<p>Sammanfattning</p><p>När en rörledning skall dimensioneras måste den designas för att tåla de tryck som uppstår under stationära förhållanden. Ledningen måste också klara de tryck som kan uppstå under instationära förhållanden, t ex då en ventil stänger eller öppnas. Om en ventil stänger och flödet minskar så omvandlas vätskans rörelseenergi till tryckenergi. Om detta sker snabbt så kallas detta för tryckslag. De tryck som uppstår då kan leda till skador på rörledningar och annan utrustning i ett system.</p><p>Dessa tryck kan simuleras med hjälp av datorprogram. Det finns också förenklade metoder för att beräkna dessa tryck. Dessa förenklade metoder är dock bara giltiga under speciella omständigheter.</p><p>En ca 6000 m lång råvattenledning mellan sjön Hällungen i Stenungsunds kommun och en reservoar i Stenungsund har nyligen dimensionerats med hjälp av en förenklad beräkningsmetod för tryckslag. Det finns dock en misstanke att dessa metoder ger felaktiga resultat, vilket kan göra att ledningen blir över eller underdimensionerad.</p><p>Studiens syfte är att ta reda på hur mycket resultaten från de förenklade beräkningsmetoderna skiljer sig från mer noggrannare simuleringar, samt under vilka förutsättningar dessa metoder gäller.</p><p>Två förenklade metoder beskrivs i rapporten. Rapporten beskriver även en metod som kallas karakteristikmetoden, som är en metod som de flesta kommersiella programvaror använder.</p><p>Dessa metoder tillämpas på det aktuella fallet och resultaten jämförs.</p><p>Resultaten visar att de förenklade metoderna bara gäller under vissa speciella fall.</p><p>Rapporten bekräftar att dessa ekvationer bara kan användas under speciella fall och med stor försiktighet. De kan dock ofta fungera som en första koll för att få reda på ungefärliga värden.</p><p>När dessa förenklade metoder går att använda är bl a kopplad till hur fort en ventil stänger samt ledningens periodtid, d.v.s. den tid det tar för en tryckvåg att gå fram och tillbaka i en ledning.</p>

<p>This study is concerned with the negative effects of wearing corrective lenses while using eye trackers, and the correction of those negative effects. The eye tracker technology studied is the video based real-time Pupil Center and Corneal Reflection method. With a user study, the wearing of eyeglasses is shown to cause 20 % greater errors in the accuracy of an eye tracker than when not wearing glasses. The error is shown to depend on where on the eye tracker viewing area the user is looking.</p><p>A model for ray refraction when wearing glasses was developed. Measurements on distortions on the image of the eye caused by eyeglass lenses were carried out. The distortions were analyzed with eye tracking software to determine their impact on the image-to-world coordinates mapping. A typical dependence of 1 mm relative distance change on cornea to 9 degrees of visual field was found.</p><p>The developed mathematical/physiological model for eyeglasses focuses on artifacts not possible to accommodate for with existing calibration methods, primarily varying combinations of viewing angles and head rotations. The main unknown in the presented model is the effective strength of the glasses. Automatic identification is discussed. The model presented here is general in nature and needs to be developed further in order to be a part of a specific application.</p><p> </p>

This thesis deals with the early stages of transition to turbulence in two different baseflows, namely the Falkner-Skan-Cooke boundary layer (FSC) and the asymptotic suction boundary layer (ASBL). Grid-generated turbulence is studied in order to characterise the isotropy levels, free-stream turbulence levels and characteristic length scales that will be present in the receptivity study. By varying the grids and their location it is possible to control the turbulence intensity level, Tu, and the integral length scale independently. Comparisons with other studies show that for increasing Re_M the isotropy levels and the rate of kinetic energy decay asymptotically approach the theoretical values. The FSC describes a a 3D boundary layer subjected to a pressure gradient. The FSC is stable to TS-waves, but becomes susceptible to both travelling and stationary crossflow disturbances. In the experiments the travelling modes were triggered using free-stream turbulence (FST) and the stationary modes were triggered using an array of cylindrical roughness elements. The receptivity phase to FST was linear as well as the initial growth. For high enough $Tu$ inside the boundary layer, nonlinear behaviour was observed further downstream. The stationary mode could only be triggered using tall roughness elements, with low heights resulting in no noticeable disturbances. The receptivity is found to be nonlinear for the roughness heights tested and the growth of the disturbances is exponential. For low levels of FST, Tu &lt; 0.25%, the travelling mode as well as the stationary mode grew. The ASBL is formed when uniform suction is applied to the surface of a porous plate with a flow over it. This baseflow is very stable to TS-waves, and was used to study the transient growth. For the ASBL, stationary disturbances were triggered using a spanwise array or cylindrical roughness elements. The velocity signals were decomposed using a spatial Fourier transform to study the growth of individual modes. The fundamental mode as well as some harmonics were seen to undergo transient growth, before finally decaying exponentially. Comparisons were made to the experimental data using optimal perturbation theory. The global optimals did not describe the transient growth effects well. The calculations were redone for suboptimal times and showed agreement with the experimental data, showing that optimal perturbation theory can describe transient growth if the initial disturbance state is known. / QC20100702

