164 resultados para dynamiikan simulointi
Resumo:
Vibrations in machines can cause noise, decrease the performance, or even damage the machine. Vibrations appear if there is a source of vibration that excites the system. In the worst case scenario, the excitation frequency coincides with the natural frequency of the machine causing resonance. Rotating machines are a machine type, where the excitation arises from the machine itself. The excitation originates from the mass imbalance in the rotating shaft, which always exists in machines that are manufactured using conventional methods. The excitation has a frequency that is dependent on the rotational speed of the machine. The rotating machines in industrial use are usually designed to rotate at a constant rotational speed, the case where the resonances can be easily avoided. However, the machines that have a varying operational speed are more problematic due to a wider range of frequencies that have to be avoided. Vibrations, which frequencies equal to rotational speed frequency of the machine are widely studied and considered in the typical machine design process. This study concentrates on vibrations, which arise from the excitations having frequencies that are multiples of the rotational speed frequency. These vibrations take place when there are two or more excitation components in a revolution of a rotating shaft. The dissertation introduces four studies where three kinds of machines are experiencing vibrations caused by different excitations. The first studied case is a directly driven permanent magnet generator used in a wind power plant. The electromagnetic properties of the generator cause harmonic excitations in the system. The dynamic responses of the generator are studied using the multibody dynamics formulation. In another study, the finite element method is used to study the vibrations of a magnetic gear due to excitations, which frequencies equal to the rotational speed frequency. The objective is to study the effects of manufacturing and assembling inaccuracies. Particularly, the eccentricity of the rotating part with respect to non-rotating part is studied since the eccentric operation causes a force component in the direction of the shortest air gap. The third machine type is a tube roll of a paper machine, which is studied while the tube roll is supported using two different structures. These cases are studied using different formulations. In the first case, the tube roll is supported by spherical roller bearings, which have some wavinesses on the rolling surfaces. Wavinesses cause excitations to the tube roll, which starts to resonate at the frequency that is a half of the first natural frequency. The frequency is in the range where the machine normally operates. The tube roll is modeled using the finite element method and the bearings are modeled as nonlinear forces between the tube roll and the pedestals. In the second case studied, the tube roll is supported by freely rotating discs, which wavinesses are also measured. The above described phenomenon is captured as well in this case, but the simulation methodology is based on the flexible multibody dynamics formulation. The simulation models that are used in both of the last two cases studied are verified by measuring the actual devices and comparing the simulated and measured results. The results show good agreement.
Resumo:
Concentrated solar power (CSP) is a renewable energy technology, which could contribute to overcoming global problems related to pollution emissions and increasing energy demand. CSP utilizes solar irradiation, which is a variable source of energy. In order to utilize CSP technology in energy production and reliably operate a solar field including thermal energy storage system, dynamic simulation tools are needed in order to study the dynamics of the solar field, to optimize production and develop control systems. The object of this Master’s Thesis is to compare different concentrated solar power technologies and configure a dynamic solar field model of one selected CSP field design in the dynamic simulation program Apros, owned by VTT and Fortum. The configured model is based on German Novatec Solar’s linear Fresnel reflector design. Solar collector components including dimensions and performance calculation were developed, as well as a simple solar field control system. The preliminary simulation results of two simulation cases under clear sky conditions were good; the desired and stable superheated steam conditions were maintained in both cases, while, as expected, the amount of steam produced was reduced in the case having lower irradiation conditions. As a result of the model development process, it can be concluded, that the configured model is working successfully and that Apros is a very capable and flexible tool for configuring new solar field models and control systems and simulating solar field dynamic behaviour.
Resumo:
This master’s thesis has been done for Drive! –project in which a new electric motor solution for mobile working machines is developed. Generic simulation model will be used as marketing and development tool. It can be used to model a wide variety of different vehicles with and without electric motor and to show customer the difference between traditionally build vehicles and those with new electric motor solution. Customers can also use simulation model to research different solutions for their own vehicles. At the start of the project it was decided that MeVEA software would be used as main simulation program and Simulink will only be used to simulate the operation of electrical components. Development of the generic model started with the research of these two software applications, simulation models which are made with them and how these simulation models can be build faster. Best results were used for building of generic simulation model. Finished generic model can be used to produce new tractor models for real-time simulations in short notice. All information about model is collected to one datasheet which can be easily filled by the user. After datasheet is filled a script will automatically build new simulation model in seconds. At the moment generic model is capable of building simulation models for wide variety of different tractors but it can be easily altered for other vehicle types too which would also benefit greatly from electric drive solution. Those could be for example wheel loaders and harvesters.
