Ultralujan teräksen kaarijuotto

Tässä diplomityössä tutkitaan ultralujan rakenneteräksen kaarijuotolla valmistettujen liitosten väsymiskestävyyttä. Tutkittavat liitokset ovat kuormaa kantamattomia X-liitoksia. Tutkinnassa vertaillaan puhtaasti juottamalla valmistettua liitosta hitsauksen ja juoton kombinaatioliitokseen, jossa pohjapalkona toimivan hitsin rajaviivalle on juotettu lisäpalko. Kaarijuottoa esitellään yleisesti liittämismenetelmänä. Ultralujaa rakenneterästä esitellään yleisesti ja tarkastellaan sen metallurgista käyttäytymistä sekä juotettaessa, että hitsattaessa. Tutkimuksessa tehtiin kaikkiaan 21 väsytystestiä. Väsytystestit muodostuivat kolmesta eri koekappalesarjasta. Ensimmäisen ja toisen sarjan koekappaleet tehtiin juottamalla, eri lisäaineilla. 3. sarjassa pienat hitsattiin, jonka jälkeen hitsin rajaviivalle tehtiin juotto. Kappaleiden geometriat mitattiin ennen testejä, ja osasta kappaleista mitattiin jäännösjännitykset. Kappaleista otettiin hieitä, joista tehtiin kovuusmittaukset ja suoritettiin makro- ja mikrotason tarkastelua liitosprosessin lämmöntuonnin vaikutuksesta. Väsytyskokeiden perusteella kappaleille määritettiin nimelliset ja rakenteelliset väsymisluokat. Tuloksista piirrettiin S-N –käyrät. Liitoksista tehtiin FEA-mallit, joista määritettiin liitoksen rajaviivalle muodostuva jännitys ja 2. sarjan koekappaleiden laskennalliset kestoiät. 1. sarjan juotoksissa oli ongelmana juotoksen tarttuvuus teräksen pintaan. 2. sarjan koetulokset olivat kaikkein parhaita. 3. sarjan kombinaatioliitokset ylsivät kohtalaisiin väsymisluokkiin. 2. sarjan koetulosten perusteella kaarijuotossa on potentiaalia ultralujan rakenneteräksen liittämismenetelmänä. Jatkotutkimuksen tarve on kuitenkin laaja. Tämä työ osoitti, että kaarijuottaminen voi olla vaativa liittämisprosessi, sillä toimiakseen se vaatii varsin tarkat parametrit, ja lisäksi prosessi on melko herkkä olosuhdemuutoksille.

Tasavirtamoottoreilla toteutetun kameranvakautusjärjestelmän identifiointi

Identifiointia voidaan käyttää erilaisten järjestelmien parametrointiin, ja tässä työssä kyseisellä operaatiolla mallinnettiin järjestelmäkameran vakauttamiseksi rakennettua kolmiakselista järjestelmää. Työn tavoitteena oli saada järjestelmästä matemaattinen malli niin, että sen avulla voitaisiin simuloida järjestelmän toimintaa säätävän PID-säätimen arvoja, minkä pohjalta koko järjestelmä pystyttäisiin virittämään paremmin. Tutkielmassa saatu malli muodostettiin matlab-ohjelmalla järjestelmän mittausdatan perusteella. Mittauksissa mitattiin manuaalisesti viritetyn järjestelmän tuloja sekä lähtöä, ja niiden perusteella muodostettiin ARX-mallit jokaiselle järjestelmän kolmelle akselille. Kirjainyhdistelmä ARX, viittaa nyt MISO-järjestelmään, sekä regressioon mallin tulon ja lähdön välillä. MISO- järjestelmällä on yksi lähtö ja useita tuloja, joita työssä tehdyssä mallissa oli kolme kappaletta. Mallien tarkkuudeksi saatiin 60-75%. Identifioinnista saadulle mallille muodostettiin simulointimalli, jonka avulla järjestelmä simuloitiin nopeammaksi. Simuloidut PID-arvot viritettiin järjestelmälle myös käytännössä, jonka jälkeen identifiointi toistettiin kahden identifioidun siirtofunktion vertailua varten. Järjestelmille tehtyjen askelvastekokeiden vertailun mukaan, eri identifioidusta saadut järjestelmät, jotka sisälsivät kuitenkin saman säätimen, erosivat toisistaan huomattavasti, vaikka teoriassa niiden pitäisi olla samat. Erot selittyivät mallin identifioinnin riittämättömällä tarkkuudella. Lopuksi virityksen onnistumista testattiin järjestelmällä käytännössä, tekemällä sille askelvastekokeet vanhoilla sekä simuloinnista saaduilla uusilla säätimen arvoilla. Testien mukaan järjestelmän kahden akselin asettumisaikaa saatiin muutettua 5,0 ja 0,8 sekuntia nopeammaksi, mutta kolmannesta akselista tuli epästabiili. Epästabiilius ei ole toivottua, mutta sen havaitseminen osoittaa, että stabiiliksi simuloitu järjestelmä voi todellisuudessa saada epästabiilin lopputuloksen, mikäli simulointimalli sisältää virhettä.

