SammanfattningSyfteSyftet med föreliggande studie är varär att med en finita elementanalys (FEA) undersöka hållfastheten i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner av materialet PEEK beroende på konnektordimension och belastningsvinkel med hjälp av finita elementmetoden (FEM) genom att analysera spänningskoncentration, displacering och töjning. i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner i materialet PEEK beroende på konnektortjocklek och belastningsvinkel med hjälp av finita elementmetoden (FEM). Material och MetodTre Ddigitala implantatförankrade brokonstruktioner 44-46 i PEEK respektive zirkconia med konnektordimensionerna konnektorarean 12 mm2, 14 mm2 och 16 mm2 f framställdes i ett CAD-program. Grupperna med konnektordimensionen 16 mm2 utgjorde intern (P-16) respektive extern (Z-16) kontrollgrupp. Därefter Dessa belastades dessa med hjälp av med en programvara för FEM FEA på ponticen med kraften 500 N i vinklarna axiell (0°) och vinklad ( 30°) riktning. Värdena för spänningskoncentration, displacering och töjning visualiserades och analyserades.ResultatResultaten visade att högst spänningsvärden uppstod i PEEK-konstruktionen med konnektorarean 12 mm2 under en vinklad belastning, samt att lägst spänningsvärden uppstod i PEEK-konstruktionen med konnektorarean 14 mm2 under axiell belastning. Endast i kontrollgrupperna, PEEK respektive zirkonia 16 mm2P-16 respektive Z-16 uppstod den maximala spänningskoncentrationen ocklusalt istället för vid konnektorn, även om höga spänningsvärden fortfarande kunde utläsas cervikalt på konnektorn. Högre displacerings- och töjningsvärden kunde iakttas i samtliga PEEK-grupper jämfört med zirkonia-grupperna, oavsett konnektortjocklek konnektordimension och belastningsvinkel.SlutsatsInom ramen för följande föreliggande studiesrs begränsningar kan följande slutsatser dras:•En underdimensionerad konnektor har en negativ inverkan på hållfastheten i implantatförankrade treleds-brounderkonstruktioner av PEEK då de maximala spänningskoncentrationernas lokalisering förflyttas till mer kritiska områden i konnektorområdet. •En vinklad belastning ökar spänningarna, displaceringen och töjningen i implantatförankrade brounderkonstruktioner oavsett material eller konnektortjocklekkonnektordimension. •Spänningsvärden och spänningsfördelning är likartade i implantatförankrade treleds-underkonstruktioner av PEEK och zirkonia, men är mer kritiska för PEEK.•Displacerings- och töjningsvärden är högre i PEEK- än i zirkonia-implantatförankrade treleds-underkonstruktioner. / AbstractPurposeThe aim of the study was is to examine the strength ofin three-unit implant-supported frameworks made of PEEK, depending on connector dimension and loading direction utilizing via a finite element analysis-method (FEAM) by analyzing the stress concentration, displacement and strain. in three-unit implant-supported frameworks made of PEEK, depending on connector dimension and loading direction utilizing a finite element-method (FEM).Material and methodImplant-supported frameworks, 44-46, of PEEK and zirconia with connector dimensions area 12 mm2, 14 mm2 and 16 mm2 was produced by CAD. Via FEAM-software the pontic was loaded with 500 N angled at 0° and 30°. Values for stress, displacement and strain were analyzed.ResultsMaximum stress values ​​occurred in PEEK with the connector area 12 mm2 under angled loading and minimum stress​​ in PEEK with 14 mm2 under axial loading. In the control groups, P/Z 16 mm2, maximum stress arose occlusally, but high stress remained in the cervical connector area. Higher displacement and strain values for displacement and strain waswere observed in all PEEK-groups compared to zirconia, regardless of connector dimension and load angulation of the load.ConclusionWithin the limitations of this the study, the following conclusions were made:•An under-dimensioned connector have a negative impact on the strength of three-unit implant-supported frameworks made of PEEK since the location of the maximum stress appears in more critical areas – the connector areas.•Inclined loading increases stress, displacement and strain in three-unit implant-supported frameworks regardless of material or connector dimension.•Stress values and stress distribution are similar in three-unit implant-supported frameworks made from of PEEK as well as zirconia, but affects PEEK more critically.•Higher displacement and strain values were observed in three-unit implant-supported frameworks of PEEK compared to zirconia.

