Artificial neural networks (ANNs) are commonly considered as "black boxes": they can approximate any function without giving any interpretation. Novel research has observed that the laws of physics, which govern everything around us, can supplement the implementation of a neural network. For this purpose, we have physics-informed neural networks (PINNs): they are networks trained to consider the physics outlined in nonlinear partial differential equations (PDEs).  This thesis focuses on the thermal modelling of power transformers applying PINNs constrained to the heat diffusion equation. The aim is to estimate the top-oil temperature and the thermal distribution of a transformer. A solution of the equation will be provided by the Finite Volume Method (FVM), which will constitute a benchmark for the PINNs predictions. Differently from other works on PINNs, an additional challenge in this problem is the availability of field measurements. The results obtained show good accuracy in estimating the distribution and the top-oil temperature with PINN almost mimicking exactly FVM. Further improvements could be attained by rearranging the equation using more specific parameters to model the thermal behaviour of transformers and scaling the equation to dimensionless form. / Artificiella neurala nätverk (ANN) betraktas vanligtvis som "svarta lådor": de kan approximera vilken funktion som helst utan att tillhandahålla någon tolkning. Inom ny forskning har man sett att fysikens lagar, som styr allt runt omkring oss, kan komplettera implementeringen av ett neuralt nätverk. För detta ändamål har formulerats fysikinformerade neurala nätverk (PINN): de är nätverk som har tränats att ta hänsyn till den fysik som beskrivs i ickelinjära partiella differentialekvationer (PDE). Denna avhandling fokuserar på termisk modellering av transformatorer med tillämpning av PINN begränsat till värmeledningsekvationen. Syftet är att uppskatta en toppoljetemperatur och en transformators värmefördelning. Lösningen till ekvationen erhålls med finita volymmetoden (FVM), som används som en referenslösning för att utvärdera förutsägelserna från PINN. Implementeringen av PINN-algoritmen medförde en extra utmaning eftersom källtermen innefattade uppmätta värden. En metod att kringgå denna svårighet genom att approximera värdena på mätningarna i det neurala nätverket genom träning på motsvarande data presenteras. De erhållna resultaten visar god noggrannhet vid uppskattning av fördelningen och toppoljetemperaturen med PINN i jämförelse med FVM-lösningen. Ytterligare förbättringar kan uppnås genom att arrangera om ekvationen med mer specifika parametrar för att modellera transformatorernas termiska beteende och skalning av ekvationen till dimensionslös form.

I samband med byggprojekt uppstår det berg- och jordmassor som måste hanteras. De senaste årens ökade bostadsbyggande och stora infrastrukturprojekt i kombination med en ökad miljömedvetenhet har lett till att olika effektiviseringar av massahantering hamnat i fokus. En sådan effektivisering är  en samordnad återvinning av massa centralt mellan olika byggprojekt och som enligt studier kan minska både antalet transporter och total miljöpåverkan, en sådan plats kallas för masslogistikcenter (MLC). Kostnadsstrukturen hos ett MLC är dock outforskat vilket försvårar skapandet av hållbara affärsmodeller. Med detta som motivering är studiens syfte följande:  Syftet är att skapa en modell för att beräkna kostnaden av att driva ett MLC Modellbyggnadens struktur och dess viktiga komponenter belästes i en inledande litteraturstudie tillsammans med fakta om masshantering och centraliserad materialhantering. En metod för modellutförande utvecklades med tre större steg: utformande av en konceptuell modell, kvantifierande av modellen till en datamodell och slutligen ett test av modellen för att förbättra den. Litteratur om masshantering belyste det komplexa ämnet där massa beroende på omständigheter och sort kan variera från avfall till handelsvara. Slutligen belystes den teoretiska bakgrund som finns till centraliserad materialhantering med fokus på bygglogistikcenter som visar sig kunna minska kostnader vid byggprojekt.   Modellen utvecklades sedan i tre större faser utifrån den valda metoden för modellutförande och modellens utveckling överensstämmer med rapportens tre huvudfrågor. I första fasen anlades en konceptuell modell med stöd av den gjorda litteraturstudien och semistrukturerade intervjuer av personer kunniga inom masshantering och erfarna av aktiviteter i och runt ett MLC. I modellbyggandets andra fas kvantifierades den konceptuella modellen. En aktivitetsbaserad kalkyl passade den konceptuella modellens utformning bäst. Den tredje fasen testade sedan modellen på framtida byggprojekt i norra Norrköping, utifrån detta experiment förbättrades modellen ytterligare.  