Hyvinvointia mittaamalla–arvoa tuottava wellness-teknologian käyttö

Elintason kohoaminen, yhteiskunnan arvomuutokset ja väestön ikääntyminen ovat vaikuttaneet siihen, että kuluttajat kiinnittävät nykyään enemmän huomiota terveyteensä ja hyvinvointiinsa. Wellness-markkinat kasvavat voimakkaasti ja wellness-suuntautuneisuuden yleistyessä myös wellness-teknologian käyttö on yleistynyt. Teknologia on muuttunut mobiilimmaksi, integroituneemmaksi ja käyttäjäläheisemmäksi ja siten uudenlainen ihmisten ja koneiden yhteistyö on mahdollistunut. Hyvinvointia mittaavat elektroniset laitteet ovat yhä kehittyneempiä ja niillä mitataan esimerkiksi unta, kilometrejä, palautumista, kehonkoostumusta, sykettä, mielialaa ja kaloreita. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa millaista arvoa kuluttajat tavoittelevat ja kokevat käyttäessään wellness-teknologiaa. Tutkimuksen pääongelma, millaista arvoa kuluttajat tavoittelevat ja kokevat käyttäessään wellness-teknologiaa, jaettiin kolmeen osaongelmaan: Miten wellness-teknologian käyttäjät suhtautuvat terveyteen ja kokonaisvaltaiseen hyvinvointiin? Millaisista arvon tyypeistä wellness-teknologian käyttäjien kokema arvo muodostuu? Miten arvon yhteisluominen näyttäytyy wellness-teknologian käytössä? Tutkimuksen teoreettiseksi lähtökohdaksi otettiin wellness-mallit, koettu arvo ja arvon yhteisluominen. Tutkimuksen empiirinen aineisto kerättiin haastattelemalla wellness-teknologian käyttäjiä. Haastateltavien löytämiseksi tehtiin kartoittava kyselylomake, jonka tarkoituksena oli sekä löytää että luokitella haastateltavat sopiviin haastatteluryhmiin ja kartoittaa wellnesss-teknologian käytön syitä. Haastatteluryhmissä oli erilaisia hyvinvointia mittaavia laitteiden käyttäjiä. Haastatteluaineiston tutkimisessa käytettiin laadullista sisällönanalyysiä. Tutkimustulosten mukaan wellness-teknologian käyttäjät arvostivat terveyttä ja kokonaisvaltaista hyvinvointia ja olivat valmiita näkemään vaivaa niiden eteen. Wellness-teknologian käyttäjät mittasivat esimerkiksi unta, haitallisia mikrobeja, kilometrejä, palautumista, sykettä, kehonkoostumusta, mielialaa ja kaloreita. Yleisin käytetty wellness-laite oli aktiivisuusranneke. Suurin osa tutkituista oli käyttänyt wellness-teknologiaa kolme vuotta tai vähemmän. Tärkeimmät käyttäjien kokemat arvotyypit olivat tehokkuus ja erinomaisuus. Wellness-teknologian avulla saatua tehokkuutta päämäärien ja tavoitteiden toteuttamisessa sekä laitteiden ylivertaisia ominaisuuksia tai soveltuvuutta omaan käyttöön arvostettiin. Käyttäjät kokivat myös esteettistä ja eettistä arvoa, sekä status- ja leikkiarvoa. Henkisyyttä ei wellness-teknologian käytössä koettu. Arvon yhteisluominen näyttäytyi wellness-teknologian käytössä heikosti. Yritysten tulisikin tehostaa arvonluontiaan erityisesti ostotilanteessa tapahtuvassa vuorovaikutuksessa