En brotyp som är vanlig bland brokonstruktioner är plattrambron. Denna brotyp byggs både med slak- och spännarmering. Det är dock vanligare att bygga med slakarmering än spännarmering, vilket övervägs särskilt då spännvidderna är ungefär 25- 30 meter eller mer. Inledningsvis har en noggrann litteraturstudie genomförts tillsammans med en intervju av en kunnig brokonstruktör för att säkerställa en interaktion mellan teori och aktuell praxis. Detta arbete har haft ett huvudmål, vilket är att ur ett struktur- och kostnadsperspektiv jämföra och utvärdera hur behovet av slakarmering varierar i en plattrambros farbana då spännvidder varieras och betongtvärsnitt ändras. Arbetet har utförts med hjälp av finita elementprogrammet ”Brigade Standard”, vilket erbjuder en tre-dimensionell strukturanalys. Fyra olika tvärsnitt för spännvidder mellan 10-20 meter analyseras. Dimensioner på brodelar bestäms med hjälp av tumregler samt generella råd från intervjuperson; höjd i fält enligt L/20, L/25, L/30 samt L/35, där L är spännvidden. Resultatet visar främst att för ökade spännvidder mot 20 meter ökar lasteffekten på grund av egentyngd drastiskt och då särskilt det tvärsnitt som är störst, det vill säga L/20. Vidare visas även att slankare tvärsnitt resulterar i aningen högre armeringsmängd. Dock påverkas betongkostnaden i större utsträckning av slankare tvärsnitt och särskilt större spännvidder. Även om större spännvidd och slankare tvärsnitt föranleder ett större armeringsbehov, fås en lägre totalkostnad. Det bör noteras att priset på betong och stål är starkt beroende av konjunktur och tillgång till material. Denna studie kan bli ännu intressantare då priset varierar kraftigt för stål och föranleder att betongpriset blir mindre dominerande än vad det är idag. Huvudprodukten från detta arbete är att med hjälp av tabeller och nya priser kunna beräkna en preliminär totalkostnad för plattrambrons farbana för olika spännvidder och hur olika tvärsnittsalternativ påverkar denna kostnad.

It is essential to understand the mechanics of ice load and how it affects concrete dams located in a cold climate, such as Sweden, where the temperature becomes sufficiently cold to freeze the surface of the reservoir. The purpose of this thesis is to study ice load distribution along concrete dams, and its response during the application of an ice load. Two types of concrete dams were analysed, an arch dam and a buttress dam. For these dams, the influence from different parameters on the ice load distribution along the dams is studied. In addition to this, a study on how the ice load affects dam stability had also been performed. Stability analyses based on the finite element method were performed using both linear and nonlinear formulation of the interaction behaviour between the base of the dam and the underlying rock. A parametric study of ice sheet expansion on different dam types and geometries were performed. The expansion of the ice sheet was assumed to either be caused by a constant temperature 15 ˚C uniformly distributed over the ice thickness, or by a temperature gradient from 15 ˚C at the top surface of the ice sheet and 0 ˚C at the bottom. The parametric study also includes an investigation about influence of the shape of the reservoir beaches, where it either had a perpendicular shape towards the surface of the dam, or it had an angle of 30˚ with the dam surface. In the linear stability analysis, the structure continued to deform with increasing of the resultant pressure until it reached nonlinearity. The dam deflection had a linear relation with the applied ice load force until it reached the point when structure behaviour was nonlinear. The structure failed due to sliding, overturning or combination of both sliding and overturning. A material failure can also occur if the nonlinear material behaviour is considered, however this was not considered in this study. The parametric study showed that the ice load distribution was less near the beaches, and the distribution of the load on the concrete dam was higher near the top surface of the ice sheet. It was also shown in the study that the distribution of the ice load along the dam was as a cosine function where it had the maximum value at the buttress and the minimum at monolith connections. The result also showed that the load distribution over the thickness of the ice sheet was the same along the dam, regardless of the shape of the beaches or the length of the ice sheet. / Det är viktigt att förstå hur islasten beter sig och hur den påverkar betongdammar som är belägna i kallt klimat, som t.ex. Sverige, där temperaturen blir tillräckligt låg för att frysa ytvattnet i en flod. Syftet med detta examensarbete är att studera