylla accelerationskrav för bruksgränstillståndet för konstruktionen. Samt att kunna verifiera att utmattningen inte skulle utgöra ett problem. Från dom parametriska studierna så har det visat att den styrande parametern är jordmodulen för kringfyllningen, den påverkar accelerationsnivåer som inte var förväntat vid undersökningens påbörjan. Antagandet att utföra de dynamiska analyserna med 2D FE-modeller har visat att alla aspekter som ska verifierasinte kan utföras, så som böjande moment i två riktningar eller vridande mod former. Således, så finns ett behov av att finna vägar att utföra dynamiska analyser för rörbroar i effektiva 3D-modeller
|
3 |
Handlingsplaner i matematik : Utifrån ett inkluderande perspektivEkman, Jennie, Hammarström, Louise January 2020 (has links)
This study aims to clarify how five municipalities’ action plans make use of researched success factors, when it comes to include pupils in mathematical education. To be able to do this, we have used relevant literature, dissertations and also conducted a small empirical text study as well as a qualitative review of action plans concerning mathematics. We performed a deductive analysis, where we used Helena Roos (2005) framework about inclusion and categorised the action plans accordingly. Since teaching mathematics is very complex, we noticed difficulties when aiming to categorize the content of the action plans according to the different terms of inclusion; dynamic-, content- and participating inclusion. This because the different terms seamlessly interact with each other. In our interpretation of Roos’ categorisation of inclusion, both when it comes to how the terms meaning is ascribed and the suggestions given about how inclusion can be operationalised when teaching mathematics, the action plans we reviewed stipulate that focus should be on the dynamic and content included parts. Participating inclusion, on the other hand, was the least referred aspect of the three, both when it comes to how it is depicted in the action plans as well as a suggestion concerning the operational part of inclusion when teaching mathematics. It is our belief that a more substantial study about how schools actually use action plans is needed in order to clarify if researched knowledge, about how to include pupils in mathematical education, is actually used.
|
4 |
Data Race Detection for Parallel Programs Using a Virtual PlatformHaverås, Daniel January 2018 (has links)
Data races are highly destructive bugs found in concurrent programs. Because of unordered thread interleavings, data races can randomly appear and disappear during the debugging process which makes them difficult to find and reproduce. A data race exists when multiple threads or processes concurrently access a shared memory address, with at least one of the accesses being a write. Such a scenario can cause data corruption, memory leaks, crashes, or incorrect execution. It is therefore important that data races are absent from production software. This thesis explores dynamic data race detection in programs running on Ericsson’s System Virtualization Platform (SVP), a SystemC/TLM-2.0-based virtual platform used for running software on simulated hardware. SVP is a bit-accurate simulator of Ericsson Many-Core Architecture (EMCA) hardware, enabling software and hardware to be developed in parallel, as well as providing unique insight into software execution. This latter property of SVP has been utilized to implement SVPracer, a proof-of-concept dynamic data race detector. SVPracer is based on a happens-before algorithm similar to Google’s ThreadSanitizer v2, but is significantly different in implementation as it relies entirely on instrumenting binary code during runtime without requiring code modification during build time. A set of test programs exhibiting various data races were written and compiled for EOS, the operating system (OS) running on EMCA Digital Signal Processors (DSPs). Similar programs were created for Linux using POSIX APIs, to compare SVPracer against ThreadSanitizer v2. Both SVPracer and ThreadSanitizer v2 correctly detect the data races present in the respective test programs. Further work must be done in SVPracer to eliminate some false positive results, caused by missing support for some OS functionality such as semaphores. Still, the present state of SVPracer is sufficient proof that dynamic data race detection is possible using a virtual platform. Future work could involve exploring other data race