Capital structure of Finnish firms – Estimating the effects of firm characteristics on capital structure

One of the most disputable matters in the theory of finance has been the theory of capital structure. The seminal contributions of Modigliani and Miller (1958, 1963) gave rise to a multitude of studies and debates. Since the initial spark, the financial literature has offered two competing theories of financing decision: the trade-off theory and the pecking order theory. The trade-off theory suggests that firms have an optimal capital structure balancing the benefits and costs of debt. The pecking order theory approaches the firm capital structure from information asymmetry perspective and assumes a hierarchy of financing, with firms using first internal funds, followed by debt and as a last resort equity. This thesis analyses the trade-off and pecking order theories and their predictions on a panel data consisting 78 Finnish firms listed on the OMX Helsinki stock exchange. Estimations are performed for the period 2003–2012. The data is collected from Datastream system and consists of financial statement data. A number of capital structure characteristics are identified: firm size, profitability, firm growth opportunities, risk, asset tangibility and taxes, speed of adjustment and financial deficit. A regression analysis is used to examine the effects of the firm characteristics on capitals structure. The regression models were formed based on the relevant theories. The general capital structure model is estimated with fixed effects estimator. Additionally, dynamic models play an important role in several areas of corporate finance, but with the combination of fixed effects and lagged dependent variables the model estimation is more complicated. A dynamic partial adjustment model is estimated using Arellano and Bond (1991) first-differencing generalized method of moments, the ordinary least squares and fixed effects estimators. The results for Finnish listed firms show support for the predictions of profitability, firm size and non-debt tax shields. However, no conclusive support for the pecking-order theory is found. However, the effect of pecking order cannot be fully ignored and it is concluded that instead of being substitutes the trade-off and pecking order theory appear to complement each other. For the partial adjustment model the results show that Finnish listed firms adjust towards their target capital structure with a speed of 29% a year using book debt ratio.

Brasilialainen kuluttaminen 2000-luvulla – Keskiluokkaistumisen kautta kohti kestävämpää kuluttamista?

