The market for large-scale solar parks is growing rapidly. The Swedish government has set goals to incorporate a larger amount of renewable electricity in the Swedish energy mix. To achieve this, new solar parks are being built in various locations throughout Sweden. Within these projects there are some tasks which take longer than others, and finding a suitable location is one of them. Sweden has a lot of forests and building solar parks in these, in an efficient way could expand the options for where and how the parks can be built.The purpose of this thesis was to develop a conceptual machine which could be used in the construction of solar parks in forests or other terrains that are considered “tougher” than the fields where solar parks are traditionally built today. The research question which this paper is based on is: “How can a solar panel mounting structure be designed to lower assembly time?”. This question is answered throughout this paper, but it should be mentioned that this project started with two different questions which aren’t of great importance, but they are mentioned in a suitable place in the paper.The theoretical framework presents the method that this thesis follows. It is a product development method created by Ulrich and Eppinger (2014), which is easy to follow and adapt to specific projects. The approach describes how the work was conducted. One notable difference that this project experienced compared to the generic product development process was that there was very little information available in online articles, scientific reports, or books regarding the research questions. This led to most of the information on which the work was based coming from interviews with key individuals from companies experienced in similar projects. The result of the work was a conceptual structure aimed at reducing assembly time. This was achieved by integrating the same functionality as the existing structures, in fewer components. The concept involves assembling a frame and attaching four panels to it, which are then delivered as a module to the site for installation. The result consists of two versions of this concept, one where the structure stands on one leg, and the other using the same frame but standing on two legs. The research question was answered by the group as the result shows a concept where certain components are prefabricated before being delivered to the installation site, reducing the time to perform certain tasks on-site.

Detta arbete har gjorts i samarbete med Mälarenergi AB i Västerås. Målet har varit att utveckla ett användarvänligt program för simulering av elbilsparkeringar i nutid och framtid. Data har samlats in och analyserats för flera nuvarande parkeringar i Västerås för att urskilja olika beteendemönster för olika typer av parkeringsplatser. Tillsammans med elbilsstatistik för Sverige har dessa data används som grund för simuleringsverktyget som skrivits i programmeringsspråket Python. För att kunna verifiera simuleringarnas kvalitet har även Monte Carlo-metoden använts. Det slutgiltiga verktyget kan simulera olika parkeringstyper med valfria indata för tre tidsscenarion, 2023, 2030 och 2045. Resultaten visar att verktyget till viss del överestimerar den mängd effekt som faktiskt behövs för parkeringarna och kan snarare användas som en grov uppskattning än en faktisk mall för hur användningen ser ut för en viss elbilsparkering i Västerås. Vidare analys av den verkliga datan visar att många av laddningsstationer uppnår lägre effektnivåer än vad de är dimensionerade för, vilket gör att utnyttjandet av smart laddning eller ett energilager inte skulle utnyttjas till fullo. För dessa fall finns det möjlighet att i dagsläget sänka den tillåtna maxeffekten av tekniska och ekonomiska skäl. Simuleringar för framtida scenarion visade att det kan vara relevant med nödvändigt med implementering av smart laddning för att inte överbelasta näten om det sker ett teknikskifte mot DC-laddning. / This project has been done in cooperation with Mälarenergi AB in Västerås. The goal has been to create software for simulating parking lots with EV-charging. By analyzing data collected from several types of parking lots in Västerås, behavioral patterns have been designed and used together with EV-statistics to create simulations. Code has been written in the programming language Python. To verify the integrity of these, a Monte Carlo method has been used and the results have been compared to the real-life powerdata from Västerås parking lots. Results show that the software simulates power patterns quite well but overestimates the actual power usage. Furthermore, forecasts for the growth of EVs in Sweden by Power Circle have been used as basis for future simulations, specifically years 2030 and 2045. Outcome of running the software shows that for all the current Västerås parking lots, the dimensions for the power consumptions, 63 A fuses, are much larger compared to actual power usage. Outcomes from the future simulations showed that smart charging of EVs as well as the use of energy storages could be necessary as the technology shifts more towards DC-charging. In conclusion, many of the current EV charging stations could be run at a lower max power threshold, which would lower company expenses but still make sure to provide enough power for consumers.