This study is concerned with the negative effects of wearing corrective lenses while using eye trackers, and the correction of those negative effects. The eye tracker technology studied is the video based real-time Pupil Center and Corneal Reflection method. With a user study, the wearing of eyeglasses is shown to cause 20 % greater errors in the accuracy of an eye tracker than when not wearing glasses. The error is shown to depend on where on the eye tracker viewing area the user is looking. A model for ray refraction when wearing glasses was developed. Measurements on distortions on the image of the eye caused by eyeglass lenses were carried out. The distortions were analyzed with eye tracking software to determine their impact on the image-to-world coordinates mapping. A typical dependence of 1 mm relative distance change on cornea to 9 degrees of visual field was found. The developed mathematical/physiological model for eyeglasses focuses on artifacts not possible to accommodate for with existing calibration methods, primarily varying combinations of viewing angles and head rotations. The main unknown in the presented model is the effective strength of the glasses. Automatic identification is discussed. The model presented here is general in nature and needs to be developed further in order to be a part of a specific application.

Grenrören i en motor utsätts för stora termiska och mekaniska belastningar, vilka gör att grenrören ofta spricker. Idag kan inte sprickbildningen fullständigt uttydas ur beräkningarna, syftet med arbetet är därför att se om dessa kan förbättras genom att använda en mer avancerad krypmodell än den som används idag. Ett förslag till krypmodell har tagits genom att studera ett antal i litteraturen funna modeller. De som valts ut är modeller enligt Norton, Bailey-Norton, Marin-Pao, Picket och Findley. Parametrarna i de olika modellerna har bestämts genom kurvanpassning av enaxliga prov på de aktuella grenrörsmaterialen. Resultaten visar att modellerna enligt Marin-Pao, Picket och Findley alla kan beskriva mätkurvorna nästan exakt. Problem uppstår dock med att man får parametrar som beror av både spänning och temperatur. Av dessa tre modeller anses Marin-Pao vara den bästa, då det är den av de tre som har minst antal parametrar. Utvärderingen ger vidare att Norton är den modell som är enklast, och beaktat över alla prover, den vars resultat bäst ansluter sig till mätdata. Valet görs att gå vidare med både Marin-Paos och Nortons modell. De två aktuella modellerna har lagts in som subrutiner till FE-programmet ABAQUS. Tester av modellerna görs först på ett litet kubiskt element och sedan på hela grenröret. Jämförelser görs mellan Norton, Marin-Pao och den modell som används idag – ”Two-layer viscoplasticity model”. Såväl Marin-Paos modell som Nortons beskriver verkligheten bättre än den idag använda modellen och av de båda är Nortons modell den som mest tillfredställande speglar verkligheten. Det är dessutom den modell som är mest stabil och beräkningsmässigt effektivast. Som en rekommendation inför fortsatt arbete föreslås därför användning av Nortons modell, samt ett utökat antal krypprover.

The phenomenon of spontaneous growth of metallic filaments, known as whisker growth has been studied. Until now the problem that Sn whisker growth could cause in electronics by making shorts has been partially prohibited as Pb and Sn have been used together in solders and coating. Regulations restricting Pb use in electronics has made the need to understand Sn whisker growth more current. It is shown that whiskers are highly resilient towards vibrations and shocks. A Sn whisker is shown to withstand 55 mA. Results show that reflowing of the Sn plated surface does not prevent extensive whisker growth. Results show that intermetallic compound growth can not be the sole reason behind whisker growth. Nickel and silver underlayer have been shown not to prevent whisker growth, but perhaps restrain whisker growth. Heat treatment damped whisker growth considerably. It is judged that base material CuSn6 is less prone to show whisker growth than CuSn0.15 and E-Cu58.