isbelastningsfördelningen längs en betongdamm och dess respons under en belastningen. Två olika typer av betongdammar har analyserats, vilka är valvdamm samt lamelldamm. För dessa, studerades det hur olika parametrar påverkar lastfördelningen från istrycket längsmed dessa dammar. Slutligen har det studerats hur islasten påverkar dammsäkerheten och risken för dammbrott. Inverkan från interaktionen mellan dammen och det underliggande berget som linjär eller olinjärt har studerats i stabilitetsanalyser baserade på finita elementmetoden. En parameterstudie har också genomförts för olika dammtyper och geometrier där islasten orsakades av en expansion av isytan. Denna expansion antogs vara orsakad av antingen av en jämn fördelad temperatur över istjockleken på 15 ˚C, eller en temperaturgradient över istjockleken med +15 ˚C på den övre ytan och 0 °C vid isens bottenyta. Den parametriska studien beaktar även inverkan från utformningen av stränderna, där den har definierats som antingen vinkelrät mot dammen eller med en lutande vinkel på 30 grader. I fallet med linjära stabilitetsanalyser kommer konstruktionen att fortsätta att deformeras som ett resultat av ökande resulterande tryckkraft. Dammens deformation har ett linjärt förhållande med den applicerade islasten till dess att den når en punkt då strukturens beteende övergå till olinjärt. Strukturens brottmod kan uppstå på grund av glidning, stjälpning eller i en kombination av både glidning och stjälpning. materialbrott kan uppstå om icke-lineariteterna beaktas. Dammen gick till brott på grund av glidning, vältning eller i kombinationen av dessa då. Materialbrott kan uppstå om icke-linjära materialmodeller inkluderas, men detta beaktades dock ej i denna studie. Den parametriska studien visar att isbelastningen är mindre nära stränderna och att belastningen på betongdammen är högre vid isens ovanyta. Studien visar att islastfördelningen längsmed dammen liknar en cosinusfunktion som når sitt maximum vid stödskivan och sitt minimum vid monolitanslutningen. Resultatet visar även att islastfördelningen genom islastens tjocklek har samma form längsmed dammen oavsett utformningen av stränder eller istäckets längd.

Concrete dams located in northern regions are exposed to large seasonal temperature variations. These seasonal temperature variations have resulted in cracking in thin concrete dams. Continuous monitoring and evaluation of existing dams are important to increase the knowledge about massive concrete structures and to ensure dam safety.  The aim of this degree project is to increase the knowledge about how cracking occurs in concrete dams and how it affects the dam safety. This was achieved by simulating the development of cracks in a concrete arch dam exposed to seasonal temperature variations using finite element analysis (FEA). The accuracy of the model was evaluated by comparing the results with measurements from a Swedish concrete arch dam. Finally, effect of cracks and temperature on the dam safety was investigated.  FEA was used to predict the crack pattern and displacements in the arch dam. The analyses were performed both with linear elastic and nonlinear material behavior. Two models were analyzed, in one model the dam was considered to be a homogeneous arch, the other model included contraction joints. The cracking was simulated using temperature envelopes from the location of the Swedish arch dam. To evaluate the displacements in the arch, further analyses were carried out, where the cracked arch dam was exposed to the actual temperature variations at the location. The results were compared to the crack pattern and measurements of displacements of the Swedish arch dam. To investigate the effects from the cracking on the safety of the dam, a progressive failure analyses performed.  The results show that the downstream face of the arch cracked under hydrostatic pressure. The cracks propagated further during winter when the temperature load was applied. The resulting crack pattern corresponded well with the survey of the cracks from the Swedish arch dam. The FE-models with nonlinear material developed a horizontal plastic hinge due to excessive cracking in a region halfway down from the crest. The plastic hinge affected the shape of the deflected arch. The magnitude of the displacements and the shape of the deflected arch was captured with the nonlinear models. A safety factor of 3 for internal structural failure in the arch was found in the failure analyses. The safety factor of the arch only decreased slightly due to the cracking. During a cold winter, the safety factor decreased to 2.5. / Betongdammar belägna i nordliga klimat blir utsatta för stora säsongsburna temperaturvariationer. Dessa temperaturvariationer har orsakat sprickbildning i tunna betongdammar. Kontinuerlig övervakning och utvärdering av befintliga dammar är viktigt för att öka kunskapen om massiva betongkonstruktioner och för att säkerställa dammsäkerheten.  