detection algorithms as well as implementing deadlock/livelock detection in virtual platforms. / Datakapplöpning är en mycket destruktiv typ av bugg i samtidig programvara. På grund av icke-ordnad sammanvävning av trådar kan datakapplöpning slumpmässigt dyka upp och försvinna under avlusning (debugging), vilket gör dem svåra att hitta och återskapa. Datakapplöpning existerar när flera trådar eller processer samtidigt accessar en delad minnesaddress och minst en av accesserna är en skrivning. Ett sådant scenario kan orsaka datakorruption, minnesläckor, krascher eller felaktig exekvering. Det är därför viktigt att datakapplöpning inte finns med i programvara för slutlig release. Det här examensarbetet utforskar dynamisk detektion av datakapplöpning i program som körs på Ericssons System Virtualization Platform (SVP), en SystemC/TLM-2.0baserad virtuell platform som används för att köra program på simulerad hårdvara. SVP är en bit-exakt simulator för hårdvara av typen Ericsson Many-Core Architecture (EMCA), vilket möjliggör parallell utveckling av hårdvara och programvara samt unik inblick i programvaruexekvering. Den senare egenskapen hos SVP har använts för att implementera SVPracer, en konceptvalidering av dynamisk detektion av datakapplöpning. SVPracer baseras på en algoritm av typen happens-before, som liknar den i Googles ThreadSanitizer v2. Stora skillnader finns dock i SVPracers implementation eftersom den instrumenterar binärkod under körning, utan att behöva modifiera koden under kompilering. Ett antal testprogram med olika typer av datakapplöpning skapades för (EOS), ett operativsystem som körs på EMCAs signalprocessorer (DSP). Motsvarande program skrevs för Linux med POSIX-APIer, för att kunna jämföra SVPracer med ThreadSanitizer v2. Både SVPracer och ThreadSanitizer v2 upptäckte datakapplöpningarna i samtliga testprogram. SVPracer kräver vidare arbete för att eliminera några falska positiva resultat orsakade av saknat stöd för vissa OS-funktioner, exempelvis semaforer. Trots det bedöms SVPracers nuvarande prestanda som tillräckligt bevis för att virtuella plattformar kan användas för detektion av datakapplöpning. Framtida arbete skulle kunna involvera utforskning av andra detektionsalgoritmer samt detektion av baklås.
|
5 |
Automated Security Analysis of FirmwareBolandi, Farrokh January 2022 (has links)
Internet of Things (IoT) devices are omnipresent in both industries and our homes. These devices are controlled by a software called firmware. Firmware like any other software may contain security vulnerabilities and the sole entity responsible to provide secure firmware is the vendor of the device. There are many analysis reports for individual devices that have found vulnerabilities however this is a manual process and unscalable. Several tools exist today for security analysis but usually with focus on a single aspect of firmware analysis. In this thesis, to better understand challenges with respect to automation of securityfocused analysis of firmware images in largescale, a framework is implemented by combining a number of existing tools using both static and dynamic analysis. A dataset of 241 firmware images from 7 vendors was collected. After evaluation of the framework on the dataset, it was shown that 85 images contained several known vulnerabilities which for some images a high percentage of these already were known before the firmware release date. / Internet of Things (IoT) enheter är allestädes närvarande i både industrier och våra hem. Dessa enheter styrs av en programvara som kallas firmware. Firmware som alla andra programvara kan innehålla säkerhetsbrister och den enda entiet som är ansvarig för att tillhandahålla säker firmware är leverantören av enheten. Det finns många analysrapporter för enskilda enheter som har hittat sårbarheter men detta är en manuell process och oskalbar. Flera verktyg finns idag för säkerhetsanalys men oftast med fokus på en enda aspekt av firmwareanalys. I denna avhandling, för att bättre förstå utmaningar med avseende på automatisering av säkerhet fokuserad analys av firmwarebilder i stor skala, implementeras ett ramverk genom att kombinera ett antal befintliga verktyg med både statisk och dynamisk analys. A datauppsättning av 241 firmwarebilder från 7 leverantörer samlades in. Efter utvärdering av ramverket på datamängden visades det att 85 bilder innehöll flera kända sårbarheter som för vissa bilder en hög andel av dessa redan var kända före releasedatumet för den fasta programvaran.
