Contact with friction using the augmented Lagrangian Method: a conditional constrained minimization problem

This work presents a formulation of the contact with friction between elastic bodies. This is a non linear problem due to unilateral constraints (inter-penetration of bodies) and friction. The solution of this problem can be found using optimization concepts, modelling the problem as a constrained minimization problem. The Finite Element Method is used to construct approximation spaces. The minimization problem has the total potential energy of the elastic bodies as the objective function, the non-inter-penetration conditions are represented by inequality constraints, and equality constraints are used to deal with the friction. Due to the presence of two friction conditions (stick and slip), specific equality constraints are present or not according to the current condition. Since the Coulomb friction condition depends on the normal and tangential contact stresses related to the constraints of the problem, it is devised a conditional dependent constrained minimization problem. An Augmented Lagrangian Method for constrained minimization is employed to solve this problem. This method, when applied to a contact problem, presents Lagrange Multipliers which have the physical meaning of contact forces. This fact allows to check the friction condition at each iteration. These concepts make possible to devise a computational scheme which lead to good numerical results.

Inverse convection problem of simultaneous estimation of two boundary heat fluxes in parallel plate channels

This paper deals with the use of the conjugate gradient method of function estimation for the simultaneous identification of two unknown boundary heat fluxes in parallel plate channels. The fluid flow is assumed to be laminar and hydrodynamically developed. Temperature measurements taken inside the channel are used in the inverse analysis. The accuracy of the present solution approach is examined by using simulated measurements containing random errors, for strict cases involving functional forms with discontinuities and sharp-corners for the unknown functions. Three different types of inverse problems are addressed in the paper, involving the estimation of: (i) Spatially dependent heat fluxes; (ii) Time-dependent heat fluxes; and (iii) Time and spatially dependent heat fluxes.

Analysis of Regular and Irregular Dynamics of a Non Ideal Gear Rattling Problem

This paper presents a study on the dynamics of the rattling problem in gearboxes under non-ideal excitation. The subject has being analyzed by a number of authors such as Karagiannis and Pfeiffer (1991), for the ideal excitation case. An interesting model of the same problem by Moon (1992) has been recently used by Souza and Caldas (1999) to detect chaotic behavior. We consider two spur gears with different diameters and gaps between the teeth. Suppose the motion of one gear to be given while the motion of the other is governed by its dynamics. In the ideal case, the driving wheel is supposed to undergo a sinusoidal motion with given constant amplitude and frequency. In this paper, we consider the motion to be a function of the system response and a limited energy source is adopted. Thus an extra degree of freedom is introduced in the problem. The equations of motion are obtained via a Lagrangian approach with some assumed characteristic torque curves. Next, extensive numerical integration is used to detect some interesting geometrical aspects of regular and irregular motions of the system response.

Adaptation of TRIZ Method for Problem Solving in Process Engineering

TRIZ is one of the well-known tools, based on analytical methods for creative problem solving. This thesis suggests adapted version of contradiction matrix, a powerful tool of TRIZ and few principles based on concept of original TRIZ. It is believed that the proposed version would aid in problem solving, especially those encountered in chemical process industries with unit operations. In addition, this thesis would help fresh process engineers to recognize importance of various available methods for creative problem solving and learn TRIZ method of creative problem solving. This thesis work mainly provides idea on how to modify TRIZ based method according to ones requirements to fit in particular niche area and solve problems efficiently in creative way. Here in this case, the contradiction matrix developed is based on review of common problems encountered in chemical process industry, particularly in unit operations and resolutions are based on approaches used in past to handle those issues.

Some reformulations for the quadratic assignment problem

Kombinatorisk optimering handlar om att hitta en bra eller rent av den bästa möjliga lösningen från ett känt antal lösningar eller kombinationer. Ofta är antalet lösningar så enormt att en genomgång av alla olika lösningar inte är möjlig. En av huvudorsakerna till att det forskas inom kombinatorisk optimering är att liknande frågeställningar eller problem uppkommer inom så många olika områden. Påståendet stämmer speciellt bra för kvadratiska tilldelningsproblem(eng. Quadratic Assignment Problem). Sådana problem uppstår då man försöker beskriva en stor mängd tillämpade frågeställningar. Vilken gate skall väljas för flygen på större flygplatser för att minimera den totala väg människorna behöver gå och bagaget förflyttas? Var skall olika avdelningar på en fabrik placeras för att minimera materialförflyttningar mellan avdelningarna? Hur ser ett optimalt tangentbord ut för olika språk? Var skall komponenterna placeras på ett kretskort? De här är alla frågor som kan besvaras genom att lösa kvadratiska tilldelningsproblem. Kvadratiska tilldelningsproblem är dock mycket svåra att lösa. Det beror på att problemet i den standardform det matematiskt formuleras i huvudsak består av produkter av binära variabler. I denna avhandling har problemet omformulerats till en linjär diskret form som innehåller färre variabler. Med omformuleringen har bland annat flera tidigare olösta kvadratiska tilldelningsproblem kunnat lösas till globalt optimum, den bästa möjliga lösningen, för första gången någonsin.