Produkter som produceras måste genomgå tester och godkännande av kontrollerande organ innan de kan säljas på marknaden. Detta är ofta en tidskrävande och ekonomisk kostsam process att utveckla en ny produkt. Hardware in loop (HIL) är ett sätt att möjliggöra tester av delsystem utan att hela systemet är komplett. Genom att använda HIL under utvecklingen av en ny produkt kan man hitta mjukvarufel samt designfel tidigt i processen, detta kan spara tid och pengar för företag. I bilindustrin började HIL system i form av en körsimulator där föraren kunde få en känsla för bilen utan köra den på vägen. Metoden lämpar sig bra för tester av autonoma drönare då deras funktion behöver valideras med rigorösa tester innan kontrollerande organ tillåter försäljning av produkterna. Risker för personskador eller prototypskador under testning kan minskas då felaktigheter troligtvis hittas och korrigeras tidigare. HIL har varit en del av utvecklingsprocesser de senaste hundra åren och har visat sig varit en effektiv metod. Under detta arbete skapades en simulerad miljö med simuleringsverktyget Carla. Carla är en simulator som bygger på spelmotorn Unreal Engine, den är framtagen med målet att användas för utveckling av tekniker för självkörande bilar. Data från den simulerade miljön användes som insignal till en HIL testbänk. Testbänken kontrollerar insignaler till en kontroll algoritm och övervakar utsignaler från drönaren som kontroll algoritmen styr. Genom att kunna tillhandahålla testbänken med simulerade data är det möjligt att utsätta kontrollalgoritmen för miljöer och omgivningar som vanligtvis hade varit besvärligt och tidskrävande att skapa i verkligheten. Utifrån det kommer vi kunna utsätta drönaren för vår testmiljö och verifiera att den fungerar som designat.

Digitala instrument och digitala medel gör det idag lätt att skapa musik med hjälp avdatorn. Men hur långt har dessa virtuella instrument kommit? Denna uppsats jämför tvåolika fiolsimuleringar (Plug-ins) mot varandra, utifrån en riktig inspelad fiol somreferens. Uppsatsen ämnar undersöka vilken av dessa som upplevs som bäst och mestrealistisk. Detta bedöms utifrån tre personer som spelar klassiska instrument och hararbetat med musik på olika sätt, samt att de fortfarande är verksamma inom musiken.Dessa personer har jobbat eller jobbar som instrumentlärare för klassiska instrumentsamt det de själva utövat eller fortfarande utövar musik i form av orkester osv. Dentidigare forskningen visar på att simuleringar har fått bra resultat men att det fortfarandefinns mycket förbättringar att göra. För att få fram empirin spelades en riktig fiol in, föratt sedan användas som referens till två simuleringar av samma melodi och spelsätt iden mån det var möjligt att åstadkomma. Sedan sammanställdes ett lyssningstest somvar ett så kallat dubbelblindtest, där de tre deltagarna jämförde dessa två mot varandrautifrån referensen. Efter detta gjordes intervjuer där de fick svara mer djupgående påfrågor som reflekterar de svar de lämnat vid lyssningstestet. Resultatet visar att dessatvå fungerar att ha i bakgrunden medan en riktig fiol har fokuset som solo instrument.Det framkommer att simuleringarna saknar vissa övertoner och att en viss botten ochfärg som medföljer ett riktigt instrument saknas. Däremot så var alla tre öppna för att dekan användas i bakgrunden till skivinspelningar eller liknande.

För att underlätta grafikers animationsarbete har det länge varit intressant att utforska olika fysikbaserade lösningar och göra dem effektiva. Detta arbetes mål har varit att undersöka olika villkorslösare för trasdocksfysik och fastställa vilken som hade bäst balans mellan tidseffektivitet och trovärdighet. Bakgrunden presenterar tidigare forskning som arbetet bygger på och går igenom viktiga begrepp inom trasdocksfysiksimulering relaterat till funktionalitet och trovärdighet. Olika scenarier och en benchmarker utvecklades för att testa trasdocksversionerna och kortare videoklipp skapades som observerades av respondenter för att avgöra versionernas trovärdighet. Resultatet från undersökningen visade inte på någon större skillnad för trovärdigheten av versionerna, men visade en större skillnad av tidseffektivitet mellan dem. Den sammantagna bedömningen blev att versionen med tre relaxationssteg, utan prioriteringsprocess av förskjutningar hade bäst balans. För framtida arbete är det intressant att studera hur väl versionerna presterar om de körs på GPU och att lägga till självkollision för trasdockan. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p>

