Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2005. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2010. / Härtill 7 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Univ., 2003. / Härtill 5 uppsatser.

Lic.-avh. Uppsala : Univ., 2004.

Diss. Göteborg : Göteborgs universitet, 2007.

Natural fluctuations in the state of the environment can long conceal or distort important trends in the human impact on our ecosystems. Accordingly, there is increasing interest in statistical normalisation techniques that can clarify the anthropogenic effects by removing meteorologically driven fluctuations and other natural variation in time series of environmental quality data. This thesis shows that semi- and nonparametric regression methods can provide effective tools for applying such normalisation to collected data. In particular, it is demonstrated how monotonic regression can be utilised in this context. A new numerical algorithm for this type of regression can accommodate two or more discrete or continuous explanatory variables, which enables simultaneous estimation of a monotonic temporal trend and correction for one or more covariates that have a monotonic relationship with the response variable under consideration. To illustrate the method, a case study of mercury levels in fish is presented, using body length and weight as covariates. Semiparametric regression techniques enable trend analyses in which a nonparametric representation of temporal trends is combined with parametrically modelled corrections for covariates. Here, it is described how such models can be employed to extract trends from data collected over several seasons, and this procedure is exemplified by discussing how temporal trends in the load of nutrients carried by the Elbe River can be detected while adjusting for water discharge and other factors. In addition, it is shown how semiparametric models can be used for joint normalisation of several time series of data.

Four furnace tests have been performed using two different parametric fire curves and the results are compared with computer simulations and Eurocode calculations. What differentiates the parametric fire curve from other fire curves is in particular the cooling phase, something that has proven to be hard to model for timber structures. A literature study and computer simulations were followed by experimental work performed at SP Wood Building Technology in Stockholm. The computer simulations were performed using the computer code TASEF. The predictions from TASEF were compared with measurements from the fire tests to evaluate how well the program can predict temperature distribution using a parametric fire curve. The four fire tests were executed at SP Wood Building Technology, glued laminated timber beams were used in all tests. When preparing the test specimens thermocouples were installed to measure temperature distribution, the thermocouples were installed in drilled holes. A deviation study regarding these drill-holes was performed as a part of the preparations. The temperature distributions measured during the tests were compared with the temperature distribution predicted by TASEF. Charring rate and charring depth were obtained from the fire tests, from the TASEF simulations but also by using equations given in the Eurocode. Since TASEF simulates temperature distribution and not charring depth, the 300 °C isotherm was assumed to represent the charring depth. The results from all three methods were compared and evaluated. The agreement between experiments and TASEF predictions regarding temperature distribution and charring depth were in general very good. Parametric fire curves with opening factors of 0.02 m1/2 and 0.04 m1/2 were used in four fire tests. TASEF performed more accurate predictions regarding the temperature distribution for the small opening factor but looking at the charring depth the predictions were better for the bigger opening factor. It is recommended to perform further studies and find out the reason for this behaviour. Comparing the charring depths measured at the tests with values calculated using Eurocode 5 there were some differences in charring depths. Charring depths for the horizontal direction of the beams were much alike, but when comparing the charring depths for the vertical direction there is a significant difference. The equations regarding charring depth for wood exposed to parametric fire curves in Eurocode 5 underestimate the charring depth. It is recommended to evaluate these equations further. For one of the timber beams delamination occurred, this has previously been assumed not to occur to glued laminated beams. More studies should be performed regarding delamination of glued laminated beams exposed to fire. / Fyra brandtester i en brandprovningsugn har genomförts med två olika parametriska brandkurvor och resultatet har jämförts med datorsimuleringar och Eurocode-beräkningar. Det som särskiljer parametriska brandkurvor från andra brandkurvor är nedkylningsfasen, något som har visat sig svårt att modellera för träkonstruktioner. Litteraturstudier och datorsimuleringar följdes av experimentellt arbete som utfördes vid SP Träbyggande och Boende i Stockholm. Datorsimuleringarna har utförts med datorkoden TASEF. Simuleringsresultat från TASEF jämfördes med mätningar från brandtesterna för att utvärdera hur bra TASEF kan förutse temperaturdistributionen då en parametrisk brandkurva används. De fyra brandtesterna förbereddes och utfördes på SP Träbyggande och Boende, limträbalkar användes i samtliga tester. När testbalkarna förbereddes inför brandtesterna installerades termoelement för att mäta temperaturdistributionen. Termoelementen installerades i borrhål. Som en del av förberedelserna gjordes en avvikelsestudie för dessa borrhål. Temperaturdistributionen som uppmättes under testerna jämfördes med temperaturdistributionen från TASEF-simuleringar. Från brandtester, TASEF-simuleringar och från ekvationer i Eurocode erhölls förkolningshastighet och förkolningsdjup. Eftersom TASEF simulerar temperaturer och inte förkolningsdjup användes 300 °C isotermen som då antogs representera förkolningsdjupet. Resultatet från alla tre metoder jämfördes och utvärderades. Generellt stämde temperaturdistributionen och förkolningsdjupen från TASEF-simuleringarna väldigt bra överens med de experimentella resultaten. Under testerna användes parametriska brandkurvor med öppningsfaktorer av 0.02 m1/2 och 0.04 m1/2. TASEF simulerade mer noggranna resultat gällande temperaturdistributionen för kurvan med den lägre öppningsfaktorn medan simuleringar för kurvan med den högre öppningsfaktorn gav bättre resultat för förkolningsdjupet. Det rekommenderas att göra fler studier för att ta reda på anledningen till detta beteende. Genom att jämföra förkolningsdjup som uppmättes efter brandtesterna med beräknade värden från Eurocode förekom vissa skillnader. Förkolningsdjup för bredden av balkarna var likartade, medan förkolningsdjupet för höjden av balkarna hade en signifikant skillnad. Ekvationerna i Eurocode underskattade förkolningsdjupet, det rekommenderas därför att utvärdera dessa ekvationer ytterligare. För en av limträbalkarna inträffade delaminering, detta har tidigare antagits vara osannolikt för limträbalkar. Fler studier borde utföras angående delaminering av limträbalkar exponerade för parametriska brandkurvor.