Tämä tutkielma analysoi sitä, onko brasilialainen kuluttaminen muuttunut keskiluokkaistumisen myötä kohti kestävämpää kuluttamista. Tutkimusongelma on jaettu kolmeen osakysymykseen, jotka ovat: Miten kuluttaminen ilmenee Brasiliassa? Onko kestävän kulutuksen asema vahvistunut Brasiliassa? Millä tavoin keskiluokkaistuminen on muuttanut brasilialaista kuluttamista? Osakysymysten kautta pyrittiin löytämään kattava vastaus tutkimusongelmaan. Tutkimuksen pohjana hyödynnettiin kuluttamisen sekä keskiluokkaistumisen teorioita. Tutkimusstrategiana käytettiin laadullista tutkimusta sekä metodeina kirjoituspöytätutkimusta ja sisällönanalyysiä. Tutkimusaineiston muodostaa 33 julkaisua, joihin sisältyy tieteellisiä artikkeleja, uutisia, tilastoja sekä lausuntoja. Tutkimuksessa kävi ilmi, että talouskasvun ansiosta Brasiliaan on muodostunut uusi keskiluokka, jonka kuluttaminen on kasvanut räjähdysmäisesti vuosituhannen alusta. Talouskasvun ansiosta miljoonat ihmiset ovat nousseet köyhyydestä ja maahan on muodostunut lukuisia uusia työpaikkoja. Kasvava kulutus on kuitenkin erittäin suuri ympäristöuhka. Kestävän kulutuksen merkitys onkin vahvistunut entisestään. Brasilialaisilla on tutkitusti suuri huoli ympäristön tilasta ja väestön arvoissa sekä kulutustavoissa on tapahtunut selvää muutosta kestävämpään suuntaan. Väestön kulutusinto on kuitenkin vielä voimakkaampaa kuin kestävän kulutuksen kasvu. Noussut kulutus myös vesittää kestävän kuluttamisen eteen tehtyä työtä. Eliitin näyttämä esimerkki ylikuluttamisesta on levinnyt massamedian ja internetin välityksellä ja vahvistanut osaltaan kulutuksen kasvua arvon näyttämiseen keskittyneessä brasilialaisessa kulttuurissa. Kuluttamiseen vaikuttavat arvot ja asenteet ovat suhteellisen pysyviä. Niiden muutos, varsinkin lyhyellä aikavälillä, on haasteellista ja siksi kulutuksen radikaali muutos kestävämpään suuntaan on suhteellisen epätodennäköistä. Muutosta ei voi myöskään pakottaa esimerkiksi hallituksen puolelta vaan kuluttajien tulee itse haluta muuttaa omaa käyttäytymistään. Mikäli eliitti omaksuisi eettisen kuluttamisen, voisi historia teoriassa toistaa itseään. Tällöin mielikuva kestävästä kuluttamisesta imagoa vahvistavana toimintatapana saattaisi median välityksellä alkaa levitä uuden keskiluokan keskuudessa. Arvomuutos vaatisi kuitenkin taustalleen suurempaa yhteiskunnallista muutosta. Esimerkiksi julkiseen liikenteeseen, ravinnontuotantoon sekä energiankulutukseen liittyvät mallit pitäisi muuttaa täysin.

Dynamic model development of adiabatic compressed air energy storage

The share of variable renewable energy in electricity generation has seen exponential growth during the recent decades, and due to the heightened pursuit of environmental targets, the trend is to continue with increased pace. The two most important resources, wind and insolation both bear the burden of intermittency, creating a need for regulation and posing a threat to grid stability. One possibility to deal with the imbalance between demand and generation is to store electricity temporarily, which was addressed in this thesis by implementing a dynamic model of adiabatic compressed air energy storage (CAES) with Apros dynamic simulation software. Based on literature review, the existing models due to their simplifications were found insufficient for studying transient situations, and despite of its importance, the investigation of part load operation has not yet been possible with satisfactory precision. As a key result of the thesis, the cycle efficiency at design point was simulated to be 58.7%, which correlated well with literature information, and was validated through analytical calculations. The performance at part load was validated against models shown in literature, showing good correlation. By introducing wind resource and electricity demand data to the model, grid operation of CAES was studied. In order to enable the dynamic operation, start-up and shutdown sequences were approximated in dynamic environment, as far as is known, the first time, and a user component for compressor variable guide vanes (VGV) was implemented. Even in the current state, the modularly designed model offers a framework for numerous studies. The validity of the model is limited by the accuracy of VGV correlations at part load, and in addition the implementation of heat losses to the thermal energy storage is necessary to enable longer simulations. More extended use of forecasts is one of the important targets of development, if the system operation is to be optimised in future.

