Equipment and machinery in industries may produce ultrasound when they are getting into failure conditions, for example, when bearings are worn or deteriorated, pipes have pressure leaks, electrical installations have electrical discharge. This project aims to develop a testbed using the airborne ultrasound testing to inspect and monitor the conditions of ball bearings. The testbed consists of an ultrasonic microphone detecting signals, a microcontroller (MCU) implementing signal analysis, and a signal conditioning circuit. The microphone has a specified frequency band from 100 Hz till 80 kHz and connected to an active filter to retain signals within the frequency range of interest between 20 - 50 kHz. The measured signals were then sampled by the ADC on the MCU, and analyzed with an algorithm, that includes calculating the spectrum of a measured signal, finding local peaks in the spectrum and calculating the mean peak ratio (mPR – of the peaks). The developed testbed was first calibrated and tested with a known ultrasonic signal from a 40-kHz ultrasonic transmitter. Then it was used to inspect ball bearings with three different conditions, rotating at three speeds. The inspection results have shown a big difference of the mPRs between the mechanically worn bearings and the brand new. This reveals that the airborne ultrasound testing method is effective to monitor and indicate the working conditions of equipment and machinery at service. Future work should include improving the microphone unit and researching on how the frequency peaks are associated with the object conditions in the quantitative way.

For intermediate floors in residential and office buildings, as well as in parking garages and malls, there is a wide use of hollow core concrete slabs in Sweden today. Hollow core slabs are precast and prestressed concrete elements with cylindrical-shaped voids extending along the length of the slab. These structural elements have the advantage compared to cast-in-situ concrete slabs that they have a high strength, due to the prestressing, and that the voids allow for a lower self-weight. Additionally, the voids allow for a reduction in the use of concrete material. These characteristics offer possibilities to build long-span floors with slender designs. However, a consequence of the slenderness of the slabs is that such floors have an increased sensitivity to vibrations induced by various dynamic loads. In residential and office buildings vibrations are primarily caused by human activity, and therefore concerns related to the serviceability of such floors are raised. These vibrations are often not related to problems with structural integrity, but rather to different aspects of comfort of the residents or workers. The aim of this thesis is to provide additional information regarding the dynamic behavior of hollow core floors. An experimental modal analysis has been performed on an existing floor in an office building. The dynamic properties in the form of natural frequencies, mode shapes, damping ratios and frequency response functions were derived and analyzed from these measurements. Subsequently, several finite element models were developed, aiming to reproduce the experimental dynamic behavior of the studied floor. The measurements initially showed some unexpected dynamic responses of the floor. For this reason, more advanced methods of signal analyses were applied to the data. The analyses showed that the slab has some closely spaced modes and that the modes of the floor are complex to a certain degree. The finite element models were studied with different configurations. In particular, the effect the model size, boundary conditions, material properties and potential structural discontinuities have on the dynamic response of the slab was studied. Sufficiently good agreement has been achieved between the experimental and numerical results in terms of natural frequencies and mode shapes. The acceleration amplitude responses of the numerical models were generally higher than the ones obtained from the measurements, which leads to difficulties in matching of the frequency response functions. / Håldäck i betong används idag i stor utsträckning som bjälklag i bostads- och kontorsbyggnader, liksom i parkeringsgarage och köpcentra. Håldäcksbjälklag består av prefabricerade och förspända betongelement, med cylindriska hål som sträcker sig i plattans längsriktning. Dessa konstruktionselement har fördelen, jämfört med platsgjutna betongplattor, att de har en hög hållfasthet på grund av förspänningen och att hålen möjliggör en lägre egenvikt. Dessutom gör hålen att en mindre mängd betongmaterial behövs. Dessa egenskaper ger möjligheter att bygga golv med långa spännvidder och slank design. En konsekvens av slankheten är emellertid att sådana golv har en ökad känslighet för vibrationer som orsakas av olika dynamiska belastningar. I bostads- och kontorsbyggnader orsakas vibrationer främst av mänsklig aktivitet, och därför finns det en del oro relaterad till sådana golvs brukbarhet. Dessa vibrationer är oftast inte relaterade till frågor om strukturell integritet, utan snarare till olika aspekter av boendes eller arbetares känsla av komfort. Syftet med detta examensarbete är att bidra till kunskapen om håldäcksbjälklags dynamiska beteende. En experimentell modalanalys har utförts på ett befintligt golv i en kontorsbyggnad. De dynamiska egenskaperna i form av egenfrekvenser, modformer, dämpning och frekvenssvarsfunktioner erhölls och analyserades med hjälp av dessa mätningar. Därefter utvecklades flera finita element modeller för att reproducera det experimentellt uppmätta dynamiska beteendet hos det studerade golvet. Mätningarna visade initialt något oväntade dynamiska responser från golvet. Av denna anledning applicerades mer avancerade signalanalysmetoder på datan. Analyserna visade att plattan har några moder inom ett litet frekvensintervall och att moderna till en viss grad är komplexa. De finita element modellerna studerades med olika konfigurationer. I synnerhet studerades effekten av modellstorleken, randvillkoren, materialegenskaperna och potentiella strukturella diskontinuiteter på golvets dynamiska respons. Tillräckligt bra överensstämmelse har uppnåtts mellan de experimentella och numeriska resultaten i form av egenfrekvenser och modformer. Accelerationsamplituderna för de numeriska modellerna var i allmänhet högre än de som erhölls under mätningarna, vilket leder till svårigheter att matcha frekvenssvarsfunktionerna.