With constantly changing regulations on emissions, heavy commercial vehicles manufacturers have to adapt for their products to preserve their quality while meeting these new requirements. Over the past decades, noise emissions have become a great concern and new stricter laws demand companies to decrease their vehicle pass-by noise target values. To address the requirements from different disciplines, Scania follows a simulation driven design process to develop new concept models EATS. The collaboration among engineers from different fields is thereby necessary in order to obtain higher performance silencers. However, the preprocessing step in terms of acoustic simulations is time-consuming, which can slow the concept development process. In this thesis, a new method was introduced to automate the pre-processing of silencer acoustic models and allow for design optimisation based on acoustic performance results. A common Scania product study case was provided to several theses within the NXD organisation. The collaboration among the master thesis workers aimed to demonstrate the benefits of KBE and MDO and how they can be integrated within Scania’s current concept development and product introduction processes. The performed work was divided in the following steps: data collection, method development and concluding work. The first step consisted in gathering sufficient knowledge by conducting a thorough literature review and interviews. Then, an initial method was formulated and tested on a simplified silencer model. Once approved and verified, the method was applied to the study case EATS. The study case showed that a complex product can have its acoustic pre-processing step automated by ensuring a good connectivity among the required software and a correct denomination of the geometrical objects involved in the simulations. The method investigated how morphological optimisations can be performed at both global and local levels to enhance the transmission loss of a silencer. Besides optimising the acoustic performance of the models, the method allowed the identification of correlations and inter-dependencies among their design variables and ouput parameters. / Med ständiga förändringar i lagkrav som berör utsläpp måste tillverkare av tunga fordon anpassa sina produkter för att upprätthålla kvalitén samtidigt som de möter de nya kraven. De senaste årtiondena har ljudnivåerna från fordon blivit ett orosmoment, det stiftats striktare lagar som berör den ljudnivå som tunga fordon får emittera under ett förbifartsprov. För att adressera kraven från de olika disciplinerna följer Scania en simuleringsdriven utvecklingsprocess vid utveckling av nya efterbehandlingssystem. Samarbetet mellan ingenjörer från olika fält är därför nödvändigt för att utveckla högre prestanda efterbehandlingsystem. Uppställningen utav de akustiska simuleringarna är tidskrävande, vilket kan leda till en långsam utvecklingsprocess. I detta examensarbete föreslås en ny metod för att introducera en automatiserad uppställning av akustiska simuleringar på efterbehandlingssystem som tillåter optimering av de akustiska egenskaperna. Ett gemensamt studiefall gavs av Scania till flera examensarbeten skrivna vid NXD organisationen. Samarbetet mellan de olika examensarbetena syftade på att demonstrera fördelarna med KBE och MDO och hur de kan bli integrerade i Scanias nuvarande konceptutvecklings- och produktintroduktionsprocess. Examensarbetet är uppdelat i följande steg; datainsamling, metodutveckling och avslutandearbete. Det första steget innefattade insamling av kunskap genom att genomföra en grundlig litteraturstudie och flera intervjuer. Det nästkommande steget innefattade formulering av en initial metod vilken testades på ett simplifierat efterbehandlingssystem. När detta hade verifierats och godkänts applicerades metoden på efterbehandlingssystem i fallstudien. Fallstudien visade att även för en komplex produkt kan uppställningen av de akustiska simuleringarna bli automatiserade genom att säkerställa en bra koppling mellan de olika mjukvarorna och en korrekt benämning av de geometriska objekten involverade i simuleringen. Metoden undersökte hur morfologiska optimeringar kan bli genomförda både på en vittomfattande och lokal nivå för att förbättra transmissionsförlusten i ett efterbehandlingssystem. Förutom att optimera den akustiska prestandan av modellen kunde flera korrelationer mellan de olika konstruktiosparametrar identifieras likväl kunde korrelationer mellan konstruktiosparametrar och systemegenskaperna.