|
6 |
Dynamisk jämförelseanalys av FE-modell och fältmätning : Baserad på Folke Bernadottes bro / Dynamic comparison analysis of FE model and field measurement : Based on Folke Bernadotte's bridgeWahlroos, Ajje, Khalil, Mohammed January 2021 (has links)
Dagens planering och projektering av konstruktioner präglas av ett resursutnyttjande, miljömässigt och ekonomiskt tänk, där resultatet kan medföra brister med avseende på dynamiken. Därmed är det ytterst viktigt att skapa goda förutsättningar för noggranna beräkningsmodeller som i ett projekteringsskede kan representera konstruktionernas dynamiska beteende. I denna rapport utfördes en jämförelseanalys mellan en FE-modell och en fältmätning, där Folke Bernadottes bro har använts som underlag. Syftet är att presentera skillnader och likheter i naturliga frekvenser och modformer baserat på jämförelseanalysen, samt belysa några av de viktigaste faktorerna bakom dessa. Resultatet visade för en kalibrerad FE-modell 11 % genomsnittlig skillnad för de naturliga frekvenserna och 99 % överensstämmelse med avseende på modformerna, där den mest väsentliga parametern i modellen var upplagsvillkoren. / Today's planning and design of constructions is characterized by a resource utilization, environmental and economic thinking, where the result can lead to shortcomings with regard to dynamic behaviour. Thus, it is extremely important to create good conditions for accurate calculation models that in a design phase can represent the dynamic behaviour of the structures. In this report, a comparison analysis was performed between an FE-model and a field measurement, where Folke Bernadotte's bridge has been used as basis. The purpose is to present differences and similarities in natural frequencies and mode shapes based on the comparative analysis, and to highlight some of the most important factors behind these. The result showed for a calibrated FE-model an average difference of 11 % for the natural frequencies and 99 % agreement with respect to the mode shapes, where the most important parameter in the model was the support conditions.
|
7 |
Viktreducering av monteringsfixtur genom simulering / Wieghtreduction of mounting fixture using simulationCronring, Sebastian, Olai, Jacob January 2023 (has links)
At Saab Training & Simulation, there are set strength requirements in the form of quality testing for its products through vibration testing. This is done to ensure the quality of the products, but the vibration machine can only test products up to a set weight limit. The purpose is to investigate the possibility of weight reduction for a fixture used in vibration testing through simulation, with the goal of testing heavier products. As part of this, the tools of topology optimization and design of experiments have been explored in an iterative process to develop design proposals. These design proposals have been evaluated through finite element analysis. The result is the development of three design proposals, out of which the proposal that advanced is presented with a weight reduction of 32,41%.
|
8 |
Dynamic Soil-Structure Interaction of a Portal Frame Railway Bridge - Numerical Analysis on a Case Study BridgeIkzer, Rita January 2018 (has links)
In the field of structural dynamics, a broader knowledge about relevant phenomena that affect the dynamic behavior of railway bridges is vital for structural engineers and design code administrators. The knowledge might benefit in an increased understanding of e.g. the resonance phenomena, and in improvements of the existing design codes. A phenomenon that has received more attention in recent times is the so called soil-structure interaction (SSI), as it may significantly contribute to the stiffness and damping of a structural system. Previous investigations have suggested that the influence of SSI might be crucial for short and relatively stiff structures such as portal frame bridges. Yet, this effect is usually neglected due to the lack of simple models and guidelines. Dynamic analyses have been performed on a short-span closed portal frame railway bridge, situated on the Bothnia Line, where the effect of the surrounding and underlying soil and the ballasted track, has been investigated. This has been accomplished through the adoption of multiple boundary conditions to consider different forms of soil-structure interactions. The vertical bridge response has been studied by numerical