Syftet med det här examensarbetet är att öka kunskapen om hur sprickor uppstår i valvdammar samt hur de påverkar anläggningens säkerhet. Målet är att med finit elementanalys (FEA) analysera uppsprickningen av betongen i en valvdamm som påverkas av säsongsburna temperaturvariationer. Tillförlitligheten i modellen utvärderas genom att jämföra med mätningar från en svensk valvdamm av liknande dimensioner. Slutligen utvärderas hur dammens säkerhet påverkas av sprickbildningen.  FE-analys användes för att förutsäga sprickmönstret och förskjutningarna i valvdammen. Analyserna utfördes både med linjärelastiskt och icke-linjärt materialbeteende. Två modeller användes i analysen, i ena modellen betraktades dammen som homogen och i den andra inkluderades gjutfogar. Sprickmönstret simulerades med temperaturcykler baserade på extremtemperaturer tagna intill den svenska valvdammen. För att utvärdera förskjutningarna i dammen gjordes vidare analyser där den spruckna dammen utsattes för temperaturvariationer uppmätta från samma plasts. Resultaten från analysen jämfördes med mätningar av förskjutningar och kartering av sprickor från den svenska valvdammen. För att undersöka hur säkerheten påverkades av sprickbildningen utfördes progressiv brottanalys.  Resultaten visar att dammen spricker på nedströmssidan när den utsätts för vattentryck. Sprickorna fortplantas under vintern när temperaturlasten appliceras. Sprickmönstret stämmer överens med kartering av den verkliga dammen. FE-modellerna med icke-linjärt materialbeteende utvecklade en plastisk led längs horisontella sprickor halvvägs ner från krönet. Den plastiska leden påverkade dammens utböjda form. Förskjutningarna och dammens utböjda form i de ickelinjära modellerna stämmer väl överens med de uppmätta förskjutningarna. Vid brottanalysen var säkerhetsfaktorn mot materialbrott i dammen 3. Säkerhetsfaktorn minskade något till följd av sprickorna. Under en kall vinter sjönk säkerhetsfaktorn till 2,5.

High-Frequency Mechanical Impacts (HFMI) is a surface treatment technique utilized to introduce residual stresses and extend the service life of structures. This project primarily focuses on studying the life extension effects of HFMI on welded structures that have undergone fatigue and have existing cracks. This is of significant importance for the maintenance of structures jointed with welds, such as bridge structures. Therefore, this project selected welded components with lower fatigue strength in bridge structures as research specimens for analysis and testing.To simulate the conditions that bridges experienced over many years of usage, initial notches were prepared near the weld toes. A data acquisition and control system was developed to analyze crack propagation behavior, using NI devices to assess the pre-fatigue condition and control the fatigue testing machine. To understand the test results, fracture mechanics calculations and finite element simulations were applied for comparison.In conclusion, based on the experimental results, HFMI improves the life of welded structures with cracks. This demonstrates the feasibility of using HFMI for the maintenance of bridge welding structures and extending their service life. / HFMI (High-Frequency Mechanical Impacts) är en ytbehandlingsteknik som används för att införa restspänningar och förlänga livslängden hos strukturer. Detta projekt fokuserar främst på att studera effekterna av HFMI på svetsade strukturer som har genomgått utmattning och har befintliga sprickor. Detta är av stor betydelse för underhållet av strukturer som sammanfogas med svetsar, t.ex. brokonstruktioner. I detta projekt valdes därför svetsade komponenter med lägre utmattningshållfasthet i brokonstruktioner som forskningsexemplar för analys och provning.För att simulera de förhållanden som broar utsätts för under många års användning förbereddes initiala sprickor vid svetsfogarna. Ett datainsamlings och styrsystem utvecklades för att analysera sprickornas utbredning, med hjälp av NI-enheter för att bedöma tillståndet före utmattning och styra utmattningsprovningsmaskinen. För att göra de experimentella resultaten mer rimliga användes brottmekaniska beräkningar och finita elementsimuleringar för jämförelse.Slutsatsen är att HFMI, baserat på de experimentella resultaten, förbättrar livslängden avsevärt för svetsade strukturer med sprickor av djup mindre än 0.5 mm. Detta visar att det är möjligt att använda HFMI för underhåll av svetsade brokonstruktioner och förlänga deras livslängd.