Resumo:
THE WAY TO ORGANIZATIONAL LONGEVITY – Balancing stability and change in Shinise firms The overall purpose of this dissertation is to investigate the secret of longevity in Shinise firms. On the basic assumption that organizational longevity is about balancing stability and change, the theoretical perspectives incorporate routine practice, organizational culture, and organizational identity. These theories explain stability and change in an organization separately and in combination. Qualitative inductive theory building was used in the study. Overall, the empirical data comprised 75 in-depth and semi-structured interviews, 137 archival materials, and observations made over 17 weeks. According to the empirical findings, longevity in Shinise firms is attributable to the internal mechanisms (Shinise tenacity, stability in motion, and emergent change) to secure a balance between stability and change, the continuing stability of the socio-cultural environment in the local community, and active interaction between organizational and local cultures. The contribution of the study to the literature on organizational longevity and the alternative theoretical approaches is first, in theorizing the mechanisms of Shinise tenacity and cross-level cultural dynamism, and second, in pointing out the critical role of: the way firms set their ultimate goal, the dynamism in culture, and the effect of history of the firm to the current business in securing longevity. KEY WORDS Change; Culture; Organizational identity; Organizational longevity; Routines; Shinise firms; Stability; Qualitative research
Resumo:
Quantum computation and quantum communication are two of the most promising future applications of quantum mechanics. Since the information carriers used in both of them are essentially open quantum systems it is necessary to understand both quantum information theory and the theory of open quantum systems in order to investigate realistic implementations of such quantum technologies. In this thesis we consider the theory of open quantum systems from a quantum information theory perspective. The thesis is divided into two parts: review of the literature and original research. In the review of literature we present some important definitions and known results of open quantum systems and quantum information theory. We present the definitions of trace distance, two channel capacities and superdense coding capacity and give a reasoning why they can be used to represent the transmission efficiency of a communication channel. We also show derivations of some properties useful to link completely positive and trace preserving maps to trace distance and channel capacities. With the help of these properties we construct three measures of non-Markovianity and explain why they detect non-Markovianity. In the original research part of the thesis we study the non-Markovian dynamics in an experimentally realized quantum optical set-up. For general one-qubit dephasing channels we calculate the explicit forms of the two channel capacities and the superdense coding capacity. For the general two-qubit dephasing channel with uncorrelated local noises we calculate the explicit forms of the quantum capacity and the mutual information of a four-letter encoding. By using the dynamics in the experimental implementation as a set of specific dephasing channels we also calculate and compare the measures in one- and two-qubit dephasing channels and study the options of manipulating the environment to achieve revivals and higher transmission rates in superdense coding protocol with dephasing noise. Kvanttilaskenta ja kvanttikommunikaatio ovat kaksi puhutuimmista tulevaisuuden kvanttimekaniikan käytännön sovelluksista. Koska molemmissa näistä informaatio koodataan systeemeihin, jotka ovat oleellisesti avoimia kvanttisysteemejä, sekä kvantti-informaatioteorian, että avointen kvanttisysteemien tuntemus on välttämätöntä. Tässä tutkielmassa käsittelemme avointen kvanttisysteemien teoriaa kvantti-informaatioteorian näkökulmasta. Tutkielma on jaettu kahteen osioon: kirjallisuuskatsaukseen ja omaan tutkimukseen. Kirjallisuuskatsauksessa esitämme joitakin avointen kvanttisysteemien ja kvantti-informaatioteorian tärkeitä määritelmiä ja tunnettuja tuloksia. Esitämme jälkietäisyyden, kahden kanavakapasiteetin ja superdense coding -kapasiteetin määritelmät ja esitämme perustelun sille, miksi niitä voidaan käyttää kuvaamaan kommunikointikanavan lähetystehokkuutta. Näytämme myös todistukset kahdelle ominaisuudelle, jotka liittävät täyspositiiviset