A novel approachfor assessing the fatigue strength of ultrasonic impact treated welded structures.

It is commonly observed that complex fabricated structures subject tofatigue loading fail at the welded joints. Some problems can be corrected by proper detail design but fatigue performance can also be improved using post-weld improvement methods. In general, improvement methods can be divided into two main groups: weld geometry modification methods and residual stress modification methods. The former remove weld toe defects and/or reduce the stress concentrationwhile the latter introduce compressive stress fields in the area where fatigue cracks are likely to initiate. Ultrasonic impact treatment (UIT) is a novel post-weld treatment method that influences both the residual stress distribution andimproves the local geometry of the weld. The structural fatigue strength of non-load carrying attachments in the as-welded condition has been experimentally compared to the structural fatigue strength of ultrasonic impact treated welds. Longitudinal attachment specimens made of two thicknesses of steel S355 J0 have been tested for determining the efficiency of ultrasonic impacttreatment. Treated welds were found to have about 50% greater structural fatigue strength, when the slope of the S-N-curve is three. High mean stress fatigue testing based on the Ohta-method decreased the degree of weld improvement only 19%. This indicated that the method could be also applied for large fabricated structures operating under high reactive residual stresses equilibrated within the volume of the structure. The thickness of specimens has no significant effect tothe structural fatigue strength. The fatigue class difference between 5 mm and 8 mm specimen was only 8%. It was hypothesized that the UIT method added a significant crack initiation period to the total fatigue life of the welded joints. Crack initiation life was estimated by a local strain approach. Material parameters were defined using a modified Uniform Material Law developed in Germany. Finite element analysis and X-ray diffraction were used to define, respectively, the stress concentration and mean stress. The theoretical fatigue life was found to have good accuracy comparing to experimental fatigue tests.The predictive behaviour of the local strain approach combined with the uniformmaterial law was excellent for the joint types and conditions studied in this work.

Miehistönkuljetusajoneuvon rungon suunnittelu

Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella miehistönkuljetusajoneuvon runko. Rungosta suunniteltiin mahdollisimman hyvin energiaa absorboiva. Rakenne toteutettiin kennora-kenteena. Suunnittelussa sovellettiin koneensuunnittelun periaatteiden lisäksi energiaa ab-sorboivien rakenteiden suunnittelun periaatteita. Myös valmistustekniset näkökohdat otet-tiin huomioon. Rakenteessa hyödynnettiin Ruukki Oy:n Ramor 500 suojausterästä sekä OPTIM 500 MC terästä. Lisäksi erilaisten täyteaineiden käyttöä tutkittiin. Suunnittelun työkaluna käytettiin epälineaarista elementtimenetelmää, koska energiaa ab-sorboivien rakenteiden suunnittelussa on otettava huomioon materiaalien epälineaarinen käyttäytyminen. Rakenteen suunnittelu jakaantui viiteen vaiheeseen. Aluksi rakenteeseen kohdistuvat kuormitukset laskettiin elementtimenetelmän avulla. Esisuunnittelussa lasket-tiin plastisuusteorian avulla alustavasti tarvittavat materiaalipaksuudet. Tämän jälkeen ra-kenteen ydingeometria optimoitiin mahdollisimman hyvin energiaa absorboivaksi. Opti-moinnissa hyödynnettiin elementtimenetelmää. Seuraavassa vaiheessa varmistettiin raken-teen globaalit ominaisuudet. Lopuksi rakenteen kestävyyttä tarkasteltiin elementtimene-telmällä. Runko ei mallien mukaan kestänyt siltä vaadittuja kuormitustapauksia. Mallin kaikki ole-tukset pidettiin varmalla puolella. Reunaehdot oletettiin todellisuutta jäykemmiksi. Myös-kään materiaalin venymänopeudesta johtuvaa lujittumista ei otettu huomioon. Koska mii-naräjähdys on monimutkainen tapahtuma, rungon todellinen kestävyys joudutaan ar-viomaan räjähdystesteillä. Elementtimallien perusteella voidaan kuitenkin sanoa, että ener-giaa absorboiva ajoneuvon runko on mahdollista toteuttaa kennorakenteena. Lisäksi voi-daan todeta, että elementtimenetelmää sopii työvälineeksi tämän tyyppisten rakenteiden suunnitteluun.