This thesis covers an investigation regarding the failure in the bridge slab of Gruvvägsbron, which was the result of the full scale test that the bridge was subjected to prior to demolition. Using the non-linear finite element software ATENA 3D, a model of the bridge was assembled, with the purpose to attempt to reenact the test procedure and realistically capture the failure load and behaviour. This in order to be able to conclude what kind of failure that occurred. The initial part of this thesis presents a summary of a conducted literature study, which aims to give deeper knowledge regarding the linear shear and punching shear phenomena and their respective failure mechanisms, and how they are applied on bridge slabs. Furthermore, the shear capacity of the bridge was calculated according to current design codes. A parameter study was conducted on the model, which initially showed a over-stiff response. The aim of this was to study the influence of key variables on the outcome of the analysis, and hopefully get closer to the failure load acquired inthe experiment. From the studied parameters, it was observed that a combined reduction of the tensile strength and fracture energy, together with a low fixed crack coefficient had the largest influence on the outcome of the analysis. It was also observed that the location of the failure and failing load was dependant on how the loading was applied to the model, i.e. via load control or deformation control. The final model failed at a load which surpassed the actual failure load by 10.5%. The mode of failure obtained in all the analyses were the result of a large shear crack propagating from the edges of the loading plate, through the slab to the slab/girder-intersection. This indicates that the type of failure that occurred was primarily due to a linear shear mechanism with a secondary punching effect. The design values calculated by keeping with the current codes resulted in too conservative values when compared to the obtained failure load from the experiment. This proves the difficulty in regarding the internal force distribution in slab struc-tures as well as the shear carrying width, which from the analysis were found to be larger than that obtained from the code. / Denna uppsats behandlar en utredning gällande brottet i plattan på Gruvvägsbron, som var resultatet av det fullskaletest som bron utsattes för innan rivning. Med hjälp av den icke-linjära finita element-programvaran ATENA 3D skapades en modell avbron, med syfte att på ett realistiskt sätt försöka återskapa experimentet och fånga brons verkliga beteende. Detta för att således kunna dra slutsatser angående brottets natur. Den första delen av denna uppsats innehåller en sammanfattning av en utförd litteraturstudie, som ämnar ge en ökad förståelse angående fenomenen skjuvning och genomstansning, tillsammans med olika brottmekanismer relaterade till dessa. Vidare har brons motstånd mot skjuv- och genomstansningbrott beräknats enligt rådande normer. En parameterstudie utfördes på modellen, då den ursprungligen uppvisade ett överstyvt beteende. Syftet med detta var att studera nyckelparametrars påverkan på analysens resultat, och eventuellt komma närmare den verkliga brottlasten i experimentet. Av de studerade parametrarna observerades att en samtida reduktion av draghållfasthet och brottenergi, samt ett lågt värde på den så kallade "fixedcrack"-koefficienten gav störst inverkan på resultatet. Vidare observerades att brottets lokalisering och brottlasten var beroende av hur lasten påfördes modellen, dvs genom last- eller deformationsstyrning. Den slutgiltiga modellen gick till brott vid en last som översteg den verkliga brottlasten med 10.5%. Brottet som skedde var i samtliga analyser resultatet av en skjuvspricka som sträckte sig från kanten av lastplattan, genom plattan, ner till mötet mellan platta och balk. Detta indikerar att den typ av brott som skedde var ett primärt skjuvbrott med en sekundär stanseffekt. Lastvärdena beräknade enligt rådande normer tycks vara för konservativa, om jämförelse görs med lasten som uppnåddes i experimentet. Detta visar på svårigheten i att bedöma den inre kraftspridningen i plattor, och även dess skjuvbärande bredd, då analysen visade att denna var betydligt större än vad som ges i koden.