three-dimensional models, both with full FE-models and simplified models appropriate for practical design purposes. More specifically the natural frequencies and damping ratios have been scrutinized. Theoretically, it has been identified that the contribution of the soil on the global damping is largely influential, as it has been indicated that the damping ratio of the fundamental bending mode is seven times greater than the, in this case, significantly conservative recommended design value. Furthermore, SSI has shown to increase the natural frequencies which consequently shifts the critical resonant speed, allowing for higher speeds. The bridge response is predominantly affected by the backfill soil, yet the modal damping contribution is equally substantial from the backfill and the subsoil. Moreover, it has been established that the proposed simplified model is promising and in good agreement with the full model. It has also been resolved that train passages on the surrounding soil play an important role on the dynamic bridge response. Unfortunately, the simplified model has proven to be incapable of considering these train loads, implying that further development is needed to attain an adequate model that may be implemented for portal frame bridges of short span. Applying only elastic constraints on the vertical degree of freedom at the foundation is a simplified modeling approach that fails to capture the soil behavior in an accurate manner, and is therefore not recommended for future research projects. While on the subject of future investigations, the effect of SSI should be studied on other bridges to externally validate the obtained results. / Inom strukturdynamik är det essentiellt att erhålla en bredare kunskap om relevanta fenomen som kan påverka det dynamiska beteendet av järnvägsbroar. Detta gäller för både yrkesverksamma ingenjörer och administratörer av normer och standarder för att få en ökad förståelse av exempelvis resonansfenomen samt för revidering och förbättring av befintliga normer. Ett fenomen som på senare tid har fått mer uppmärksamhet är den så kallade jord-struktur interaktionen eftersom den kan ha en signifikant inverkan på styvheten och dämpningen av ett system. Tidigare undersökningar har tytt på att effekten av jord-struktur interaktionen kan vara avgörande för korta och relativt styva broar som exempelvis plattrambroar. På grund av bristen på enkla modeller och riktlinjer är denna effekt ofta försummad. Dynamiska analyser har utförts på en kort sluten plattrambro belägen på Botniabanan, där påverkan av motfyllningen, underliggande jorden och det ballasterade spåret har utretts. Detta har åstadkommits genom att beakta olika randvillkor för att ta hänsyn till diverse former av jord-struktur interaktioner. Den vertikala responsen i bron har studerats genom tredimensionella numeriska modeller både med detaljerade FE-modeller och med praktiskt lämpade förenklade modeller, där i synnerhet egenfrekvensen och dämpningskvoten har analyserats. Bidraget från jorden har påvisat sig ha en avsevärd inverkan på den globala dämpningen då det framgick att dämpningskvoten för den fundamentala böjmoden är sju gånger större än det, i denna fallstudie, betydligt konservativa rekommenderade dimensioneringsvärdet. Dessutom har jord-struktur interaktionen lett till ökade egenfrekvenser som följaktligen skiftat den kritiska resonanshastigheten vilket tillåter högre hastigheter. Motfyllningen har haft en avsevärd effekt på responsen av bron, medan bidraget till ökningen i modala dämpningen har fördelats lika mellan motfyllningen och underliggande jorden. Vidare är den föreslagna förenklade modellen lovande och i god överenstämmelse med den detaljerade modellen. Det har även konstaterats att tågpassager på motfyllningen spelar en viktig roll för den dynamiska responsen. Dessvärre har den förenklade modellen misslyckats med att ta hänsyn till dessa tåglaster, vilket indikerar att en vidareutveckling krävs för en implementerbar adekvat modell för plattrambroar av korta spännvidder. Ett förenklat modelleringsalternativ är applicering av enbart elastiska randvillkor i den vertikala frihetsgraden av bottenplattan. Detta alternativ har visat sig vara otillräckligt för att efterlikna den underliggande jordens beteende och undanbedes för framtida studier. På tal om framtida projekt bör jord-struktur interaktionen utredas på andra broar för att externt validera resultaten.