We investigate the resonant characteristics of superconducting meandering nanowires to design a nonlinear kinetic inductance traveling-wave parametric amplifier. The devices are patterned out of 15 nm thick NbTiN films. They consist of a coplanar waveguide, that shrinks into 100 nm wide meandering nanowires. For a total kinetic inductance of ∼1 μH, our simulations show that these structures behave as resonators with fundamental mode frequency around 1 GHz and a phase velocity of the signal as low as c/1000. The resonance peaks correspond to the presence of current antinodes within the meandering structure. Samples were fabricated at the Albanova Nanolab facility and measured in a sample-in-vacuum dipstick at 300 mK. Frequency sweeps in the 0.1-10 GHz range confirm the presence of these resonance peaks. In addition, we investigate the current nonlinearity of our devices. Analysis of the temperature dependence of the resonant peaks revealed the critical temperature of the film, TC = 14.0 ± 0.5 K. The dispersion relations showed that the device impedance exceeds the resistance quantum RQ = 6.5 kΩ when close to resonance or below 87 MHz. A second design was realized in order to reduce the device’s characteristic impedance to ≈ 50 Ω. This design, accomodating a micro stripline, embedded a significantly longer nanowire, with a total kinetic inductance ∼10 μH. Measurements showed a dramatically reduced impedance to ≈ 700 Ω, but still not matched to 50 Ω, giving rise to a dense frequency comb of standing modes in the 0-3 GHz bandwidth, with a constant spacing of ≈ 45 MHz. / Vi undersöker egenskaperna hos supraledande slingrande nanotrådar i syfte att designa en ickelinjär kinetisk induktans parametrisk förstärkare. Våra prov är mönstrade ur 15 nm tjocka NbTiN-filmer. De består av en koplanär vågledare som krymper till 100 nm breda slingrande nanotrådar. Med en sammanlagd kinetisk induktans på ∼1 μH visar våra simuleringar att dessa strukturer beter sig som resonatorer med en funda- mental modfrekvens runt 1 GHz och en fashastighet för signalen så låg som c/1000. Resonanserna motsvarar närvaron av strömantinoder inom den slingrande strukturen. Proverna tillverkades i Albanovas Nanolab och mättes i en prov-i-vakuum-sticka runt 300 mK. Frekvenssvepen i området 0,1-10 GHz bekräftar förekomsten av dessa res- onanser. Dessutom undersökte vi den strömberoende ickelinjäriteten i våra enheter. Analys av resonansernas temperaturberoende ger ett värde på filmens kritiska temper- atur, TC = 14.0 ± 0.5 K. Dispersionsförhållandena visade att provens impedans över- stiger resistanskvantumet RQ = 6, 5 kΩ nära resonanserna. En andra design realiserades för att reducera provens karakteristiska impedans till ≈ 50 Ω. Denna design, med en mikrostripline, har en betydligt längre totaltsträcka med en sammanlagd kinetisk induk- tans på ∼10 μH. Mätningarna visade en dramatiskt reducerad impedans på ≈ 700 Ω, men inte till det matchade värdet på 50 Ω, vilket gav upphov till en tät frekvenskam inom bandbredden 0- 3 GHz, med ett avstånd på ≈ 45 MHz mellan resonanserna.