Forklifts that are capable of lifting heavy loads and reaching high lift heights are required by stan-dards to have an overhead guard to protect the operator from falling objects. The same standardsspecify a standardized procedure for testing the strength of these overhead guards. The test in-volves dropping ten 45 kg wooden cubes and a heavy timber load onto the overhead guard. Thesedestructive tests are time-consuming and expensive, and it is the purpose of this master’s thesis todevelop a methodology for simulating this kind of test using the finite element method with a largedisplacements, explicit scheme using the solver RADIOSS by Altair. This was achieved by firstdesigning, constructing, and testing a physical prototype of an overhead guard to use as a referencefor a finite element methodology to be validated against. The work has also included tensile testingof the overhead guard material, and this was done both to obtain material data from the sametype of material as the prototype, and to get Johnson-Cook material parameters, which are hardto come by in the literature. Next, a basic finite element model was created which showed a verylarge discrepancy compared to the physical test results. An extensive investigation into aspectssurrounding finite element modeling and material modeling was undertaken, and resulted in a fi-nal model which overestimated the displacements by about 40 % only. The remaining inaccuracyis believed to mostly stem from inadequate strain-rate sensitivity data, caused by limitations inavailable resources for material testing.

The growing concern with the environmental impacts of disposable products has placed an emphasis on ensuring the sustainability of material systems. A shift in the selection of material can decrease the negative effects of disposable products. One class of materials with good credentials is biocomposite materials, a material partly consisting of biodegradable products. In this thesis project a compression molding machine suitable for the pressing of biocomposite materials are developed for the start-up Trash to Gold. The start up is in a early process of developing compression molding machine. As of now they use a modified workshop press to test out the pressing of to-go coffee cups made out of biodegradable a biocomposite material partly consisting of coffee grounds. The current press is not optimised for their expected customer group and it is therefore appropriate to develop a new one. The aim of this thesis project is to assist Trash to Gold in their development of a compression molding machine, suitable for upcycling biodegradable waste into disposable products. The objective of this thesis project is to develop a concept of a compression molding machine that can be used to print to-go coffee cups partly made of coffee grounds. The concept to be developed will be for a press that weighs less and has smaller dimensions than the current one to suit the target group. The product development methodology of the project is based on Ulrich and Eppinger’s book ”Product Design and Development”. Some of the approaches used from book are modified for better application on the project. The project also includes digital and theoretical tools to determine if the concept can withstand the pressure generated when the machine is in use. The result of the thesis project is a concept of a compression molding machine that meet requirements given by the start up. Suitable parts for the basic structure of the compression molding machine is presented such as how the pressing function will occur and the outer frame with where the different components will sit. The resulting concept is smaller and more light weight compared to the current machine. / Den växande oron för negativa effekter engångsprodukter har på miljön har lett till ett ökat intresse att säkerställa materialsystemens hållbarhet. En förändring av materialvalet fÅNor produkterna kan minska dessa negativa effekterna. En materialklass som hade kunnat minska de negativa effekterna är biokomposita material. Biokomposit material är ett material som delvis består av biologiskt nedbrytbara produkter. I detta examensarbete utvecklas en formpressningssmaskin anpassad för formpressning av biokomposita material. Projektet görs på uppdrag av startup-företaget Trash to Gold. Företaget håller på att utveckla en formpressningsmaskin och använder just nu en modifierad verkstadspress för att testa tillverkningen av engångskaffemuggar som delvis består av kaffesump. Den nuvarande pressen är inte anpassad för den förväntade kundgruppen och det är därför l'mpligt att utveckla en ny. Syftet bakom detta examensarbete är att hjälpa Trash to Gold att utveckla en formpressningsmaskin som är anpassad för återanvändningen av bionedbrytbara restprodukter till engångsartiklar. Målet med det här examensarbetet är att utveckla ett koncept av en formpressningsmaskin som kan användas för att formpressa engångskaffemuggar delvis bestående av kaffesump. Konceptet som tas fram ska vara för en press som väger mindre och har mindre dimensioner än den nuvarande för att passa målgruppen. Arbetets produktutvecklingsmetodik är baserad på Ulrich och Eppingers (U&E) bok ”Product design and Development”. Exempel på metoder som använts är identifiering av kundbehov, produktspekification, konceptgeneration, extern- och intern undersökning samt olika poängsättningsmetoder. Arbetet omfattar också teoretiska modeller och verktyg för att räkna på konceptets hållfasthet, materialval och val av komponenter. Resultatet av examensarbetet är ett koncept för en formpressningsmaskin som uppfyller de krav som ställts av start up-företaget. Lämpliga delar för grundkonstruktionen av formpressningsmaskinen presenteras. Till dessa hör vad som ska ge upphov till pressfunktionen samt den yttre ramen där de olika komponenterna kommer att sitta. Det resulterande konceptet väger mindre och har mindre dimensioner jämfört med den nuvarande maskinen.