Piilevä verovelka avioero-osituksessa

Tässä pro gradu – tutkielmassa tutkin avioero-osituksessa ilmenevää piilevän verovelan ongelmaa. Tutkimusote on oikeusdogmaattinen. Tarkoituksena on esittää systemaattinen kuvaus piilevän verovelan vaikutuksista osituksen eri vaiheissa sekä tarjota ratkaisumalli esitettyihin ongelmiin. Omaisuus arvostetaan osituksessa pääsääntöisesti sen ositushetkiseen bruttoarvoon. Tämä tarkoittaa, että omaisuuden arvonnousuun kohdistuvaa, vielä realisoitumatonta veroa eli piilevää verovelkaa ei osituksessa huomioida. Mikäli omaisuutta kuitenkin myydään osituksen jälkeen, käytetty ositusarvo ei vastaa verotuksen jälkeistä omaisuuden nettoa. Tutkielman keskiössä on kysymys, voiko osituksen toimitushetken ajankohtana vielä syntymättömiä eli tulevaisuuteen liittyviä veroseuraamuksia ottaa osituksessa laskennallisesti huomioon ja toisaalta kuinka tällaisia syntymättömiä kuluja tulisi mahdollisesti kohdella. Tämä tarkoittaa käytännössä omaisuuden nettoarvostamisen soveltamisalan tutkimista. Piilevä verovelka on siis perheoikeudellinen ongelma, jonka syntyperä sijoittuu vero-oikeuteen. Osituksen perusratkaisuna on verovapaus, jota on tuettu jatkuvuusperiaatteella. Jatkuvuusperiaatteen myötä osituksessa saadun omaisuuden hankintamenon ja -ajan ratkaisee omaisuutta luovuttaneen henkilön saanto. Tämän vuoksi suoritettujen tasinkojen sisällä saattaa siirtyä verotettavaa arvonnousua ilman, että sitä huomioidaan osituksessa. Siirtyvä verovelka on kohdistetusti tasingonsaajan ongelma. Piilevän verovelan ajallinen tarkasteluväli sijoittuu pääsääntöisesti ositusperusteen sekä ositustoimituksen jälkeiseen aikaan. Tällöin velkojen kertymä on jo katkennut. Ajallisen siirtymän vuoksi tutkielmassa käsitellään myös verovelan kattamista. Piilevä verovelka sitoutuu puolisoiden omaisuuteen, mikä voi vaikuttaa sekä osituslaskelman lopputulokseen että tasingonvalintaan ja tasinkosuoritukseen. Tutkin ja vertailen erilaisia tapoja, joilla piilevää verovelkaa voidaan ottaa huomioon niin osituksen laskennallisessa kuin reaalisessa vaiheessa. Käsittelen sekä brutto- että nettoarvostamisen hyötyjä ja haittoja, sekä sitä, kuinka nämä mallit vaikuttavat osituksen lopputulokseen. Tutkielmani johtopäätös on se, että piilevä verovelka tulisi ottaa huomioon tietyissä rajatun käyttöpotentiaalin omaavissa omaisuuserissä sekä tilanteissa, joissa tasingonsaaja ei voi järkevän taloudenpitonsa puitteissa hyötyä tasinkona saamastaan omaisuudesta muuten kuin sen välittömästi realisoimalla. Molempia tilanteita yhdistää ositettavaan omaisuuteen liittyvä käyttökyvyn rajoittuneisuus.

CPFR- ja VMI -mallien hyödyntäminen toimittajayhteistyössä

Tässä kandidaatintyössä käsitellään yhteistyömalleja, CPFR:ää ja VMI:tä, sekä niiden hyödyntämistä toimittajayhteistyössä. Työn tavoitteena on antaa johdonmukainen käsitys mallien hyödyntämismahdollisuuksista, sekä niihin liittyvistä eduista ja parannettavista tekijöistä. Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena. Työn alussa esitellään toimittajayhteistyön lähtökohdat, sekä CPFR- ja VMI - mallit. Työssä tutkitaan näiden mallien hyödyntämistä yrityscase -raporttien ja tieteellisten simulointitutkimusten pohjalta. Yhteistyömallien käyttöä tarkastellaan tarkemmin toimitusketjussa yleisesti ilmenevän piiskavaikutuksen vähentämiseen. Työssä arvioidaan lisäksi yhteistyömalleihin vaikuttavia keskeisiä tekijöitä. Yhteistyömallien hyödyt näkyvät käytännön tapausten perusteella erityisesti tiedonkulun parantumisena yritysten välisissä prosesseissa. Muita vaikutuksia ovat esimerkiksi toimitusketjun alhaisemmat kokonaiskustannukset ja palvelutason nousu. CPFR ja VMI torjuvat piiskavaikutusta tehokkaasti, mutta CPFR suoriutuu VMI:tä keskimääräisesti paremmin. Sekä VMI- että CPFR -mallista saavutettavat hyödyt kasvavat, kun toimitusketjun läpimenoajat ovat pitkiä, kapasiteetin käyttöaste on matala ja kysyntä heilahtelee voimakkaasti.