Resultatet sammanfattar aktiviteter i det studerade systemet och resurser som används av dessa aktiviteter. Det kan sammanfattas som att mängden massa, massans typ samt dess föroreningsgrad driver flera kostnader. Allra mest kostsam är den massa som sorteras ut i MLC för kvittblivning. Systemet blir alltså kostnadseffektivt om man så tidigt som möjligt i processen kan sortera ut det material som i så hög grad som möjligt kan återvinnas. Resultatet visar vidare att ett MCL:s kostnadsstruktur påverkas av dess geografiska placering som blir en vägning mellan närhet till projekt och markpris. Närhet till projekt minskar transportkostnader medan billig mark möjliggör i sin tur antingen lägre kostnad för mark eller större möjligheter till lagring som ökar återvinning och minskar deponikostnader. På detta sätt är flera större kostnadsposter också direkt beroende av MCL:s placering. Ett annan vägning mellan kostnader är när krossning ska genomföras, varje krossning innebär en startkostnad samtidigt som behövd lageryta ökar när krossningar görs mer sällan. Slutligen innebär ett MLC en viss planering av såväl transporter som lager, detta driver kostnader för administrativt arbete vars kostnad måste bäras av den minskade deponeringen och transporten som ett MLC kan möjliggöra. Kvantifieringen av modellens massflöden gjordes enligt en tolkning av en ABC-kalkyl med minsta tidsenhet en vecka. Testet av modellen, med data från Optimass, på ett antal projekt i Norrköping gav en rad förbättringar av modellen. Dessutom grundlade testet tillsammans med ett enkelt referensscenario att ca 30 % av driftkostnaderna kunde sparas med ett MLC. Genom att modellen skapats, testats och förbättras har studiens syfte uppfyllts. Denna studie är ett steg i att analysera möjligheterna med ett MLC. Vidare forskning behövs bland annat inom områdena: marknaden för återvunna massor, andra användningsområden för lera och investeringskostnader för ett MLC. / In connection with construction projects, large quantities of rock and soil are excavated and need to be handled. In recent years, increased housing construction and large infrastructure projects in combination with an increased environmental awareness has contributed to an increased interest in rock and soil management. A rock and soil consolidation centre (from now on SCC) is a location where recycling of rock and soil can be coordinated between different construction projects in the area. A centre like this can, according to studies, lower both number of transports needed and the total environmental impact. However, the cost structure of a rock and soil consolidation centre lacks research, which makes it difficult to create sustainable business models.  The structure of model building and its important components, together with facts regarding rock and soil management and centralized material handling were studied with a literature study. A method for creating a model was developed using three steps: firstly, designing a conceptual model; secondly, quantifying the model into a computer model and lastly test and improve the model. Literature regarding rock and soil management highlighted the complicated matter of the different uses of rock and soil, where, on one hand, when excavated by a construction/excavation company, it is considered waste and may not be dumped haphazardly. On the other hand, if the rock and soil were collected and deposited into an SCC, it may be sold for reuse and hence becomes a commercial product. The literature also showed how in theory a centralized construction logistic can lower costs during construction projects. The model was developed in three phases, each corresponding to the three main questions of the study. The first phase focuses on the creation of a conceptual model, which was made possible with sources in the literature and the semi-structured interviews with respondents working in the rock and soil management field. The second phase moved the conceptual model into a computer model. An activity-based calculation was chosen to represent calculation regarding costs in the model, while the last phase focused on testing the model in Norrköping and finding improvements.  The result presents activities within the studied system, as well as which resources were used to make these activities happen. The results can be summarized by saying that the volume of rock and soil, what types of rock and soil used and the levels of contamination are the main drivers of a higher total cost. The costliest part is connected to the fee for taking rock and soil waste to landfills. Since this cost can be reduced if a product is recycled, a lot of the cost can be lowered if rock and soil that can be reused is sorted out early. The result also shows that an SCC’s cost structure is affected by its geographical location, which becomes a balance between proximity to projects and cheaper, more accessible land further away from a city. Another crossroad is when to conduct crushing of rocks and soil, since there is a high start-up cost and at the same time more storage is needed if the crushing of rock and soil is carried out less frequently. Lastly an SCC requires some planning regarding its operations and transports which in hand also contributes to increased administrative costs, costs which all need to be lower than the option of driving the rock and soil to a landfill.  To quantify the module was done according to an interpretation of an activity-based calculation with a time unit of a week. The test of the model, with data from Optimass on several development projects in Norrköping, resulted in some improvements of the model. The test also could also be compared to a simple reference scenario where approximately 30% of the total cost could be saved with an SCC. It also showed a pay-off time of around a year. By creating, testing, and improving the model the purpose of the study has been accomplished. This study is a step in analysing the possibilities with an SCC. Further research is needed to determine the market for recycled rock and soil products, other usable areas for products such as clay and more accurate calculations regarding the investment costs of an SCC.