ja jäljensäilyttävät kuvaukset jälkietäisyyteen ja kanavakapasiteetteihin. Näiden ominaisuuksien avulla konstruoimme kolme epä-Markovisuusmittaa ja perustelemme, miksi ne havaitsevat dynamiikan epä-Markovisuutta. Oman tutkimuksen osiossa tutkimme epä-Markovista dynamiikkaa kokeellisesti toteutetussa kvanttioptisessa mittausjärjestelyssä. Yleisen yhden qubitin dephasing-kanavan tapauksessa laskemme molempien kanavakapasiteettien ja superdense coding -kapasiteetin eksplisiittiset muodot. Yleisen kahden qubitin korreloimattomien ympäristöjen dephasing-kanavan tapauksessa laskemme yhteisen informaation lausekkeen nelikirjaimisessa koodauksessa ja kvanttikanavakapasiteetin. Käyttämällä kokeellisen mittajärjestelyn dynamiikkoja esimerkki dephasing-kanavina me myös laskemme konstruoitujen epä-Markovisuusmittojen arvot ja vertailemme niitä yksi- ja kaksi-qubitti-dephasing-kanavissa. Lisäksi käyttäen kokeellisia esimerkkikanavia tutkimme, kuinka ympäristöä manipuloimalla superdense coding –skeemassa voidaan saada yhteinen informaatio ajoittain kasvamaan tai saavuttaa kaikenkaikkiaan korkeampi lähetystehokkuus.
Resumo:
Työn teoreettisessa osuudessa tehdään katsaus kiertoleijupetiteknologian eri osa-alueisiin: leijupedin virtausdynamiikkaan, hiukkaserottimeen ja kiintoaineen palautusmekanismiin. Myös teknologian historiaa ja muita käyttötarkoituksia energiantuotannon ohella käydään läpi. Termodynamiikkaa sekä lämmönsiirron ja voimalaitosprosessien teoriaa käsitellään mallinnuksessa tarvittavilta osin. Mallinnusosiossa käydään läpi kiertoleijupetihöyrykattilan matemaattisen mallin tekoprosessia. Malli perustuu yleisesti saatavilla oleviin yhtälöihin ja korrelaatioihin. Mallintaminen koostuu höyrykattilan jakamisesta lämpöpintoihin ja niiden mitoittamisesta. Mallissa esitetään myös näkemys siitä, miten lämpö siirtyy savukaasuun ja miten petimateriaalin kierto tapahtuu tulipesässä.
Resumo:
The aim of this thesis is to define effects of lignin separation process on Pulp mill chemical balance especially on sodium/sulphur-balance. The objective is to develop a simulation model with WinGEMS Process Simulator and use that model to simulate the chemical balances and process changes. The literature part explains what lignin is and how kraft pulp is produced. It also introduces to the methods that can be used to extract lignin from black liquor stream and how those methods affect the pulping process. In experimental part seven different cases are simulated with the created simulation model. The simulations are based on selected reference mill that produces 500 000 tons of bleached air-dried (90 %) pulp per year. The simulations include the chemical balance calculation and the estimated production increase. Based on the simulations the heat load of the recovery boiler can be reduced and the pulp production increased when lignin is extracted. The simulations showed that decreasing the waste acid stream intake from the chlorine dioxide plant is an effective method to control the sulphidity level when about 10 % of lignin is extracted. With higher lignin removal rates the in-mill sulphuric acid production has been discovered to be a better alternative to the sulphidity control.
Resumo:
Preventive maintenance of frequency converters has been based on pre-planned replace-ment of wearing or ageing components. Exchange intervals follow component life-time expectations which are based on empirical knowledge or schedules defined by manufac-turer. However, the lifetime of a component can vary significantly, because drives are used in very different operating environments and applications. The main objective of the research was to provide information on methods, i.e. how in-verter's operating condition can be measured reliably under field conditions. At first, the research focused on critical components such as current transducers, IGBTs and DC link capacitor bank, because these aging have already been identified. Of these, the DC link capacitor measurement method was selected for closer examination. With this method, the total capacitance and its total series resistance can be measured. The suitability of the measuring procedure was estimated on the basis of practical measurements. The research was made by using so called triangulation method, including a literature review, simulations and practical measurements. Based on the results, the new measu-rement method seems suitable with some reservations to practical measurements. How-ever, the measuring method should be further developed in order to improve its reliability.
