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.

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.

Today, there is a significant demand for electricity, a demand expected to increase in the coming years. To meet market needs, the number of offshore wind turbines is increasing, along with their dimensions to generate a greater amount of electricity. This leads to anecessity for a new generation of freight ships with bigger dimensions and capacity for transportation and installation of wind turbine components. Finite Element models enable comprehensive analyses of the hull beams' components, bulkheads, and supports, providing relevant information about the hull's stress impact for different load combinations. The advantage of creating a model is to provide a clear overview while allowing the product to be simulated before production, facilitating a better understanding of the product's future function and appearance. A Finite Element model's analysis results largely reflect reality and thus constitute a valuable tool for ship production. In SAP2000, a shell model was created over a pontoon with interconnected beam and shell elements. The model was simulated with loads from self-weight combined with hydrostatic pressure in combination with various sets of hull components. Four simulations were performed with analyses of shell and frame stresses, showing that a stronger construction results in less stress variation in the pontoon's constituent elements. The upper side of the pontoon did not meet the tolerance values of ±50 MPa for either frame or shell elements in the first analysis. When the frame dimensions were increased, the shell elements met the stress level criteria, but the frame elements still significantly exceeded the tolerance values. An increased plate thickness was not beneficial for the structure’s stress load as the self-weight increased without providing additional stiffness.