Woodbe Engineering AB is a freshly started company that has developed a new type of joint for cross-laminated timber (CLT). The joint does not include any metallic fasteners, which improves sustainability, the ergonomics for the workers and time efficiency. The joint is designed to connect floor and wall elements in multi-storey buildings, by milling a dovetail in the floor element, and a fitting track in the wall element using a CNC machine. Before the product can be used on the market, it needs to be verified. This verification can either be done using physical tests, calculations, or a combination of both. The company has performed experimental small-scale tests, where the load-bearing capacity was tested. Later this year, large scale tests are to be performed. The purpose of this work is to develop a simulation model that can predict the results of the physical test. A simulation model that yields accurate results can be a good substitution for physical testing, due to a lower cost, better time efficiency, and parameters that can easily be changed. CLT is made up of several layers of wooden plates with different directions. The wood itself is quite complex to model. It has different properties in different directions, both ductile and brittle fracture modes and a large scatter of material properties. To capture this behaviour, a material model which incorporates orthotropic elasticity with linear fracture mechanics has been used. The behaviour of the material model has been evaluated with tests in both tension and compression in different directions. The accuracy of the material model was investigated by a simulation of the small-scale tests where the load-bearing capacity and the mode of fracture was investigated. A simulation of the large-scale experiment has also been conducted, where predictions of the load-bearing capacity and the first mode of failure was investigated. Also, a calculation script has been developed, which calculates the shear stress in the dovetail.  The results of the simulations clearly show the capability of the material model. Load-displacement graphs show ductile and brittle behaviour in compression and tension respectively. The strength is the highest along the fibres of the wood, with a fast decrease as the angle is increased. The simulation of the small-scale tests showed the initiation of rolling shear damage in the bottom transverse layer of the dovetail at a load level of 87 kN. The load continued to rise until a maximum load of 112 kN, while the damaged region grew upwards into the next layer. As compared to the physical tests, the mean maximum capacity of the joint was 125 kN, where rolling shear cracks could be found in the upper transverse layer in all tested specimens. Some of the tested specimens showed damage initiation at a load level of 84 kN. For the larger experiment, the same mode of damage was initiated at a load level of 161 kN which continued to rise until a maximum load level of 165 kN. The calculated values of the shear stress showed a critical shear force of 26 kN per dovetail. This value is 60 and 63 % of the simulated critical shear forces. The results of the simulation are in good agreement with the reference experiment in terms of damage initiation and maximum load. However, a large scatter of material properties, approximations of material orientations and interactions between individual layers results in a low level of predictability in terms of damage evolution and ductility in the material. / Woodbe Engineering AB är ett nystartat företag som har utvecklat en ny typ av knutpunkt för korslimmat trä (KLT). Förbandet innefattar inga metalliska förbindare, vilket förbättrar hållbarheten, ergonomin för arbetarna och tidseffektiviteten. Förbandet är konstruerat för att binda samman golv- och väggelement i flervåningsbyggnader, genom att fräsa tappar i golvelementen och motsvarande spår i väggelementen med hjälp av en CNC-maskin. Innan produkten kan användas på marknaden, behöver den verifieras. Verifikationen kan antingen ske genom fysiska tester eller beräkningar, alternativt en kombination av båda. Företaget har gjort experimentella tester i mindre skala där bärförmågan provades. Senare i år ska prover i större skala utföras. Syftet med arbetet är att utveckla en simuleringsmodell som kan förutspå resultaten hos de fysiska proverna. En simuleringsmodell som ger tillförlitliga resultat kan vara ett bra substitut till fysiska prover genom en lägre kostnad, de är mer tidseffektiva och parametrar kan enkelt ändras. KLT är uppbyggt av flera lager av träskivor med olika riktningar. Träet själv är relativt komplext att modellera. Det har olika egenskaper i olika riktningar, samtidiga duktila och spröda brottmoder och har en stor spridning av materialegenskaper. För att fånga upp dessa egenskaper, har en materialmodell som innefattar ortotrop elasticitet och linjär brottmekanik använts. Beteendet hos materialmodellen har utvärderats med tester i både drag och tryck i olika riktningar. Noggrannheten hos materialmodellen har undersökts genom en simulering av redan testade småskaleprover, där bärförmågan och brottmoden undersöktes. En simulering av fullskaleproverna har också gjorts, där en förutsägelse av bärförmågan och den första brottmoden har gjorts. Dessutom har ett beräkningsskript tagits fram som beräknar skjuvspänningen i tappen. Resultaten av simuleringarna visar tydligt förmågan hos materialmodellen. Kraft-förskjutningskurvor visar duktila och spröda beteenden i tryck respektive drag. Hållfastheten är högst i fiberriktningen, med en snabb minskning när vinkeln till fibrerna ökar. Simuleringen av småskaleproverna visade initiering av rullskjuvningsbrott i det undre tvärgående lagret i tappen vid en last av 87 kN. Lasten ökade till den maximala lasten 112 kN, medan det skadade området växte uppåt in i nästa lager. I jämförelse med de fysiska testerna var den maximala medellasten 125 kN, och rullskjuvningssprickor i det övre tvärgående lagret kunde hittas i alla provexemplar. Några av de provade exemplaren visade brottinitiering vid en last av 84 kN. Simuleringen av den större uppställningen visade samma typ av brottinitiering vid en last av 161 kN som ökade till en maximal last av 165 kN. Beräknade värden av skjuvspänning i tappen visade en kritisk skjuvkraft av 26 kN per tapp. Detta värde är 60 och 63 % av de simulerade kritiska skjuvkrafterna. Resultatet av simuleringen stämmer bra överens med referensexperimentet gällande brottinitiering och maxkapacitet. Dock, på grund av en stor spridning av materialegenskaper, approximationer gällande materialriktningar och samverkan mellan individuella lager, är nivån av förutsägbarhet låg gällande brottillväxt och duktilitet i materialet.