Resumo:
Tutkielma käsittelee kaasumaisten kemiallisten aineiden leviämistä ja niiden vaikutuksia altistuneisiin sotilaisiin. Leviämisen mallinnuksessa käytetään SUKEVA-ohjelmistoa. Leviämisessä otetaan huomioon levitysympäristön maastoluokka ja levitystapa, jolla kaasua levitetään. Tarkasteltavat maastoluokat ovat pelto, metsä ja kaupunki. Tarkasteltavina levi-tystapoina on hetkellinen ja jatkuva päästö. Kemiallisista taisteluaineista tarkasteluun on otettu jokaisesta tarkasteltavasta kemikaaliluokasta yksi, jonka vaikutusta sotilaisiin tarkastellaan. Valitut kemikaalit ovat tabuuni, CS, syaanivety ja rikkisinappikaasu. Tutkimuksessa käytetään tutkimusmenetelminä kirjallisuustutkimusta ja simulointia. Kirjallisuustutkimuksella selvitetään yleisesti käytössä olevia kaasuna levitettäviä kemiallisia taisteluaineita. Leviämisen simulointi tapahtuu SUKEVA-ohjelmistolla. Tuloksissa tarkastellaan leviämisalueiden prosentuaalisia muutoksia maastoluokan ja levitystavan muuttuessa. Lopuksi tarkastellaan kemiallisten taisteluaineiden vaikutusta levittämisalueella. Vaikutusta tarkastellaan alueella, jolla kemikaalin myrkytysoireet ovat maksimaalliset 50 % altistuneesta joukosta. SUKEVA-ohjelmisto ei ota huomioon taisteluaineiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien vaikutusta leviämiseen. Tutkimuksesta voidaan todeta, että hetkellinen levitystapa levittää kemiallisia aineita tehokkaammin haluttuun suuntaan, kun jatkuva. Jatkuvalla levitystavalla saatiin leveämpiä levitysalueita. Taisteluaineiden vaikutus joukon toimintakykyyn riippuu täysin aineen aiheuttamista myrkytysoireista sekä niiden vaikutusajasta.
Resumo:
Tämän kandidaatintyön aiheena on D-luokan audiovahvistimen särö ja kohina. Tarkoituksena on selvittää vahvistinluokan merkittävin särö- ja kohinamekanismi, sekä arvioida, voidaanko häiriöitä vähentää lähdön suodattimella. Tutkimusmenetelminä on kirjallisuus ja simulointi. Aineistona on käytetty IEEE:ssä julkaistuja tieteelisiä artikkeleita, eri valmistajien laatimia ohjeita, sekä aihetta käsitteleviä kirjoja. Keskeisimmät tulokset olivat, että merkittävin särömekanismi on transistoreiden suoja-ajan aiheuttama vääristymä, sekä että merkittävin kohina syntyy modulaatiossa käytetystä kantoaallosta. Kantoaallon näkyvyyteen kuormassa voidaan vaikuttaa ulostulon alipäästösuodattimella. Suoja-ajan aiheuttama harmoninen kokonaissärö asettuu musiikin kaistanleveydelle, joten sitä ei voida poistaa suodattamalla.