Sammanfattning När en rörledning skall dimensioneras måste den designas för att tåla de tryck som uppstår under stationära förhållanden. Ledningen måste också klara de tryck som kan uppstå under instationära förhållanden, t ex då en ventil stänger eller öppnas. Om en ventil stänger och flödet minskar så omvandlas vätskans rörelseenergi till tryckenergi. Om detta sker snabbt så kallas detta för tryckslag. De tryck som uppstår då kan leda till skador på rörledningar och annan utrustning i ett system. Dessa tryck kan simuleras med hjälp av datorprogram. Det finns också förenklade metoder för att beräkna dessa tryck. Dessa förenklade metoder är dock bara giltiga under speciella omständigheter. En ca 6000 m lång råvattenledning mellan sjön Hällungen i Stenungsunds kommun och en reservoar i Stenungsund har nyligen dimensionerats med hjälp av en förenklad beräkningsmetod för tryckslag. Det finns dock en misstanke att dessa metoder ger felaktiga resultat, vilket kan göra att ledningen blir över eller underdimensionerad. Studiens syfte är att ta reda på hur mycket resultaten från de förenklade beräkningsmetoderna skiljer sig från mer noggrannare simuleringar, samt under vilka förutsättningar dessa metoder gäller. Två förenklade metoder beskrivs i rapporten. Rapporten beskriver även en metod som kallas karakteristikmetoden, som är en metod som de flesta kommersiella programvaror använder. Dessa metoder tillämpas på det aktuella fallet och resultaten jämförs. Resultaten visar att de förenklade metoderna bara gäller under vissa speciella fall. Rapporten bekräftar att dessa ekvationer bara kan användas under speciella fall och med stor försiktighet. De kan dock ofta fungera som en första koll för att få reda på ungefärliga värden. När dessa förenklade metoder går att använda är bl a kopplad till hur fort en ventil stänger samt ledningens periodtid, d.v.s. den tid det tar för en tryckvåg att gå fram och tillbaka i en ledning.

<p>I dagens samhälle krävs bra och billiga lösningar till det mesta. Detta gäller i högsta grad inom flygindustrin där komponenters tillverkningskostnad och vikt ska vara så liten som möjligt. Det går dock inte att uppfylla detta till kostnad av funktion eller tillförlitlighet. Ett sätt som ska tillgodose kriterierna är att använda svetsade delar istället för gjutgods.</p><p>Detta har Volvo Aero i Trollhättan tagit fasta på och i syfte att effektivisera beräkningsgången för bland annat svetsar har avdelning 7162, Hållfasthet och Strukturdynamik, påbörjat ett projekt som ska ta fram ett underlag till detta. Bland annat har ett eget sprickpropageringsprogram för svetsar, VACWELD, skrivits och används som en del av beräkningsprocessen.</p><p>På uppdrag av Volvo Aero i Trollhättan har examensarbete med syfte att verifiera VACWELD genomförts. Verifieringen visar att VACWELD beräknar på ett tillfredställande sätt där livslängden erhålls med god noggrannhet. Resultatet pekar också på att en mer noggrann modell ger bättre resultat medan en uppdelning av spänningsgradienten, i böj- och membranspänning, inte har någon större betydelse.</p> / <p>In today’s society there is always a demand for better and less expensive solutions. This is especially true in the aircraft industry, where costs of producing a component and the weight of it have to be as small as possible. However, this can not be done by reducing performance or credibility. One way of dealing with the problem is to use welded components instead of casting components.</p><p>Volvo Aero in Trollhättan has started using welded components. In order to make calculations for welded components more effective, a crack propagation program, VACWELD, has been developed.</p><p>The purpose of this thesis work is to find out if the calculations done in VACWELD are acceptable in comparison to other programs the company uses.</p><p>The verification demonstrates that VACWELD performs the calculations in a satisfying and reliable way. Furthermore, the results confirm that a detailed model gives better results. However, they also prove that a stress gradient division does not give an improvement in the case studied, which is in contrast to what was believed.</p>

