Initiation and early crack growth in VHCF of stainless steels : Experimental and theoretical analysis

Mechanical fatigue is a failure phenomenon that occurs due to repeated application of mechanical loads. Very High Cycle Fatigue (VHCF) is considered as the domain of fatigue life greater than 10 million load cycles. Increasing numbers of structural components have service life in the VHCF regime, for instance in automotive and high speed train transportation, gas turbine disks, and components of paper production machinery. Safe and reliable operation of these components depends on the knowledge of their VHCF properties. In this thesis both experimental tools and theoretical modelling were utilized to develop better understanding of the VHCF phenomena. In the experimental part, ultrasonic fatigue testing at 20 kHz of cold rolled and hot rolled stainless steel grades was conducted and fatigue strengths in the VHCF regime were obtained. The mechanisms for fatigue crack initiation and short crack growth were investigated using electron microscopes. For the cold rolled stainless steels crack initiation and early growth occurred through the formation of the Fine Granular Area (FGA) observed on the fracture surface and in TEM observations of cross-sections. The crack growth in the FGA seems to control more than 90% of the total fatigue life. For the hot rolled duplex stainless steels fatigue crack initiation occurred due to accumulation of plastic fatigue damage at the external surface, and early crack growth proceeded through a crystallographic growth mechanism. Theoretical modelling of complex cracks involving kinks and branches in an elastic half-plane under static loading was carried out by using the Distributed Dislocation Dipole Technique (DDDT). The technique was implemented for 2D crack problems. Both fully open and partially closed crack cases were analyzed. The main aim of the development of the DDDT was to compute the stress intensity factors. Accuracy of 2% in the computations was attainable compared to the solutions obtained by the Finite Element Method.

Influence of kaolin addition on the dynamics of oxygen mass transport in polyvinyl alcohol dispersion coatings

The permeability of dispersion barriers produced from polyvinyl alcohol (PVOH) and kaolin clay blends coated onto polymeric supports has been studied by employing two different measurement methods: the oxygen transmission rate (OTR) and the ambient oxygen ingress rate (AOIR). Coatings with different thicknesses and kaolin contents were studied. Structural information of the dispersion-barrier coatings was obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). These results showed that the kaolin content influences both the orientation of the kaolin and the degree of crystallinity of the PVOH coating. Increased kaolin content increased the alignment of the kaolin platelets to the basal plane of the coating. Higher kaolin content was accompanied by higher degree of crystallinity of the PVOH. The barrier thickness proved to be less important in the early stages of the mass transport process, whereas it had a significant influence on the steady-state permeability. The results from this study demonstrate the need for better understanding of how permeability is influenced by (chemical and physical) structure.

Rättfärdigade prioriteringar - en kvalitativ analys av hur personal i äldreomsorgen hanterar motstridiga verksamhetslogiker

Tidigare forskning visar att äldreomsorgspersonal kämpar med två typer av logiker: en ekonomisk logik och en omsorgslogik. Även om båda logikerna behövs för att skapa god omsorg så utmanar de varandra. Dessa utmaningar kommer till uttryck i omsorgspraktiken där personalen ställs in för val och måste göra prioriteringar. Denna avhandling syftar till att förstå hur äldreomsorgspersonal beskriver att de arbetar för att finna balans mellan logikerna och hur de rättfärdigar sina prioriteringar i omsorgen om de äldre personerna. Frågeställningen för avhandlingen är att ta reda på hur personal och enhetschef vid ett kommunalt äldreboende förstår och hanterar interaktionen mellan de två logiker som styr omsorgsarbetet för att främja de äldre personernas välbefinnande. Syftet innehåller tre delsyften: 1) att analysera personalens erfarenheter av och meningsskapande kring de äldre personernas välbefinnande och deras reflektioner kring det omsorgsarbete de utför, 2) att belysa och problematiserade logiker som styr omsorgsarbetet samt 3) att analysera hur personalen rättfärdigar sina prioriteringar i rådande kontext och hur deras förklarbarhet påverkar deras professionella identiteter. Målet är att bidra med socialvetenskaplig kunskap om de överväganden personal gör när de ställs inför att göra prioriteringar i äldreomsorgens praktik. Material samlades in genom 12 individuella intervjuer med personal vid ett kommunalt äldreboende, en intervju med personalens enhetschef och en uppföljande gruppintervju med tre personer ur personalgruppen. Materialet analyserades med tre analysmetoder: fenomenologisk analys, reflexiv analys och positioneringsanalys. Resultatet visar att personalen definierar de äldre personernas välbefinnande som ett behov av att känna sig existentiellt berörd. Denna känsla av existentiell beröring delas in i tre delar: känsla av valfrihet, känsla av njutning och känsla av närhet till någon eller något. Arbetet för att uppnå detta välbefinnande beskrivs innebära ett balanserande av tre tvetydigheter: att vilja värna om de äldre personernas valfrihet och samtidigt hantera institutionella begränsningar, de äldre personernas behov av aktivering å ena sidan och att de inte behöver aktiveras å andra sidan samt att förstå de äldre personernas behov av rutiner samtidigt som det är svårt att veta vilka behov de har. Tvetydigheterna kontextualiserades och de två logikerna som styr omsorgsarbetet analyserades. Analysen visar att enhetschefen skapar en hybrid av den ekonomiska logiken och omsorgslogiken; ekonomi är omsorg och vice versa. Denna hybrid möter motstånd från personalen som skiljer på de båda logikerna genom att tala om ”vård och det där andra”. Personalen upplever att den ekonomiska logiken begränsar deras möjligheter att utföra omsorg i linje med omsorgslogiken. Motsättningar mellan de båda logikerna leder till prioriteringar som rättfärdigas av personalen i syfte att behålla de professionella identiteterna. Den teoretiska analysen bygger på teorier om institutionella logiker, förklarbarhet ochprofessionell identitet. Analyserna visar vikten av att väcka dialog mellan enhetschefer och personal där de diskuterar innebörder av olika värdeord som används på politisk nivå. Sådana diskussioner skulle kunna bidra till mindre motstånd och en högre överensstämmelse mellan verksamhetsmål och praktik. Avhandlingen visar även vikten av att förstå logiker som vertikala istället för horisontellt uppdelade. Alltså, att styrande verksamhetslogiker existerar uppifrån och ned i verksamheter (från politisk nivå till chefsnivå och till praktisk nivå) och att de inte kan delas in i exempelvis en professionslogik och en styrningslogik. Den senare synen kan bidra till potentiella missförstånd eftersom det gör att konflikter kan tolkas existera mellan personal och chef, medan de egentligen existerar mellan olika motstridiga värderingssystem. Slutsatsen är att de båda logikerna behövs för att stödja äldre personers välbefinnande. Ibland är logikerna samspelta och ibland är de i konflikt med varandra. När logikerna ställs mot varandra är det av vikt att komma ihåg att den ekonomiska logiken är lika förhandlingsbar som omsorgslogiken. De två logikerna existerar i samspel och om deras motstridigheter inte belyses finns risk att omsorgspraktiken inte stödjer de äldre personernas välbefinnande.