Dual light barrier method for six degrees of freedom tool center point calibration of an industrial robot

Tool center point calibration is a known problem in industrial robotics. The major focus of academic research is to enhance the accuracy and repeatability of next generation robots. However, operators of currently available robots are working within the limits of the robot´s repeatability and require calibration methods suitable for these basic applications. This study was conducted in association with Stresstech Oy, which provides solutions for manufacturing quality control. Their sensor, based on the Barkhausen noise effect, requires accurate positioning. The accuracy requirement admits a tool center point calibration problem if measurements are executed with an industrial robot. Multiple possibilities are available in the market for automatic tool center point calibration. Manufacturers provide customized calibrators to most robot types and tools. With the handmade sensors and multiple robot types that Stresstech uses, this would require great deal of labor. This thesis introduces a calibration method that is suitable for all robots which have two digital input ports free. It functions with the traditional method of using a light barrier to detect the tool in the robot coordinate system. However, this method utilizes two parallel light barriers to simultaneously measure and detect the center axis of the tool. Rotations about two axes are defined with the center axis. The last rotation about the Z-axis is calculated for tools that have different width of X- and Y-axes. The results indicate that this method is suitable for calibrating the geometric tool center point of a Barkhausen noise sensor. In the repeatability tests, a standard deviation inside robot repeatability was acquired. The Barkhausen noise signal was also evaluated after recalibration and the results indicate correct calibration. However, future studies should be conducted using a more accurate manipulator, since the method employs the robot itself as a measuring device.

Consumers' use of nutrition-related endorsement symbol to help their purchase decisions: An extension of the theory of planned behaviour

Tutkimuksessa haluttiin selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat ravintoon liittyvän suositusmerkin käyttöön kuluttajan ostopäätöksen apuna. Tutkimuksen viitekehyksen pohjaksi valittiin suunnitellun toiminnan teoria, joka on osoittautunut selittämään hyvin useaa ravintoon- ja terveyteen liittyvää käyttäytymistä. Tutkimustoteutettiin kyselytutkimuksella, jonka aineisto kerättiin Internetissä julkaistulla kyselylomakkeella. Tulokset osoittivat, että kuluttajan aikomus käyttää suositusmerkkiä oli mallin vahvin selittäjä. Lisäksi merkin käyttöä selitti kuluttajan kokema sisäinen kontrolli, johon ulkoinen kontrolli vahvasti vaikuttaa. Ostopäätössitoutumisen havaittiin vaikuttavan aikomuksen ja todellisen merkin käytön väliseen yhteyteen. Yleisesti tulokset osoittivat, että kuluttajilla on aikomusta käyttää merkkiä, mutta todellinen käyttö on huomattavasti vähäisempää.

”Kielestä kiinni”. Kuudesluokkalaisten maahanmuuttajaoppilaiden suomen kielen tason vaihtelut

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, minkälaista vaihtelua esiintyy maahanmuuttajaoppilaiden suomen kielen taidoissa peruskoulun kuudennella luokalla. Tutkimuksen tavoitteena on myös selvittää, minkälainen yhteys taustamuuttujilla (sukupuoli, äidinkieli, maahantuloikä, maahantulon syy, maassaoloaika ja vanhempien koulutausta) ja opetusjärjestelyillä, kuten perusopetukseen valmistavalla opetuksella, suomi toisena kielenä -opetuksella ja oman äidinkielen opetuksella, on suomen kielen taidon tasoon. Lisäksi tutkimuksen tavoitteena on selvittää oppilaan käyttämän kielen (suomen kieli ja äidinkieli) yhteyttä suomen kielen taidon tasoon. Tutkimusmetodina toimi mixed methods -tutkimus, ja tutkimuksen lähestymistapoja olivat kvantitatiivinen survey-tutkimus ja kvalitatiivinen sisällön analyysi. Tutkimukseen osallistui 219 maahanmuuttajaoppilasta 20:stä Turun koulusta. Tutkimusaineisto kerättiin Turun erityisopettajien ja suomi toisena kielenä -opettajien laatiman kielitestipaketin avulla. Oppilaan suullista ja kirjallista tuottamista arvioivat lasta opettavat opettajat eurooppalaisen viitekehyksen kielitaitotasojen kriteereitä käyttäen. Oppilaat arvioivat omaa äidinkielen ja suomen kielen taitoaan. Lisäksi oppilaat ja vanhemmat täyttivät tutkijan laatimat taustatietolomakkeet. Kielitestien tulosten mukaan oppilaista yli puolella oli tyydyttävä suomen kielen taito. Kaikista neljästä kielellisestä osiosta maahanmuuttajataustaiset oppilaat menestyivät parhaiten rakennekokeessa ja sanelussa, kun taas kuullun ja luetun ymmärtämisen tulokset olivat heikompia. Opettajien arviointien perusteella oppilaiden suulliset taidot vastasivat keskimäärin itsenäisen kielenkäyttäjän osaajan tasoa (B2) ja kirjoittamistaidot kynnystasoa (B1). Oppilaiden suomi toisena kielenä -arvosanan keskiarvo oli 7,26. Suomessa asumisen kestolla, maahantulon syyllä, äidinkielellä, maahantuloiällä, ja vanhempien koulutaustaustalla oli tilastollisesti merkitsevä yhteys suomen kielen taidon tasoon. Mitä kauemmin oppilaat olivat asuneet Suomessa ja mitä nuorempina he olivat tulleet Suomeen, sitä paremmin he menestyivät kielitesteissä. Paluumuuttajat menestyivät kielitaitotehtävissä kaikkein parhaiten ja pakolaiset heikoiten. Somalinkieliset erottuivat muista kieliryhmän edustajista heikoimpina suomen kielen taidon tasoltaan. Venäjänkieliset ja vietnaminkieliset saavuttivat parhaat tulokset kaikissa mittareissa. Erityisesti äidin korkeampi koulutustaso oli yhteydessä oppilaiden korkeampaan suomen kielen taidon tasoon. Oppilaat arvioivat suomen kielen taitonsa omaa äidinkieltään paremmaksi puhumisessa, lukemisessa ja kirjoittamisessa. Parhaiten eri mittareissa menestyivät oppilaat, jotka eivät olleet osallistuneet perusopetukseen valmistavaan opetukseen eivätkä erilliseen suomi toisena kielenä -opetukseen. Omaa äidinkieltään enemmän opiskelleet menestyivät kielitaitotehtävissä paremmin kuin vähän aikaa omaa äidinkieltään opiskelleet, mutta yhtä hyvin kuin ne, jotka eivät olleet opiskelleet omaa äidinkieltään lainkaan. Oppilaat, jotka puhuivat kaveriensa kanssa sekä omaa äidinkieltään että suomen kieltä, osoittautuivat kielitaidon tasoltaan paremmiksi kielitesteissä ja opettajien arvioinneissa.

