In this thesis project, the possibility to make use of a mechanical spring to achieve stiffness adjustability in a shock absorber for mountain bikes is evaluated. A mechanical spring increases the shock absorber’s sensitivity compared to a fully adjustable air spring. Today, there are no mechanical springs available on the market that offer enough stiffness adjustment to suit different riders with large variation in weight. Therefore, a mechanical spring with a wide stiffness adjustment range could be ground-breaking if it is possible to implement in mountain bike shock absorbers. The work has been carried out in accordance with a product- and concept development approach where the final concept design has been optimised analytically and verified numerically. The developed spring has been integrated in a new damper design and the complete damper and spring system has been dimensioned to fit current mountain bike frames. The result is a prototype shock absorber with a spring to suit riders between 70-88kg. An alternative spring for cyclists between 59-75kg has also been proposed. Since these springs have been made to fit current mountain bikes, it was possible to conclude that a mechanical spring witha wide range of adjustable stiffness is feasible for mountain bike application. With available spring steels, it is not possible to accommodate every rider with only one spring. It is however possible to achieve adjustment that is suitable for a rider weight range of roughly 15-16kg. This is between 70-110% more than similar products available on the market can offer. / I detta examensarbete utvärderas möjligheten att använda en mekanisk fjäder för att uppnå justerbar fjäderstyvhet hos en stötdämpare avsedd för terrängcykling. En mekanisk fjäder ökar stötdämparens känslighet jämfört med en fullt justerbar luftfjäder. I dagsläget finns på marknadeningen mekanisk fjäder vilken kan erbjuda tillräcklig justeringsmån för att passa cyklister med stor viktvariation. Därför kan en mekanisk fjäder med ett brett styvhetsspann vara banbrytande om en sådan kan tillämpas på dagens terrängcyklar. Arbetet har utförts som ett produkt- och konceptutvecklingsprojekt där den slutliga konceptdesignen har optimerats analytiskt och verifierats numeriskt. Den fjäder som tagits fram har integrerats i en ny dämparkonstruktion och stötdämparsystemet har dimensionerats för att passa dagens terrängcyklar. Resultatet är en prototyp av en stötdämpare med en fjäder som passar cyklister mellan 70-88kg. En alternativ fjäder passande cyklister mellan 59-75kg har också tagits fram. Eftersom en justerbar fjäder vars design möjliggör användning i en stötdämpare för dagens terrängcyklar har slutsatsen dragits att en justerbar mekanisk fjäder kan fungera inom detta tillämpningsområde. Det är inte möjligt med dagens material att utforma en mekanisk fjäder med tillräckligt justerbar styvhet föratt passa alla åkare. Det är däremot möjligt att använda en fjäder som passar cyklister inom ett viktspann på omkring 15-17kg. Detta är mellan 70–110% mer än vad liknande produkter tillgängliga på marknaden idag kan erbjuda.

The goal of this project was to evaluate the viability of a mass-spring-damper based model for modeling of biological tissue. A method for automatically generating such a model from data taken from 3D medical imaging equipment including both the generation of point masses and an algorithm for generating the spring-damper links between these points is presented. Furthermore, an implementation of a simulation of this model running in real-time by utilizing the parallel computational power of modern GPU hardware through OpenCL is described. This implementation uses the fourth order Runge-Kutta method to improve stability over similar implementations. The difficulty of maintaining stability while still providing rigidness to the simulated tissue is thoroughly discussed. Several observations on the influence of the structure of the model on the consistency of the simulated tissue are also presented. This implementation also includes two manipulation tools, a move tool and a cut tool for interaction with the simulation. From the results, it is clear that the mass-springdamper model is a viable model that is possible to simulate in real-time on modern but commoditized hardware. With further development, this can be of great benefit to areas such as medical visualization and surgical simulation. / Målet med detta projekt var att utvärdera huruvida en modell baserad på massa-fjäderdämpare är meningsfull för att modellera biologisk vävnad. En metod för att automatiskt generera en sådan modell utifrån data tagen från medicinsk 3D-skanningsutrustning presenteras. Denna metod inkluderar både generering av punktmassor samt en algoritm för generering av länkar mellan dessa. Vidare beskrivs en implementation av en simulering av denna modell som körs i realtid genom att utnyttja den parallella beräkningskraften hos modern GPU-hårdvara via OpenCL. Denna implementation använder sig av fjärde ordningens Runge-Kutta-metod för förbättrad stabilitet jämfört med liknande implementationer. Svårigheten att bibehålla stabiliteten samtidigt som den simulerade vävnaden ges tillräcklig styvhet diskuteras genomgående. Flera observationer om modellstrukturens inverkan på den simulerade vävnadens konsistens presenteras också. Denna implementation inkluderar två manipuleringsverktyg, ett flytta-verktyg och ett skärverktyg för att interagera med simuleringen. Resultaten visar tydligt att en modell baserad på massa-fjäder-dämpare är en rimlig modell som är möjlig att simulera i realtid på modern men lättillgänglig hårdvara. Med vidareutveckling kan detta bli betydelsefullt för områden så som medicinsk bildvetenskap och kirurgisk simulering.