Light transmission can be used to measure the amounts of certain constituents within a system by analyzing the amount of light they have absorbed. The aim of this study was to improve methods for light transmission measurements in two phase systems. In this study, the main reason is to be able to use light transmission for measurements of CO2-trapping in natural sandstone. The latter is something that does not exist today. The study investigated the possibility to use selected liquids that both represent an analogue CO2-brine system and have similar refractive index as each other to simplify Beer-Lamberts law. The simplification suggested that a change in light intensity within a system was controlled solely by the length of a liquid that had replaced another liquid. Two methods were implemented to test this. A tank containing high transparency sand and glycerol was injected several times with dyed oil in order to test equations developed to calculate the length of oil that light had passed. The glycerol and oil were chosen due the ratio between them in density and viscosity. These are properties that make them ideal for modelling the trapping of supercritical CO2 in sandstone saturated with brine. The other method for testing was to measure a coefficient of light absorption for the oil, then applying that coefficient to an injection of a known volume of oil. The analysis results showed that a linear relationship exists between difference in light intensity and the volume of oil in a system. The developed equation for oil length, as a function of light absorption specific for that oil, is sufficient for calculating the volume of oil in the system. It could not be used for calculating exact values in each part of the tank. The placement of oil was crucial to the measured light intensity for a single point. Oil occuring further back in the tank gave lower values of light intensity than oil occuring in the front. The study show that with further investigation into the role of oil placement in the light path, a simpler method could be developed for some light transmission measurements. The method could be used in its current form for modelling CO2 in sandstone but should be further developed if exact values are important / Light transmission är en teknik som används för att mäta mängden av en vätska eller gas genom att låta ljus passera genom det och se hur mycket ljuset minskade i styrka. Tekniken används idag bl.a. för att titta hur föroreningar sprider sig i sand. Vid dessa mätningar så har man en tank med glasväggar fylld av sand och vätska. Syftet med denna studie är att ta fram en metod som gör light transmission mer tillgängligt och enklare att använda. Målet är att ta fram en metod som är så pass allmän att den går att applicera på naturlig sand och sandsten. I sandstenen testas CO2-trapping i djup berggrund. Modelleringen av CO2-trapping i sandsten är något som inte existerar idag med hjälp av light transmission teknik. Metoden i denna studie bygger på att förenkla den formel som normalt används för att beräkna ljusförluster när en stråle ljus passerar genom ett material, Beer-Lamberts lag. Förenklingen sker genom att noggrant välja konstituenterna som används så att den refraktion av ljus som normalt sker mellan två medium försvinner. De konstituenter som skall anpassa är vätskor som ska representera flytande CO2 samt saltvatten. Genom att ta en bild som sedan jämförs med bilder under tiden en injektion av olja sker, så skall enligt teorin endast längden olja som ljuset passera förändra ljusets styrka. De vätskor som väljs är en hydraulolja och glycerol. Dessa väljs eftersom att de beter sig liknande hur CO2 beter sig i saltvatten under högt tryck. 2D experiment på skalor av tiotals cm gör det möjligt att studera hur heterogenitet i sandstenen påverkar hur mycket CO2 som kan fastläggas och därmed lagras på ett säkert sätt. Mer avancerade visualiseringstekniker klarar ofta bara små prover med längdskalor på någon cm. Dessa använder t.ex. röntgenstrålning. I studien används flera kyvetter fyllda med olja som placeras efter varandra för att mäta hur ljusmängden förändras beroende på längden olja den passerar. Detta samband testas sedan på en tank fylld med sand, glycerol och en känd mängd olja. Oljans ljusabsorption framtagen med kyvetter visade sig att inte gå att använda på den uppställning den testades på. Ett annat försök att ta fram ljusabsorptionskoefficienten för oljan gjordes genom att injicera en känd mängd olja i flera steg i samma uppställning som tidigare testats på. Inte heller detta försök gick att använda eftersom koefficienten varierade kraftigt beroende på injektionstillfälle samt mängden olja den beräknades för. Det visade sig finnas en stark korrelation mellan mängden olja i tanken och skillnad i ljusmängd. Det gick dock inte att skapa något generellt samband mellan mängden olja i en specifik punkt och skillnaden i ljus. Det visade sig ha stor betydelse i vilken del av tanken som oljan befann sig. Den olja som låg längre bak i tanken gav mindre ljusskillnad än den som låg längst fram mot glaset. På grund av det starka sambandet mellan ljusskillnad och oljemängd så tyder det på att metoden borde gå att bygga vidare på, men vidare studier krävs. Den metod som testas här måste utvecklas ytterligare för att gå att applicera på sand eller sandsten.