Resumo:
Varhaiskeskiajan Euroopassa sodankäynti oli monin paikoin endeemistä ja omien, sisäisten konventioidensa määrittelemää. Vaikka viikinkitoiminta oli monessa suhteessa samanlaista kuin muu aikakauden sodankäynti, viikingit olivat kristityn Euroopan näkökulmasta pakanoita ja ulkopuolisia. Anglosaksisessa Englannissa viikinkejä odottivat useat, erilliset kuningaskunnat, jotka kärsivät monista sisäisistä kriiseistä. Viikinkien lähtökohta olikin siinä, että he tulivat meren takaa, liikkuivat koko Länsi-Euroopan alueella ja muodostivat näin jatkuvan uhan. Tutkielmassa tarkastellaan viikinkisotajoukkojen toimintaa, luonnetta ja rakennetta. Niitä tutkitaan niin ulkoisesta, sotaretken näkökulmasta kuin sisäisen dynamiikan ja rakenteen näkökulmasta. Tutkielma rajautuu nykyisen Englannin alueelle sekä vuosiin 865-1016, jolloin viikingit tekivät kaksi invaasiota Englantiin. Tutkielman alkuperäislähteet kertovat viikingeistä vastapuolen näkökulmasta, jota ohjasivat poliittiset intressit ja kristillinen maailmankuva. Lähteistä tärkein on Anglosaksien kronikka, tekstijoukko, johon monet kronikoitsijat kirjasivat vuosittaiset tapahtumat koko anglosaksiselta ajalta. Lisäksi tutkielmassa käytetään Æthelweardin kronikkaa, piispa Asserin kirjoittamaa kuningas Ælfredin elämäkertaa ja Maldonin taistelusta kertovaa sankarirunoa. Tutkielmassa havaittiin, että viikingit muodostivat ulkoisesti ja sisäisesti joustavia ja muokkautuvia ryöstelyjoukkoja, jotka olivat pienten, erillisten ryhmien yhteenliittymiä. Viikinkisodankäynnin keskeisin selittäjä on intressien dynamiikka, joka ohjasi joukkoja ja joka henkilöityy sosiaalisten suhteiden rakentaman, orgaanisen hierarkian komentajiin, jotka olivat lahjojen ja uskollisuuden kannattelemassa, vastavuoroisessa suhteessa seuraajiinsa. Nopeuden ja helppojen kohteiden tarjoaman ravinnon avulla joukot pystyivät hyödyntämään kohteensa ongelmia ja heikkoja kohtia. Sisäisesti joukot vaihtelivat koostumustaan ja komentajiaan, minkä takia niiden sisäinen dynamiikka oli inhimillisen monimutkainen. Tulosten ilmeisin ongelma oli lähteissä itsessään, sillä tutkielmassa havaittiin, että lähteet ovat niukkasanaisia, kaavamaisia ja voivat siksi johtaa harhaan, minkä lisäksi kristittyjen ja pakanoiden välinen ristiriita värittää lähteitä esimerkiksi viikinkien väkivaltaisuuden kuvauksissa. Näistä syistä lähdeaineiston laajentaminen niin anglosaksien parissa kuin viikinkimaailmassa laajemmin auttaa viikinkikuvan tarkentamisessa. Tutkielmassa havaittu toiminta voidaan rinnastaa muihin alueisiin, sillä viikinkijoukkojen lähtökohta oli joka tapauksessa samankaltainen.
Resumo:
Our surrounding landscape is in a constantly dynamic state, but recently the rate of changes and their effects on the environment have considerably increased. In terms of the impact on nature, this development has not been entirely positive, but has rather caused a decline in valuable species, habitats, and general biodiversity. Regardless of recognizing the problem and its high importance, plans and actions of how to stop the detrimental development are largely lacking. This partly originates from a lack of genuine will, but is also due to difficulties in detecting many valuable landscape components and their consequent neglect. To support knowledge extraction, various digital environmental data sources may be of substantial help, but only if all the relevant background factors are known and the data is processed in a suitable way. This dissertation concentrates on detecting ecologically valuable landscape components by using geospatial data sources, and applies this knowledge to support spatial planning and management activities. In other words, the focus is on observing regionally valuable species, habitats, and biotopes with GIS and remote sensing data, using suitable methods for their analysis. Primary emphasis is given to the hemiboreal vegetation zone and the drastic decline in its semi-natural grasslands, which were created by a long trajectory of traditional grazing and management activities. However, the applied perspective is largely methodological, and allows for the application of the obtained results in various contexts. Models based on statistical dependencies and correlations of multiple variables, which are able to extract desired properties from a large mass of initial data, are emphasized in the dissertation. In addition, the papers included combine several data sets from different sources and dates together, with the aim of detecting a wider range of environmental characteristics, as well as pointing out their temporal dynamics. The results of the dissertation emphasise the multidimensionality and dynamics of landscapes, which need to be understood in order to be able to recognise their ecologically valuable components. This not only requires knowledge about the emergence of these components and an understanding of the used data, but also the need to focus the observations on minute details that are able to indicate the existence of fragmented and partly overlapping landscape targets. In addition, this pinpoints the fact that most of the existing classifications are too generalised as such to provide all the required details, but they can be utilized at various steps along a longer processing chain. The dissertation also emphases the importance of landscape history as an important factor, which both creates and preserves ecological values, and which sets an essential standpoint for understanding the present landscape characteristics. The obtained results are significant both in terms of preserving semi-natural grasslands, as well as general methodological development, giving support to science-based framework in order to evaluate ecological values and guide spatial planning.