Cement hydration is the result of a series of simultaneous chemical reactions occurring during the production of concrete. An excessive amount of heat is generated, which consequently may give rise to thermal stresses and cause early age cracks in concrete that may affect its structural integrity, and load bearing capacity. Incorporating fly ash into the concrete mixture has shown to be an efficient method to reduce the temperatures developed during early age hydration, especially for massive concrete structures. Fly ash does additionally affect the concrete's development of compressive strength, tensile strength and Young's modulus. The MahanaKhon tower's mat foundation is divided into 14 layers, with fly ash incorporated in the concrete mix. A finite element model was developed of the mat foundation with COMSOL Multiphysics to simulate the developed temperatures and thermal stresses during curing. The simulations were carried out as parametric studies with different strain reference temperatures. The simulated temperatures were compared with existing temperature measurements that were conducted in three different elevations in each concrete layer. The result of the temperature analyses showed that the measured temperatures were generally larger than the simulated ones, which may have been the result of the numerical model's heat conductivity and convective heat transfer coeffcient not reflecting the actual case. Furthermore, the numerical model did not take into account the effects of solar radiation, which would most likely have increased the temperature of the concrete. The maximum simulated temperatures were mostly found in the center level of the concrete, followed by the lower level, and the lowest at the top. It was also observed that the maximum temperatures in some of the mat foundation layers could exceed 70 °C, which is generally considered high since the risk of delayed ettringite formation may arise. The large temperature is partially a result of not using cooling methods, such as cooling pipes, but also due to the high initial and ambient temperatures. The result of the thermal stress analyses showed that no tensile stresses arose when the strain reference temperature, Tref, was specified to 30 °C, corresponding to the mean ambient temperature. This is due to the concrete temperature not falling below Tref, and the concrete will therefore be in expansion and only be subject to compressive stresses. Increasing Tref to 50 °C, which was considered a reasonable estimation, resulted in developed tensile stresses in all mat foundation layers, where the majority of the mat foundation layers showed a risk of superficial surface cracks. The maximum tensile stresses were found at the final time of the simulations, which was expected, since the temperatures were at their lowest as a result of removing the curing insulation. Finally, setting Tref to 70 °C, corresponding to the maximum temperature during hardening, increased the induced tensile stresses considerably, due to the large temperature gradient between Tref and the concrete temperature. The maximum stresses were, as expected, located at the top level and caused by internal restraint. The second largest tensile stresses were found in the center level, also subject to internal restraint. The lowest tensile stresses were located in the lower level, subject to external restraint. / Cementhydratation är resultatet av en serie kemiska reaktioner som sker under tillverkningen av betong. Stora mängder värme genereras, vilket följaktligen kan ge upphov till termiska spänningar och orsaka tidig sprickbildning som påverkar betongens hållfasthet, och bärförmåga. Inkludering av flygaska i betongblandningen har visat sig vara en effektiv metod avsedd att minska temperaturerna som utvecklas under hydratationen i ung betong, särskilt i massiva betongkonstruktioner. Flygaska påverkar också betongens utveckling av tryckhållfasthet, draghållfasthet och elasticitetsmodul. MahanaKhon towers bottenplatta är uppdelad i 14 lager, där flygaska inkluderades i bottenplattans betong. En finit elementmodell av bottenplattan skapades i COMSOL Multiphysics, där de utvecklade temperaturerna och termiska spänningarna i den unga betongen simulerades under bottenplattans härdningsfas. Simuleringarna genomfördes som parameterstudier med olika referenstemperaturer. De simulerade temperaturerna jämfördes vidare med befintliga temperaturmätningar som utfördes i tre olika elevationer i varje gjutetapp. Resultaten av temperaturerna visade att de uppmätta temperaturerna var generellt högre än de simulerade, vilket bland annat kan bero på att