Denna studie undersöker relationen mellan landskap, miljö och placeringen av boplatser från neolitikum och bronsålder i Ystadområdet. Uppsatsen åstadkommer detta genom maximal entropi modellering av boplatsernas placering i relation till flera variabler i landskapet och miljön. Uppsatsens teoretiska ramverk utgår från en antagen koppling mellan variabler i miljön och placeringen av boplatser. Resultatet av modelleringen översätts till tabeller som visar vilka variabler i miljön och landskapet som är viktiga i relation till placeringen av boplatser under dessa perioder, och till kartor som visar vilka delar av Ystadområdet som har rätt kombination av dessa variabler. Dessa används sedan för att besvara frågeställningarna. Resultaten av studien visar en stark koppling mellan kvartärsjordarten kärrtorv och närvaron av boplatser. Variablerna som föredrogs vid placeringen av boplatser visar också en viss variation mellan tidsperioderna. Utöver detta bedömdes modellen av historisk miljö från Ystadprojektet vara användbar. / This study examines the relationship between landscape, environment, and the placement of settlements during the neolithic and bronze age periods in the Ystad area. The study accomplishes this through maximal entropy modeling of the placement of settlements in relation to several variables in the landscape and environment. The theoretic framework of this study centers around a presumed connection between variables in the environment and the location of settlements. The results are translated into tables that show which of these variables were important in relation to the placement of settlements during the above-mentioned periods. The results are also translated into maps that show which areas of Ystad have the right combination of variables that were determined to be important by the model. These tables and maps are then used to produce an answer to the main questions of this paper. The results of this study show a strong connection between the quaternary soil type bog peat, and the presence of settlements. The preferred conditions also show some variation between time periods. Furthermore, the model of historic environment from the Ystad project was deemed to be useful.

Inspections of bridges are today performed ocularly by an inspector at arm’s lengths distance to evaluate damages and to assess its current condition. Ocular inspections often require specialized equipment to aid the inspector to reach all parts of the bridge. The current state of practice for bridge inspection is therefore considered to be time-consuming, costly, and a safety hazard for the inspector. The purpose of this thesis has been to develop a method for automated modeling of bridges from point cloud data. Point clouds that have been created through photogrammetry from a collection of images acquired with an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). This thesis has been an attempt to contribute to the long-term goal of making bridge inspections more efficient by using UAV technology. Several methods for the identification of structural components in point clouds have been evaluated. Based on this, a method has been developed to identify planar surfaces using the model-fitting method Random Sample Consensus (RANSAC). The developed method consists of a set of algorithms written in the programming language Python. The method utilizes intersection points between planes as well as the k-Nearest-Neighbor (k-NN) concept to identify the vertices of the structural elements. The method has been tested both for simulated point cloud data as well as for real bridges, where the images were acquired with a UAV. The results from the simulated point clouds showed that the vertices were modeled with a mean deviation of 0.13− 0.34 mm compared to the true vertex coordinates. For a point cloud of a rectangular column, the algorithms identified all relevant surfaces and were able to reconstruct it with a deviation of less than 2 % for the width and length. The method was also tested on two point clouds of real bridges. The algorithms were able to identify many of the relevant surfaces, but the complexity of the geometries resulted in inadequately reconstructed models. / Besiktning av broar utförs i dagsläget okulärt av en inspektör som på en armlängds avstånd bedömer skadetillståndet. Okulär besiktning kräver därmed ofta speciell utrustning för att inspektören ska kunna nå samtliga delar av bron. Detta resulterar i att det nuvarande tillvägagångssättet för brobesiktning beaktas som tidkrävande, kostsamt samt riskfyllt för inspektören. Syftet med denna uppsats var att utveckla en metod för att modellera broar på ett automatiserat sätt utifrån punktmolnsdata. Punktmolnen skapades genom fotogrammetri, utifrån en samling bilder tagna med en drönare. Uppsatsen har varit en insats för att bidra till det långsiktiga målet att effektivisera brobesiktning genom drönarteknik. Flera metoder för att identifiera konstruktionselement i punktmoln har undersökts. Baserat på detta har en metod utvecklats som identifierar plana ytor med regressionsmetoden Random Sample Consensus (RANSAC). Den utvecklade metoden består av en samling algoritmer skrivna i programmeringsspråket Python. Metoden grundar sig i att beräkna skärningspunkter mellan plan samt använder konceptet k-Nearest-Neighbor (k-NN) för att identifiera konstruktionselementens hörnpunkter. Metoden har testats på både simulerade punktmolnsdata och på punktmoln av fysiska broar, där bildinsamling har skett med hjälp av en drönare. Resultatet från de simulerade punktmolnen visade att hörnpunkterna kunde identifieras med en medelavvikelse på 0,13 − 0,34 mm jämfört med de faktiska hörnpunkterna. För ett punktmoln av en rektangulär pelare lyckades algoritmerna identifiera alla relevanta ytor och skapa en rekonstruerad modell med en avvikelse på mindre än 2 % med avseende på dess bredd och längd. Metoden testades även på två punktmoln av riktiga broar. Algoritmerna lyckades identifiera många av de relevanta ytorna, men geometriernas komplexitet resulterade i bristfälligt rekonstruerade modeller.