|
9 |
Finite Element Analysis of the Dynamic Effect of Soil-Structure Interaction of Portal Frame Bridges - A Parametric StudyDagdelen, Turgay, Ruhani, Shaho January 2018 (has links)
In Sweden, the railway sector currently faces the challenge of developing its first high-speed railway line, in response to the need to provide faster domestic and international transport alternatives. High-speed train passages on railway bridges can cause resonance in the bridge superstructure, which induce high accelerations that should not exceed the limits stipulated in the current design code. The most common bridge type adopted in Sweden is the portal frame bridge, an integral abutment bridge confined by surrounding soil. The soil possesses inherent material damping and radiation damping that allows energy dissipation of train-induced vibrations. Both the damping and the natural frequency of the soil-structure system influence the acceleration response of the bridge superstructure. Therefore, it is necessary to investigate the effect of soil-structure interaction on portal frame bridges. Within this thesis, a numerical parametric study was performed to gain knowledge of the dynamic effect of the relative deck-abutment stiffness on the soil-structure interaction of portal frame bridges. For four span lengths, three different boundary conditions were analyzed in the form of i) no soil, ii) backfill, and iii) half-space. The analysis was performed on two- and three-dimensional finite element models. The backfill and subsoil were modeled with both direct finite element approach, and with a simplified approach using Kelvin-Voigt models and frequency-dependent impedance functions. Furthermore, time was devoted to investigating the nonlinear compression-only behavior of the interaction between the backfill and the abutments to allow separation. The results presented in the thesis illuminate the essence of including soil-structure interaction in the dynamic analysis as both the modal damping ratio and the natural frequency increased drastically. The effect of backfill on short span bridges has shown to be more prominent on the reduction of the train-induced vibrations. For longer spans, the subsoil proved to be more significant. For the simplified models the modal damping ratios of the different span lengths have been quantified as a logarithmic trend of the first vertical bending mode. Two-dimensional models have been problematic when using plane stress elements due to the sensitivity of the element thickness on the response. Thus, such models are only recommended if validation with corresponding three-dimensional models and/or field measurements are possible. By allowing separation of the soil-structure interface, the effect of contact nonlinearity on the acceleration response has been more suitable with direct finite element approach - in which static effects of the soil are accounted for - contrary to the simplified nonlinear models with compression springs. / Järnvägssektorn i Sverige står inför utmaningen att utveckla den första höghastighetsbanan med syftet att erbjuda snabbare inhemska och internationella transportalternativ. Passager av höghastighetståg på järnvägsbroar kan orsaka resonans i brons överbyggnad vilket resulterar i höga accelerationer som inte får överskrida begränsningarna i dimensioneringsnormen. I plattrambroar, vilka är främst förekommande i Sverige, utförs broplattan inspänt i rambenen omslutna av jord. Jorden bidrar utöver styvhet, även med material- och strålningsdämpning där vibrationer i jorden inducerade av tågpassager tillåts dissipera. Accelerationerna i brons överbyggnad påverkas av dämpningen och egenfrekvensen av jord-struktur systemet. Med anledning av detta är det väsentligt att undersöka effeken av jord-struktur interaktionen på plattrambroar. I detta examensarbete har en numerisk parametrisk studie utförts för att erhålla kunskap om effekten av den relativa styvheten av broplattan och rambenen på jord-struktur interaktionen av plattrambroar. Fyra spännvidder har undersökts för tre olika randvillkor där i) ingen jord, ii) motfyllning samt iii) halvrymd har beaktats. Analysen utfördes på två- och tredimensionella finita element modeller. Motfyllningen respektive underliggande jord modellerades med finita element på ett direkt- samt förenklat tillvägagångssätt där Kelvin-Voigt modeller och frekvensberoende impedansfunktioner användes. Mellan motfyllningen och rambenen har separation tillåtits där det icke-linjära förhållandet av interaktionen undersöktes med tryckbeteenden för fjädrarna. Resultaten belyser vikten av att inkludera jord-struktur interaktionen i dynamiska analyser p.g.a. ökningen den medför för den modala dämpningen och egenfrekvensen. För korta spännvidder, påvisades det att effekten av motfyllningen var mer framstående för reduktionen av vibrationerna orsakade av tåg. För längre spännvidder framgick det däremot att underjorden hade en större påverkan. Effekten av jord-struktur interaktionen på spännvidderna kvantifierades som ett logaritmiskt samband för den modala dämpningen av första vertikala böjmoden. Tvådimensionella modeller har varit problematiska när plana spänningselement användes p.g.a. känsligheten i responsen orsakad av variationer i elementtjockleken. Därav rekommenderas tvådimensionella modeller endast om validering mot tredimensionella eller fältmätningar är möjliga. När separation tilläts i gränsytan av jord-struktur interaktionen, visade det sig att direkt tillvägagångssätt med finita element var mer lämplig med hänsyn till det icke-linjära kontaktbeteendet. Detta eftersom de statiska effekterna av jorden påverkade accelerationsresponsen markant. De statiska effekterna har inte varit möjliga att simulera i dem förenklade icke-linjära modeller med tryckfjädrar.
|
Page generated in 0.0705 seconds