Resumo:
Varhaiskeskiajan Euroopassa sodankäynti oli monin paikoin endeemistä ja omien, sisäisten konventioidensa määrittelemää. Vaikka viikinkitoiminta oli monessa suhteessasamanlaista kuin muu aikakauden sodankäynti, viikingit olivat kristityn Euroopannäkökulmasta pakanoita ja ulkopuolisia. Anglosaksisessa Englannissa viikinkejäodottivat useat, erilliset kuningaskunnat, jotka kärsivät monista sisäisistä kriiseistä.Viikinkien lähtökohta olikin siinä, että he tulivat meren takaa, liikkuivat koko Länsi-Euroopan alueella ja muodostivat näin jatkuvan uhan. Tutkielmassa tarkastellaan viikinkisotajoukkojen toimintaa, luonnetta ja rakennetta. Niitä tutkitaan niin ulkoisesta, sotaretken näkökulmasta kuin sisäisen dynamiikan ja rakenteen näkökulmasta. Tutkielma rajautuu nykyisen Englannin alueelle sekä vuosiin 865-1016, jolloin viikingit tekivät kaksi invaasiota Englantiin. Tutkielman alkuperäislähteet kertovat viikingeistä vastapuolen näkökulmasta, jota ohjasivat poliittiset intressit ja kristillinen maailmankuva. Lähteistä tärkein on Anglosaksien kronikka, tekstijoukko, johon monet kronikoitsijat kirjasivat vuosittaiset tapahtumat koko anglosaksiselta ajalta. Lisäksi tutkielmassa käytetään Æthelweardin kronikkaa, piispa Asserin kirjoittamaa kuningas Ælfredin elämäkertaa ja Maldonin taistelusta kertovaa sankarirunoa. Tutkielmassa havaittiin, että viikingit muodostivat ulkoisesti ja sisäisesti joustavia ja muokkautuvia ryöstelyjoukkoja, jotka olivat pienten, erillisten ryhmien yhteenliittymiä. Viikinkisodankäynnin keskeisin selittäjä on intressien dynamiikka, joka ohjasi joukkoja ja joka henkilöityy sosiaalisten suhteiden rakentaman, orgaanisen hierarkian komentajiin, jotka olivat lahjojen ja uskollisuuden kannattelemassa, vastavuoroisessa suhteessa seuraajiinsa. Nopeuden ja helppojen kohteiden tarjoaman ravinnon avulla joukot pystyivät hyödyntämään kohteensa ongelmia ja heikkoja kohtia. Sisäisesti joukot vaihtelivat koostumustaan ja komentajiaan, minkä takia niiden sisäinen dynamiikka oli inhimillisen monimutkainen. Tulosten ilmeisin ongelma oli lähteissä itsessään, sillä tutkielmassa havaittiin, että lähteet ovat niukkasanaisia, kaavamaisia ja voivat siksi johtaa harhaan, minkä lisäksi kristittyjen ja pakanoiden välinen ristiriita värittää lähteitä esimerkiksi viikinkien väkivaltaisuuden kuvauksissa. Näistä syistä lähdeaineiston laajentaminen niin anglosaksien parissa kuin viikinkimaailmassa laajemmin auttaa viikinkikuvan tarkentamisessa. Tutkielmassa havaittu toiminta voidaan rinnastaa muihin alueisiin, sillä viikinkijoukkojen lähtökohta oli joka tapauksessa samankaltainen.