Mittuniversitetets forskningsavdelning Sports Tech Research Centre (STRC) driver sedan en tid tillbaka ett projekt i samarbete med Svenska Skidförbundet. Syftet med projektet är att bidra till det alpina landslagets framgång genom att utveckla fartdräkterna som åkarna använder, främst genom att minska fartdräktens påverkan av luftmotståndet. En del av projektet innefattar vindtunneltester av dessa fartdräkter för att mäta dess luftmotstånd. Syftet med detta examensarbete är att bidra till fortsatt utveckling genom att underlätta dessa tester. Syftet är även att undersöka och utvärdera en ny tillverkningsmetod för att designa och tillverka testdockor avsedda att använda i vindtunneltester. Målet var att designa och tillverka en testdocka utifrån en alpinskidåkare på elitnivå. Dockan skulle kunna kläs i en fartdräkt och användas i en vindtunnel, och där visa likvärdiga mätvärden för luftmotståndet som för testpersonen och en lägre standardavvikelse. Arbetet började med att skanna testpersonen som testdockan skulle skapas utifrån. Fotogrammetri användes som skanningsmetod. Därefter följde 3D-modellering och beredning inför tillverkningen. Testdockan tillverkades av horisontella spånskivelager sammanfogade med varandra. Jämförande vindtunneltester utfördes sedan på testdockan och testpersonen den är skapad utefter, i syfte att validera dockan och uppnå liknande mätvärden. Den resulterande 3D-modellen från skanning och 3D-modellering kunde valideras mot testpersonens verkliga mått och var därför användbar för att tillverka den fysiska testdockan. Resultatet efter montering och ytbehandling var en fysisk testdocka som kunde kläs med fartdräkt och tillhörande utrustning. Dockans dimensioner stämde överens tillräckligt bra med testpersonens dimensioner. Vindtunneltesterna visade på ett luftmotstånd på ca 19,8N för testpersonen och ca 28,1N för testdockan. Detta beror troligtvis på skillnader mellan deras positionering. Standardavvikelsen av luftmotståndet för testpersonen och testdockan var ca 3,76N respektive ca 4,33N. Fotogrammetri följt av 3D-modellering i Rhino lämpade sig för denna typ av modell med organiska former. Tillverkningsmetoden krävde mycket efterarbete men gav ett bra resultat i just detta arbete, där de minsta detaljerna som t. ex ansikte och händer inte var av största vikt. Målet att tillverka en testdocka med fungerande funktioner uppfylldes. Ökningen av standardavvikelsen för testdockans luftmotstånd gör att den delen av målet inte uppfylldes, men ytterligare undersökningar behöver utföras innan slutsatser kan dras om dockans användbarhet. / Mid Sweden University's research department Sports Tech Research Center has been running a project in collaboration with the Swedish Ski Association for some time. The purpose of the project is to contribute to the success of the Swedish alpine national team by developing the race suits that the riders use, mainly by reducing the race suit's impact on air resistance. Part of the project includes wind tunnel tests of these race suits to measure its air resistance. The purpose of this thesis is to contribute to further development by facilitating these tests. The purpose is also to investigate and evaluate a new manufacturing method for designing and manufacturing test dummies intended for use in wind tunnel tests. The goal was to design and manufacture a test dummy based on an alpine skier at an elite level. The dummy was to be dressed in a race suit and used in a wind tunnel, and there show equivalent measured values for the air resistance of the test person and a lower standard deviation. The work began with scanning the test person from whom the test dummy was to be created. Photogrammetry was used as the scanning method. This was followed by 3D modulation and preparation for production. The test dummy was made of horizontal chipboard layers joined together. Comparative wind tunnel tests were then performed on the test dummy and the test person it is created from, in order to validate the dummy and achieve similar measurement values. The resulting 3D model from scanning and 3D modulation could be validated against the test person's actual measurements and was therefore useful for manufacturing the physical test dummy. The result after assembly and surface treatment was a physical test dummy that could be dressed in a speed suit and associated equipment. The dimensions of the dummy matched well enough with the dimensions of the test person. The wind tunnel tests showed an air resistance of about 19.8N for the test person and about 28.1N for the test dummy. This is probably due to differences between their positioning. The standard deviation of the air resistance for the test person and the test dummy was about 3.76N and about 4.33N, respectively. Photogrammetry followed by 3D modulation in Rhino was suitable for this type of model with organic shapes. The manufacturing method required a lot of finishing work but gave a good result in this particular work, where the smallest details such as the face and hands were not of the utmost importance. The goal of manufacturing a test dummy with needed functions was met. The increase in the standard deviation of the test dummy's air resistance means that part of the goal was not met, but further investigations need to be carried out before conclusions can be drawn about the dummy´s usefulness / <p>2022-07-01</p>