betongens värmeledningsförmåga, samt konvektiva värmeöverföringskoefficient inte återspeglade det aktuella fallet. Den numeriska modellen tog inte heller hänsyn till effekten av solinstrålning, som sannolikt skulle ökat betongens temperatur. De maximala temperaturerna hittades mestadels i betongens mittnivå, följt av den lägre nivån och slutligen lägsta nivåerna vid toppen. Det observerades även att de maximala temperaturerna i bottenplattan kunde överstiga 70 °C, vilket generellt anses vara högt då risken för fördröjd ettringitbildning kan uppstå. De höga temperaturerna beror delvis på avsaknad av kylmetoder, såsom kylrör, men även på den höga initialtemperaturen och omgivningstemperaturen. Resultaten av spänningsanalysen påvisade att inga dragspänningar uppstod när referenstemperaturen Tref denierades till 30 °C, som motsvarar den genomsnittliga omgivningstemperaturen. Detta förklaras av att betongen kommer att vara i expansion och följaktligen endast utsättas för tryckspänningar. Efter att Tref ökats till 50 °C, vilken ansågs vara en rimlig estimering i denna studie, uppstod dragspänningar i alla lager i bottenplattan, där vissa utsattes för risk för ytsprickor. De maximala dragspänningarna uppstod vid simuleringarnas slut, vilket var förväntat då temperaturerna var som lägst vid den tidpunkten till följd av att isoleringen avlägsnades. Slutligen höjdes Tref till 70 °C, vilket motsvarar den maximala temperaturen i bottenplattan under härdning. De inducerade dragspänningarna ökade avsevärt på grund av den stora temperaturgradienten mellan Tref och betongtemperaturen. Samtliga lager utsattes i detta fall för risk för genomgående sprickor. De maximala dragspänningarna påträffades på toppnivån och orsakades av inre tvång. De näst största dragspänningarna fanns i mitten av plattan och var också resultatet av inre tvång. De lägsta dragspänningarna påträffades vid plattans lägre nivå, som utsattes för yttre tvång.

Robot design and development has been the backbone of industrial automation and is in the forefront of accelerated development across all areas. Robot designers have been using simulations for reducing product development lead times. With growing demand for faster, precise and efficient robots, the requirements on computerized simulation for stress analysis has become stringent. While the product structure is mostly designed and developed from scratch, some components are sourced from suppliers, leaving a gap in the knowledge for modelling an entirety of a robot. This thesis applies a structured method to develop a grey-box model of the compact gears, which provides the robots its dexterity in a compact form factor. The method utilizes experimental strain measurements as a basis for building the model. Design of experiment is used as the guide for conducting FE analysis on robot links with unit load case, followed by scaling of stresses to actual load case. Simulated and measured stress plots are compared to conclude on optimum modelling approach. Further, the thesis proposes an alternative method for stress analysis of robot links by omitting the compact gear embodiment. While the method applies well on the robot links considered during the study, its validation across other links and robot architecture is yet to be performed. Finally, recommendations for implementation of proposed method and areas for expanding this thesis work are proposed. / Robotdesign har varit ryggraden inom industriell automation och är i framkanten av utvecklingen inom alla områden. Robotdesigners använder sig av simuleringar för att korta utvecklingstider. Med växande krav på snabbare, effektiva och noggranna robotar, har kraven på datorsimuleringar ökat. Medan huvuddelen av strukturen är utvecklad från grunden, är några komponenter köpta från leverantörer vilket skapar ett glapp i kunskapen för att kunna modellera en hel robot. Det här examensarbetet använder en strukturerad metod för att utveckla en "grey-box" modell av en kompaktväxel, vilken tillåter robotens mångsidighet i ett kompakt format. Metoden använder töjningsmätningar till grund för att bygga modellen. Experimentell design används som en guide för att utföra FE analyser på robotdelar med enhetslastfall, vilka skalas till verkliga lastfall. Simulerade och uppmätta spänningar jämförs för att optimera modelleringen. Det föreslås även en metod där kompaktväxlarna inte modelleras som solider. Metoden fungerar väl för robotarmar som ingick i denna studie, dock bör den verifieras på andra modeller och delar. Slutligen föreslås implementering av metoden som tagits fram i denna rapport samt ytterligare arbete för att verifiera metoden.