This master thesis treats the numerical simulation of shaped charge jets and its fragmentation process. Shaped charges is a method to concentrate the effect of an explosive charge and penetrate deeply into a target due to a the formation of a jet with great penetration capabilities. The jet's penetration capability is limited by the eventual axial breakup and an understanding of the fragmentation process is great importance.  A literature review on the existing methods for studying the fragmentation process is presented. A physical model and its governing equations are thereafter derived based on the review. A Lagrangian approach is used to model the jet and equations based on conservation laws coupled with a constitutive relationship yielding a system of nonlinear partial differential equations.  Moreover, an analysis of the well-posedness of a simplified problem is investigated and its derived conditions are consistent with the physically expected. The flight and initial breakup of the jet is then studied numerically by employing a method of lines. The implemented numerical model's stability is investigated empirically and the theoretically expected rate of convergence is confirmed. The theoretical conditions for well-posedness are also confirmed numerically.  The derived model and its implementation is tested for a real charge and its results are compared with and found consistent with more advanced simulations. Furthermore, the jets physical properties are also investigated and the existence of a critical wavelength is shown.  The resulting model and its implementation is capable of calculating position, velocity and geometry at fragmentation. It can also be used to investigate the calculated fragmentation's dependency on different parameters and constitutive equation. The numerical simulation can therefore be used to increase the understanding under which conditions the jet breakup and which material- and geometry properties that dominates the rate in the fragmentation process. Possible future use is also as the foundation of a tool that can be used to evaluate analytical models. / Detta masterexamensarbete behandlar numerisk simulering av riktad sprängverkans fragmenteringsprocess. Riktad sprängverkan är en metod för att koncentrera verkan från en sprängladdning och tränga in ett mål genom att en stråle med hög penetrationsförmåga bildas. Strålens penetrationsförmåga är begränsad av en förekommande axiell uppdelning, således är fragmentationsförloppet av stor betydelse.  En litteraturstudie om de existerande metoderna för att studera fragmenteringsförloppet presenteras. Utifrån studien erhålls en fysikalisk modell med korresponderande styrande ekvationer. En Lagrange formulering används för att modellera strålen och konserveringsekvationer i kombination med en konstitutiv ekvation leder till ett högre ordningens system av partiella differentialekvationer.  Vidare utförs en rättställdhetsanalys för ett förenklat problem och de härledda villkoren överensstämmer med det fysikaliskt väntade beteendet.  Strålens utsträckning och fragmentering simuleras sedan numeriskt genom att använda en semidiskretisering och lösa de uppkomna ordinära differentialekvationerna. Den numeriska lösningens stabilitet testas empiriskt och den teoretiska förväntade konvergensordningen bekräftas. De teoretiska rättställdhetsvillkoren testas även i den numeriska simuleringen och bekräftas.  Den härledda modellen och dess implementering testas även för en riktig laddning och resultaten jämförs och bedöms tillfredsställande med en mer avancerad simulering. Därtill undersöks hur stålens konstitutiva relation påverkar fragmenteringsprocessen och det påvisas även en kritisk våglängds existens. Den resulterande modellen och dess implementation kan beräkna strålens position, hastighet och geometri vid fragmentering. Vidare kan den användas för att för att undersöka hur olika parametrar samt konstitutiva ekvationers form påverkar den beräknade fragmenteringen. Eventuell framtida användning kan även vara grunden för ett verktyg som används för att undersöka analytiska metoder.  Ytterligare arbete inom fortsatt fragmentering skulle vara nödvändigt för en komplett formulering av fortsatt simulering och penetrationen av fragment.