Som en del i Maskiningenjörsutbildningen vid Karlstads Universitet har detta examensarbete utförts under en 15 veckors period. Uppdragsgivare är Scana Steel AB:s stålverk i Björneborg och arbetet behandlar en av deras traverser. Arbetet bestod i att lokalisera och om möjligt förinta vibrationer som uppfattas som störande i förarhytten till traversen. För att lokalisera vibrationerna har olika analyser genomförts med hjälp av SpectraPro samt Vibshape, vilket är två mjukvaror tillhörande mätutrustningen Easy Viber. Dessa två program ger oss möjlighet att se animeringar av traverskroppens rörelse och visa spektran för specifika punkter. Analyserna visar på att förarhytten huvudsakligen rör sig vid tre olika frekvenser. Frekvenserna i hytten visar sig överensstämma med frekvenserna från det sista kuggingreppet på växellådan samt från kopplingen mellan motor och växellåda. En del resonansfenomen har tagits i beaktning. Metoderna för att undvika att föraren känner obehagliga vibrationer är flera och skiljer sig stort i hur omfattande operationer som krävs. Det finns dock några åtgärder som smidigt kan prövas. Föreslagna åtgärder för avhjälpning av vibrationerna innefattar bland annat frekvensstyrning, dynamisk dämpare och dämpande maskinfötter. / As a part of the Machine engineer-program at Karlstad University this dissertation has been in progress for 15 weeks. The principal is Scana Steel AB, a steelworks in Björneborg and the dissertation concerns one of their cranes. The task was to find sources to vibration and, if possible, eliminate the vibrations that the driver in the wheelhouse finds uncomfortable. To locate the source of the vibrations different analyses have been made with the help of SpectraPro and Vibshape, which are two softwares belonging to the measuring instrument Easy Viber. These two programs gave us the possibility to animate the movements of different components and they also gave us different spectra to analyze. The analyses show that the wheelhouse mainly vibrates in three different frequencies. These frequencies appear to be the same as the frequencies from the last cogwheel and the coupling. When determining the frequencies we have also taken some resonance phenomena into consideration. The methods how to avoid that the driver is uncomfortable due to the vibrations are numerous and require different sizes of operation. Some actions can, however, easily be tried without any bigger problems. Suggested actions are among others dynamic damper, frequency control and damping machine shoes.

I dagens samhälle krävs bra och billiga lösningar till det mesta. Detta gäller i högsta grad inom flygindustrin där komponenters tillverkningskostnad och vikt ska vara så liten som möjligt. Det går dock inte att uppfylla detta till kostnad av funktion eller tillförlitlighet. Ett sätt som ska tillgodose kriterierna är att använda svetsade delar istället för gjutgods. Detta har Volvo Aero i Trollhättan tagit fasta på och i syfte att effektivisera beräkningsgången för bland annat svetsar har avdelning 7162, Hållfasthet och Strukturdynamik, påbörjat ett projekt som ska ta fram ett underlag till detta. Bland annat har ett eget sprickpropageringsprogram för svetsar, VACWELD, skrivits och används som en del av beräkningsprocessen. På uppdrag av Volvo Aero i Trollhättan har examensarbete med syfte att verifiera VACWELD genomförts. Verifieringen visar att VACWELD beräknar på ett tillfredställande sätt där livslängden erhålls med god noggrannhet. Resultatet pekar också på att en mer noggrann modell ger bättre resultat medan en uppdelning av spänningsgradienten, i böj- och membranspänning, inte har någon större betydelse. / In today’s society there is always a demand for better and less expensive solutions. This is especially true in the aircraft industry, where costs of producing a component and the weight of it have to be as small as possible. However, this can not be done by reducing performance or credibility. One way of dealing with the problem is to use welded components instead of casting components. Volvo Aero in Trollhättan has started using welded components. In order to make calculations for welded components more effective, a crack propagation program, VACWELD, has been developed. The purpose of this thesis work is to find out if the calculations done in VACWELD are acceptable in comparison to other programs the company uses. The verification demonstrates that VACWELD performs the calculations in a satisfying and reliable way. Furthermore, the results confirm that a detailed model gives better results. However, they also prove that a stress gradient division does not give an improvement in the case studied, which is in contrast to what was believed.