Naisjohtajat – miksi heitä ei ole ja mitä siitä? - miesjohtajien ja ei-johtavassa asemassa olevien naisten näkemyksiä case-yritys x:ssä

Joidenkin tutkimusten mukaan naisten vähäinen määrä johdossa voi olla uhka organisaatiolle. Lasikattoilmiöllä tarkoitetaan naisten urakehityksen katkeamista tietylle tasolle ylimmän johdon alapuolelle ikään kuin naisten ja tuon ylimmän tason välissä olisi lasinen, näkymätön katto, sukupuolistereotypioiden muodostama este. Yksi yleinen lasikaton selitysten kolmijako on henkilökohtaiset, organisatoriset ja yhteiskunnalliset tekijät. (Lämsä & Hautala 2004, 252). Hoyt (2007, 270-278) tekee kolmijaon seuraavasti: inhimillinen pääoma, sukupuolierot ja ennakkoluulot. Yritys X:n keskijohdossa työskentelee yksi nainen, ylimmässä johdossa ei yhtäkään. Tutkimuksessa halu-taan selvittää miesjohtajien ja ei-johtavassa asemassa olevien naisten käsitystä siitä, onko yritys x:ssä lasi-kattoa, miksi naisjohtajia on niin vähän ja "mitä siitä" ts. onko mitään ongelmaa olemassakaan. Tässä tutkimuksessa pohditaan diskurssianalyysin keinoin, miten yritys X:ssä puhutaan naisjohtajuusaiheesta, millai-seksi sukupuolen merkitys työelämässä määritellään ja mitä ajatellaan naisten kykenevyydestä johtajiksi. Naturalisoiva diskurssi oli vahva niin miesjohtajien ja ei-johtavassa asemassa olevien naisten puheessa. Sen lisäksi hahmotellaan familistista, empiiristä, humanistista ja historiallista diskurssia naisjohtajuuspuheesta. Diskurssien yhteenkietominen hegemonisoimisstrategiana kuvaa tapaa, jolla palasia muista diskursseista käytetään tukemaan tiettyä toista diskurssia (Jokinen et al. 1993c, 95) Miesjohtajien puheessa naisten keskeiset, ominaisuudet - liiallinen tarkkuus ja huolellisuus yhdistettynä epävarmuuteen - ovat ongelmallisia johtajanuran kannalta. Jos näistä johtajuuden kannalta negatiivisista ominaisuuksista ei jostain syystä kuitenkaan muodostuisi uralla etenemisen estettä, äitiys ja perheellisyys "luonnollisesti" tekee tämän. Aiheet myös kietoutuvat yhteen: äitiys ja vastuu perheestä lisäävät naisten huolellisuutta, tarkkuutta ja epävarmuutta entisestään. Lisäksi äitiyslomat ja työhön käytettävissä oleva aika ja puut-tuva halu käyttää elämästä iso osa uranluomiseen ovat johtajaksi etenemisen esteitä. Miesjohtajien mukaan tämä on jossain määrin ongelma, kun heterogeenisyyttä johtamiseen kuitenkin tarvittaisiin, mutta loppujen lopuksi kuitenkin melko epäkiinnostava ja pieni ongelma; ongelma ei miesten mielestä johdu miesten tai yhteiskunnallisista asenteista, vaan naisista itsestään ja he tarvitsevat uralla edetäkseen tukea, rohkaisua ja henkilöstöpankkeja, joita miesjohtajat voivat tuottaa. Johtaminen ylipäänsä ei ole miesjohtajien mielestä hirveän kiinnostavaa. Jos naiset (kaikesta edellä sanotusta huolimatta) etenevät yritysten johtoon, eivät he tule siellä toimeen keskenään. Kaiken kaikkiaan koko naisjohtajuusaihe ei ole kovin kiinnostava ja naisjohtajuuden vähäisyyden (mahdollisen) ongelman ratkaisee aika uuden, tasa-arvoisemman sukupolven myötä. Naishaastateltujen näkökulmasta sen sijaan naisilla on pyrkyä johtotehtäviin - joskaan ei samassa määrin kuin miehillä. Naishaastateltujen mukaan miehet suosivat toisiaan työelämässä ja naiset kohtaavat asenteita, joita vastaan joutuvat taistelemaan ja tästä syystä johtajien joukossa on niin vähän naisia. Historialliset tekijät pitävät asenteita yllä. Perheellisyys on naisille suurempi uraeste kuin miehille, "luonnollisesti". Naishaastateltujen mielestä naisten vähäisyys johdossa on merkittävä ongelma, koska naisilla on erityislaatuisia ominaisuuksia, joista olisi hyötyä tehtävässä. Naishaastateltujen puheessa miesten ominaisuuksia vastaavasti vähäteltiin. Naisjohtajien vähäisyyden ongelmalle ei naishaastateltujen mielestä kuitenkaan ole tehtävissä paljonkaan: miesten ja yhteiskunnan asenteiden pitäisi muuttua, mutta keinoja tähän ei esitetä, sen sijaan naisten itsensä pitäisi vain "yrittää vielä kovemmin".