Many people experience discomfort during movement when using a knee prosthesis. As a result, a study is being conducted to see if biomedical models can be used to produce an optimal prosthetic socket to reduce discomfort. This has previously been accomplished using pressure sensors embedded in the sleeve to measure leg pressure at various stages of the gait cycle. To gather more information, an EEG should be performed to find where discomfort occurs throughout a gait cycle. The purpose of the EEG is to perform measurements for a certain time during walking to then be able to analyze the signals that occur from the brain's motor cortex. The signal analysis is performed by applying the Fast Fourier transform to convert EEG data from the time domain to the frequency domain. By examining frequency differences, it is demonstrated that additional measurements with more individuals are required to ensure that the results reflect discomfort, and that the EEG is useful in the applied field of use. / Vid användning av knäproteser upplever ett stort antal personer obehag vid rörelse. På grund av detta utförs det en studie där man genom biomedicinska modeller kan producera den optimala proteshylsan för att minska obehag. Detta har tidigare gjorts med trycksensorer placerade i hylsan, för att kunna mäta tryck från benet vid olika faser av en gångcykel. EEG ska användas för att få mer information var det uppstår obehag under en gångcykel. Syftet med EEG är att genomföra mätningar under en viss tid vid gång, för att sedan kunna analysera signalerna från hjärnans motoriska cortex. Signalanalysen sker genom att transformera EEG-data från tidsdomänen till frekvensdomänen med hjälp av Snabb Fourier transform. Genom att undersöka frekvensskillnader påvisas att ytterligare mätningar med fler individer krävs för att säkerställa att resultaten återspeglar obehag och att EEG är användbart inom det tillämpade användningsområdet. / This work was supported by the research project SocketSense (https://www.socketsense.eu/), funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 825429

This thesis aims to investigate the use of the discrete wavelet transform of a stock index as a means to forecast intraday returns. This will be done by having the discrete wavelet transform as an input in a Transformers neural network with binary labels signifying a positive or negative next-day return. The input will be limited to a time horizon of 30 days since the entire history is likely not necessary, meaning we do not care about the discrete wavelet transform 5 years ago when we are trying to predict the next day's return. The network will be evaluated in terms of accuracy and a "trading strategy" on the OMXS30 index, where we compare the performance of the network with that of the original index. Overall, the performance of the discrete wavelet transform and the Transformers network was okay. The performance was slightly better than simply going long on the index, but not by much, and when factoring in transaction costs it is probably not a worthwhile strategy to use this setup. / Detta examensarbete syftar till att undersöka användningen av den diskreta wavelet-transformen av ett aktieindex som ett sätt att prognostisera nästa dags avkastning. Detta kommer att göras genom att ha den diskreta wavelet-transformen som en input i ett Transformersnätverk med målet att utföra binär klassificiering. Inputen kommer att vara begränsad till en tidshorisont på 30 dagar eftersom hela historien sannolikt inte är nödvändigt, vilket betyder att vi inte bryr oss om den diskreta wavelet-transformen för 5 år sedan när vi försöker prognostisera nästa dags avkastning. Nätverket kommer att utvärderas med hjälp av accuracy och en tradingstrategi som kommer utvärderas på OMXS30-indecet, där vi jämför tradingstrategins prestation med det ursprungliga indexet. Slutsatsen man kan dra av det här examensarbetet är att den diskreta wavelet-transformen och Transformers-nätverkets prestanda var acceptabel. Trading strategin var något bättre än att bara gå lång på indexet, men inte mycket, och när man räknar in transaktionskostnader är det förmodligen inte en lönsam strategi.