Project designing in the building construction industry has developed a lot during recent years and the result is that not only 2D documents are made, but also 3D models are created to facilitate the project. A problem most players are facing daily is when conditions and information in a project change and design engineers must make necessary changes to their models. These changes can be time-consuming, and the designers may need to do these changes more than once during the project. Could a parametric 3D model make these changes faster than a CAD model when conditions and information on a project change? One of the developers that frequently needs to make changes to its models is WSP geotechnical department. The desire is to find a new working method that increases the efficiency of project design of tunnels. The aim of this thesis was to try parametric modeling as a working method and to see if this method could be used to create ground tunnels. A script has been made in Grasshopper, a visual programming plug-in that generates a parametric model of a tunnel. The parametric model was then compared with an existing CAD model created by the WSP geotechnical department in an earlier project. Pros and cons have been presented and conclusions have been made about if parametric modelling could be more efficient than current working methods. The results of this thesis indicate that parametric modelling is an efficient working method and that it could be used as a working method for future ground tunnel projects. / Projekteringen i byggbranschen har utvecklats mycket de senaste åren och resultatet har blivit att förutom 2D-handlingar, projekteras även 3D-modeller för att underlätta projekteringsarbetet.Ett vardagligt problem som de flesta aktörer står inför är när fler förutsättningar och information i projekt ändras och projektörer tvingas göra ändringar i sina modeller. Dessa ändringar kan vara tidskrävande och behöva göras fler än en gång under projektet. Kan en tredimensionell modell som modellerats parametriskt göra ändringar snabbare när förutsättningar i ett projekt ändras än en CAD modell?En av dessa aktörer som ständigt behöver göra ändringar i sina modeller i efterhand är WSP:s bergteknikavdelning. Önskvärt vore att hitta en ny arbetsmetod som kan effektivisera projekteringen av bergtunnlar.Detta examensarbete syftar till att undersöka om parametrisk modellering kan användas som arbetsmetod för projektering av bergtunnlar. Ett script har skapats i Grasshopper, ett visuellt programmeringstillägg som genererar en parametrisk modell av en tunnel. Den parametriskt skapade modellen har sedan jämförts med en befintlig CAD-modell som skapats av WSP:s bergtekniksavdelning i ett tidigare projekt.Fördelar och nackdelar har lyfts fram och slutsatser har dragits om huruvida parametrisk modellering kan vara mer effektiv än nuvarande arbetsmetoder.Resultaten av detta examensarbete pekar mot att parametrisk modellering är en effektiv arbetsmetod och skulle kunna användas för framtida tunnelprojekt.

Tidigare vid ombyggnation, försäljning och förvaltning av byggnader som var uppförda innan 80-talet utgick fastighetsägarna från enkla handritade pappersritningar. Det är en svår utmaning att hålla ritningen uppdaterad till verkliga förhållanden d.v.s. relationsritning. För ca 25 år sedan (i början på 80-talet) byttes papper och penna ut mot avancerade ritprogram (CAD) för framtagning av ritningar. Idag används CAD i stort sett för all nyprojektering och de senaste åren har utvecklingen gått mot en större användning av 3D-underlag än tidigare 2D-ritningar. Den stora fördelen med att projektera i 3D är att en virtuell modell skapas av hela byggnaden för att få en bättre kontroll av ingående byggdelsobjekt och även att fel kan upptäckas i tidigare skeden än på byggarbetsplatsen. Genom att börja bygga en virtuell byggnad i 3D från första skedet och succesivt fylla den med mer relevant information i hela livscykeln får man en komplett informationsmodell. Ett av kraven som ställs på fastighetsägarna vid ombyggnation och förvaltning är att tillhandahålla korrekt information och uppdaterade ritningar. Det skall vara enkelt för entreprenören att avläsa ritningarna. I rapporten beskrivs en effektiviserad arbetsprocess, metoder, verktyg och användningsområden för framtagning av 3D-modeller. Detta arbete avser att leda fram till en metodbeskrivning som skall användas för erfarenhetsåterföring. Arbetet skall också vara ett underlag som skall användas för att beskriva tillvägagångsättet att modellera från äldre ritningar till 3D-modeller. Metodbeskrivningen kommer att förenkla förståelsen för modellering för både fastighetsägaren och inom företaget, samt höja kvalitén på arbetet med att skapa CAD-modeller från de olika underlag som används för modellering. / The use of hand drawn construction model was the only way of development, rebuilding, sales and real estate management before the 80’s. However, the challenge was to preserve the drawings and maintain its real condition. To make things work faster and easier the development of advanced drawing software (CAD) was introduced which replaced the traditional hand drawn designs. Today, CAD is used broadly for all new constructions with a great success rate. However, with the new advanced technology many engineers and construction companies are heavily using 3D models over 2D drawings. The major advantage of designing in 3D is a virtual model created of the entire building to get a better control of input construction items and the errors can be detected at earlier stages than at the construction sites. By modifying buildings in a virtual model in three dimensions yet at the first stage and gradually fill it with more relevant information throughout the life cycle of buildings to get a complete information model. One of the requirements from the property owners in the redevelopment and management is to provide accurate information and updated drawings. It should be simple for the contractor to read drawings. This report describes a streamlined work processes, methods, tools and applications for the production of 3D models. This work is intended to lead to a methodology and to be used as well as for passing on experience. This report will also be a base to describe the approach to model from older drawings into 3D models. The method description will simplify the understanding of model for both the property owners and for companies who creates 3D models. It will also increase the quality of the work to create CAD models from the different data used for modeling.