En del didaktisk forskning handlar om hur elever lär sig kunskaper effektivt och praktiskt. Ett effektivtsätt att lära ut fysikkunskaper är med hjälp av representationer som text, språk, matematik, grafer ochtekniska verktyg som simulering. Det finns många forskare och elever som hävdar att PhET-simuleringar är ett grundläggande verktyg för att hjälpa till att förbättra och utveckla fysikaliskkonceptuell förståelse.”Rörelse och krafter” är ett centralt innehåll i fysikundervisningen. I detta arbete undersöks därför hursimulering och särskilt PhET-simulering kan bidra till djupare förståelse av det fysikaliska begreppetfjäderkraft (Hooks lag). I den här studien genomfördes kort enskild undervisning för femgymnasieelever och sen användande de PhET-simuleringen för att lösa några problem samtidigt somde berättade hur de tänkte. Datan samlades in genom metoden ”think aloud protocols” ochanalyserades senare med en kvalitativ metod (tematisk analys). I studien undersöktes också vilkainställningar i PhET-simuleringen som var mest och mist hjälpsamma.Resultatet visar att PhET-simuleringen hjälpte eleverna på i huvudsak tre sätt; att ge visualisering avdet fysikaliska begreppet (fjäderkraft), att vara interaktivt (få direkt feedback) och att fokusera på denkonceptuella förståelsen. Eftersom eleverna svarade olika på vilka inställningar som var mest ochminst hjälpsamma, visade detta att eleverna lär sig på olika sätt, beroende på deras tidigare kunskaperoch förutsättningar. Alla deltagarna tyckte att PhET-simuleringen var ett bra sätt att utforskafjäderkraften på egen hand.Elever behöver få vissa förkunskaper från lärare eller pedagoger innan användning av simuleringenannars lär de sig inte effektivt. Lärare måste också förtydliga vilka skillnader det är mellansimuleringen, som är en modell av verkligheten, och verkligheten. Lärare måste lyfta fram skillnadermellan karaktärsdrag för naturvetenskapliga arbetssättet och användning av simulering, annars missar elever detta.

Simuleringar har använts och används fortfarande inom den anestesiologiska vården som en metod för att öka patientsäkerheten. Tidigare forskning har inte lyckats visa att simuleringar ökar patientsäkerheten. Syftet med arbetet var att undersöka betydelsen av simulering för patientsäkerheten inom den anestesiologiska omvårdnaden. En systematisk litteraturöversikt med integrativ metod har utförts. Litteraturöversikten inkluderade 11 vetenskapliga artiklar med totalt 1608 deltagare. Två huvudteman identifierades med totalt fem subteman. Tekniska och icke-tekniska färdigheter var de två identifierade teman som användes. Tekniska och icke-tekniska färdigheter ökade efter simuleringar. Ingen studie har direkt kunnat påvisa någon ökning av patientsäkerheten. En ökning av tekniska och icke-tekniska färdigheter bör leda till ökad patientsäkerhet. Ny forskning som undersöker simuleringars effekt på patientsäkerheten behövs. / Simulations have been and are still used in anaesthesiological care as a method to increase patient safety. Previous research has not managed to show that simulations increase patient safety. The aim of the review was to investigate the importance of simulation for patient safety in anaesthesiological nursing. A systematic literature review with an integrative method has been performed. The literature review included 11 scientific articles with a total of 1608 participants. Two themes were identified with a total of five subthemes. Technical and non-technical skills were the two identified themes used. Technical and non-technical skills increased after simulations. No study has been able to directly show any increase in patient safety. An increase in technical and non-technical skills should lead to increased patient safety. New research examining the effect of simulations on patient safety is needed.