The feasibility of torrefaction for the co-firing of wood in pulverised-fuel boilers

Torrefaction is the partial pyrolysis of wood characterised by thermal degradation of predominantly hemicellulose under inert atmosphere. Torrefaction can be likened to coffee roasting but with wood in place of beans. This relatively new process concept makes wood more like coal. Torrefaction has attracted interest because it potentially enables higher rates of co-firing in existing pulverised-coal power plants and hence greater net CO2 emission reductions. Academic and entrepreneurial interest in torrefaction has sky rocketed in the last decade. Research output has focused on the many aspects of torrefaction – from detailed chemical changes in feedstock to globally-optimised production and supply scenarios with which to sustain EU emission-cutting directives. However, despite its seemingly simple concept, torrefaction has retained a somewhat mysterious standing. Why hasn’t torrefied pellet production become fully commercialised? The question is one of feasibility. This thesis addresses this question. Herein, the feasibility of torrefaction in co-firing applications is approached from three directions. Firstly, the natural limitations imposed by the structure of wood are assessed. Secondly, the environmental impact of production and use of torrefied fuel is evaluated and thirdly, economic feasibility is assessed based on the state of the art of pellet making. The conclusions reached in these domains are as follows. Modification of wood’s chemical structure is limited by its naturally existing constituents. Consequently, key properties of wood with regards to its potential as a co-firing fuel have a finite range. The most ideal benefits gained from wood torrefaction cannot all be realised simultaneously in a single process or product. Although torrefaction at elevated pressure may enhance some properties of torrefied wood, high-energy torrefaction yields are achieved at the expense of other key properties such as heating value, grindability, equilibrium moisture content and the ability to pelletise torrefied wood. Moreover, pelletisation of even moderately torrefied fuels is challenging and achieving a standard level of pellet durability, as required by international standards, is not trivial. Despite a reduced moisture content, brief exposure of torrefied pellets to water from rainfall or emersion results in a high level of moisture retention. Based on the above findings, torrefied pellets are an optimised product. Assessment of energy and CO2-equivalent emission balance indicates that there is no environmental barrier to production and use of torrefied pellets in co-firing. A long product transport distance, however, is necessary in order for emission benefits to exceed those of conventional pellets. Substantial CO2 emission reductions appear possible with this fuel if laboratory milling results carry over to industrial scales for direct co-firing. From demonstrated state-of-the-art pellet properties, however, the economic feasibility of torrefied pellet production falls short of conventional pellets primarily due to the larger capital investment required for production. If the capital investment for torrefied pellet production can be reduced significantly or if the pellet-making issues can be resolved, the two production processes could be economically comparable. In this scenario, however, transatlantic shipping distances and a dry fuel are likely necessary for production to be viable. Based on demonstrated pellet properties to date, environmental aspects and production economics, it is concluded that torrefied pellets do not warrant investment at this time. However, from the presented results, the course of future research in this field is clear.