Betong är ett av våra idag absolut viktigaste och vanligaste byggnadsmaterial. Betong har väldigt låg draghållfasthet och på grund av detta spricker betongkonstruktioner oftast. Att helt förhindra att betong spricker är svårt och ofta kostsamt istället ställs krav för hur vida sprickorna får vara. Sprickviddsbegränsning görs genom att konstruktionerna armeras. Detta examensarbete granskar uppkomsten av sprickor i ung betong (ålder lägre än 28 dygn) som orsakas av förhindrad rörelse. Rörelser som förhindras kallas för tvång. När betongkonstruktioner utsätts för tvång uppstår spänningar i betongen. Dessa spänningar kan leda till sprickor. Tvångsfallet som studerats är när en ny betongvägg gjuts mot en platta av betong som redan uppnått dimensionerad hållfasthet. Examensarbetet fokuserar på tvångsspänningar som uppstår på grund av den värmeutveckling som sker när betong hårdnar samt uttorkningen som sker efter formrivning. I arbetet har 3D modeller i FE-programmet Atena arbetats fram. Dessa modeller simulerar fuktutvecklingen, värmeutvecklingen och avkylningen som sker under betongens hårdnande. De beräknar även de spänningar och sprickor som uppstår på grund av tvånget som uppstår mellan den nygjutna väggen och den befintliga plattan. Det finns sedan tidigare arbeten som studerat dessa fenomen men de har enbart modellerats som 2D problem. Ett antal fall med olika randvillkor har upprättats för att jämföras och nå en sprickbild som stämmer med verkligheten. Att begränsa sprickvidder är viktigt eftersom de påverkar betongens hållfasthet och livslängd. Hur breda sprickor blir är extra viktigt i täta konstruktioner, som exempelvis vattenmagasin. Vida sprickor leder till läckage, försämrad hållfasthet och livslängd. Rapporten tar upp regler från Eurokod gällande hur täta konstruktioner ska konstrueras. En handberäkningsmall för beräkning av sprickvidder orsakade av tvång har skapats. Denna mall har baserats på Eurokods regelverk. Då Eurokod saknar metod för att beräkna värmeutveckling har detta gjorts separat i FE-programmet ConTeSt R&amp;D, som är utvecklat för att specifikt beräkna värme i ett 2D-tvärsnitt. Syftet med arbetet är att ta fram en fungerande metod för att modellera uppkomsten av sprickbildning orsakad av tvångsspänningar. Resultaten från FE-modelleringen ska jämföras med de resultat som fås från handberäkningar enligt eurokodmetoden. Rapporten visar att det är möjligt att simulera en förväntad utveckling i spänningar och sprickor, men åstadkommer ingen generell modell då rapportens lösningen är fallspecifik. Eftersom vi enbart nått fallspecifika lösningar och inga generella metoder har det inte gått att göra någon jämförelse mellan handberäkningar och sprickmodellering i Atena. / Concrete is one of the most important and common building materials today. Concrete has very low tensile strength and because of this some amount of cracking is to be expected. Completely preventing cracking in concrete is complicated and costly. This report examines cracks in concrete caused by restraint. When the natural movement in a construction is restrained this will cause stress. This stress might lead to cracking. This report examines cracks that appear in concrete that has yet to reach its full tensile strength. The case that is being studied is that of a new wall that is cast on a slab that has reached full maturity. The report focuses on stresses that appear because of the heat production during hardening, as well as the drying that occurs after the cast is removed. For this purpose 3D models in the finite element software application Atena have been developed. These models simulate the heat and moisture development as well as the cooling that will occur during the hardening of the concrete. These models are also used to simulate the stress and cracking that will occur because of the relationship between the newly cast wall and the slab in place. Studies have previously been published based on this subject, but only in a 2D context where the shrinkage is applied as a boundary condition. A number of cases with varying boundary conditions have been compared in order to reach a crack pattern that corresponds to actual behavior. Reducing crack widths is important as they affect the strength as well as the lifetime of the concrete. The width of cracks that appear is even more important in constructions that need to be impermeable, for example water containers. Wide cracks are a cause of leakage, as well as reduced strength and longevity. The study looks at rules from Eurocode for designing impermeable structures. A template for calculating crack widths has been produced. This template is based on the Eurocode rule set. Since Eurocode is lacking any formulas to calculate heat development this has been done in the FE-software ConTeSt R&amp;D, which is specifically designed to calculate heat development in a 2D section. The purpose of the study is to achieve a working model for the simulation of crack widths due to restraint. These results are to be compared to the results of the Eurocode calculations. The study shows that we are able to simulate an expected development in stresses and cracks, but does not result in a general model as the solution becomes specific to the case. As we have only achieved case specific solutions and no general method we have been unable to compare modelled results with manually calculated results.