Vattenkraften är en viktig del av den svenska elförsörjningen och tillgodoser cirka 45 % av det årliga elbehovet i landet. Vattenkraften utnyttjar höjdskillnaden mellan inflödet och utflödet för att driva turbiner och producera el. I Sverige finns omkring 200 dammar med en fallhöjd större än 15 m och för höga nivåer vid någon av dessa skulle leda till ett dammbrott med omfattande konsekvenser. Ett viktigt område som det investeras mycket i idag är dammsäkerhet vilket går ut på att undvika okontrollerade översvämningar av dammen. Kännedom av fallhöjd och flöde är nödvändiga inom vattenkraft för att kunna beräkna producerad effekt och även vid dimensionering av dammar, vattenvägar och generatorer. Mättningar på inflödet till ett vattendrag anses vara mycket komplicerat och tidskrävande däremot kan utflödet genom utskoven beräknas med matematiska samband. Utskov avser öppningar i dammen som används för att avbörda vatten. Det finns således olika typer av utskov och det som påverkar valen är aspekter som kostnad, väderförhållanden, avbördningsförmåga, etc. För att undvika en möjlig överströmning av en damm dimensioneras ofta utskoven med avseende på vilken mängd vatten de bör avbörda. Ett krav som ofta ställs är att det ska vara möjligt att avbörda en vattendrags högsta vattennivå (HHQ). Några av de mest förekommande varianter av kontrollerade utskov i Sverige är valsdammar, luckdammar och bottenutskov.   Nivån i vattenmagasinet mäts upp med hjälp av sensorer som är placerade på olika platser vid dammen och uppmätta höga nivåer leder till att olika larmfunktioner löser ut. Regleringen av vattennivån sker då genom att avbörda vatten på ett kontrollerat sätt genom utskoven.  Genom att simulera regleringsprocessen av vattennivån i en virtuell miljö kan olika scenarier som kan uppstå vid magasinhantering testas på ett ekonomiskt sätt och hitta lämpliga reglerstrategier. Simuleringar är också en av de verktyg lyft fram inom industri 4.0 vilket kan bidra till framtidens lösningar inom automatiseringsprojekt. I arbetet studeras de olika beståndsdelar i ett vattenkraftverk och en tilltänkt metod presenteras för skapning av en virtuell modell av nivåregleringsprocessen i Siemens SIMIT, styrning av modellen via en virtuell PLC-enhet och visualisering av processen på en HMI-skärm. / Hydropower is an important part of the Swedish electricity supply and meets about 45% of the annual electricity needs in the country. Hydropower uses the height difference between inflow and outflow to power turbines and produces electricity. In Sweden, there are about 200 dams with a drop height greater than 15 m, and too high levels at any of these dams would lead to a dam break with extensive consequences. An important area in which a lot is invested today is dam safety, which is about avoiding uncontrolled flooding of the dam. Knowledge of drop height and water flow is necessary for hydropower to calculate the power produced and when dimensioning dams, waterways, and generators. Saturations on the inflow to a watercourse are very complicated and time-consuming, however, the outflow through the spillway can be calculated with mathematical correlations. Spillways refer to openings in the dam that are used to carry away water volumes. Thus, there are different types of spillways, and what influences the choices are aspects such as cost, weather conditions, etc. To avoid possible flooding of a dam, the spillways are often dimensioned with respect to the amount of water they should carry away. A requirement that is often made is that it must be able to carry away the highest water level (HHQ) of a watercourse.  The level in the water reservoir is measured with the help of sensors that are in different places by the dam and measured high levels lead to different alarm functions being triggered. The regulation of the water level then takes place by carrying away water in a controlled manner through the spillway. By simulating the regulation process of the water level in a virtual environment, different scenarios that can arise during reservoir management can be tested in an economical way and find suitable control strategies. Simulations are also one of the tools highlighted in industry 4.0, which can contribute to future solutions in automation projects. In the work, the various components of a hydropower plant are studied, and an intended method is presented for creating a virtual model of the level control process in Siemens SIMIT, controlling the model via a virtual PLC unit and visualizing the process on an HMI screen.

Virtuellt simulerad utbildning har existerat länge och tillämpas i olika sammanhang, exempelvis vid utbildning av piloter genom flygsimulatorer - en väletablerad form av virtuell simulering. En mindre utforskad tillämpning av virtuell simulering i utbildningssyfte är inom räddningstjänsten. Räddningstjänsten löser dagligen krävandeoch varierade uppgifter som ställer stora krav på kompetens hos personalen. För att hålla en god kvalité på utbildningen är varierade och frekventa övningsmoment viktiga. Att flytta delar av övningsverksamheten som traditionellt sker på övningsfält och i klassrum till en virtuellt simulerad miljö kan ge fördelar som mer resurseffektiv och mer frekvent träning med högre variation i de olika övningsmomenten. Syftet med studien är att undersöka existerande tillämpningar av virtuellt simulerad utbildning inom räddningstjänsten. Intryck har samlats in från nyckelpersoner i räddningstjänstverksamheter som idag bedriver övningsverksamhet i virtuellt simulerad miljö. Genom semi-strukturerade intervjuer och icke-deltagande, ostrukturerade observationer använder denna studie en kvalitativ metod för att hitta bland annat framgångsfaktorer, utmaningar, och fördelar inom simulerad utbildning. Resultatet från denna studie visar på att det finns stora möjligheter inom tillämpningen av virtuellt simulerad utbildning för räddningstjänsten. En välfungerande implementering av virtuellt simulerad utbildning kan skapa bättre förutsättningar inom övningsverksamheten, samt förbättra bland annat verksamhetens förmåga att samverka med andra räddningstjänster och förutsättningarna för att utbilda styrkeledare. Både instruktörer och övande ser positivt på att simulera delar av utbildningen inom räddningstjänsten virtuellt.