Mannen som objekt och problem : Heikki Waris och betydelsen av kön i vetenskaplig socialpolitik, ca 1930-1970

I avhandlingen analyseras betydelsen av kön i den vetenskapliga socialpolitiken vid 1900-talets mitt, i synnerhet med fokus på Heikki Waris (1901–1989) produktion. Waris var Finlands första professor i socialpolitik, som efter andra världskriget etablerades som ett akademiskt ämne vid de finländska universiteten, och Waris blev känd som en av tidens främsta auktoriteter på den finländska socialpolitiken. Vid en tid då välfärdsstaten etablerades och samhället genomgick en snabb moderniseringsprocess, fokuserade den socialpolitiska forskningen på problem och frågor som främst ansågs beröra den manliga delen av befolkningen, såsom alkoholkonsumtion och relationer inom det industriella arbetet. Detta trots att de nordiska staterna senare skulle bli kända som så kallade kvinnovänliga välfärdsstater, där frågor om kvinnors position och jämställdhet beaktades. I avhandlingen belyses hur de texter Waris skrev, samt den forskning som han initierade, skapade ideal baserade på sundhet, ekonomiskt ansvarstagande, aktivitet och medvetenhet samt hur dessa ideal var kopplade till män och manlighet. Förutom att visa hur ideal konstruerades, studeras även de olika formerna och funktionerna av kön i den socialpolitiska litteraturen. Behandlades kön endast som demografisk kategori eller fanns det ett djupare intresse för mäns och kvinnors positioner och roller? Vilka förhållanden ville Waris och de andra socialpolitikerna belysa med att lyfta fram frågor om kön i sina texter? Waris var även en auktoritet på den snabba moderniseringsprocess som Finland hade genomgått sedan industrialiseringen vid 1800-talets slut. I avhandlingen argumenteras för att män och kvinnor på varierande sätt blev symboler för samhällelig förändring. ------------------------ Väitöskirjassa tutkitaan sukupuolen merkitystä sosiaalipolitiikan tutkimuksessa 1900-luvun puolivälissä. Lähtökohtana on Heikki Wariksen (1901–1989) tieteellinen tuotanto. Waris toimi Suomen ensimmäisenä sosiaalipolitiikan professorina ja kehitti sosiaalipolitiikkaa akateemisena aiheena Suomessa toisen maailmansodan jälkeen. Waris tunnettiin yhtenä aikansa merkittävimpänä suomalaisen sosiaalipolitiikan asiantuntijana. Hyvinvointivaltion rakentumisaikana sosiaalipolitiikan tutkimus keskittyi miehiin liittyviin ongelmiin ja kysymyksiin, kuten alkoholin kulutukseen. Väitöskirjassa osoitetaan miten Wariksen teksteissä, ja Wariksen ohjaamissa väitöskirjoissa rakennettiin terveellisyydelle, elättäjyydelle, aktiivisuudelle sekä tietoisuudelle pohjautuva ihanne, joka oli kytketty miehiin ja miehuuteen. Lisäksi tutkitaan sukupuolen muotoja ja funktioita sosiaalipoliittisessa kirjallisuudessa. Oliko sukupuoli pelkkä väestöllinen kategoria vai osoittivatko sosiaalipolitiikan tutkijat syvällisempää mielenkiintoa miesten ja naisten asemaa sekä rooleja kohtaan? Mitkä asiat huomioitiin sukupuolen avulla? Waris oli myös industrialismin aiheuttaman yhteiskuntamuutoksen asiantuntija. Väitöskirjassa osoitetaan miten miehiä ja naisia käsiteltiin eri tavalla muutoksen symboleina.

Matrix Mind : on managerial reframing in multidimensional problem solving

Det är inte ovanligt att man i organisationer ställs inför problem som inte kan hanteras inom befintlig organisationsstruktur. Skälen kan vara att frågorna har många – ibland konflikterande – dimensioner och perspektiv som samtidigt måste beaktas. I den här avhandlingen studeras vilka tankemönster och föreställningar som fanns när grupper av chefer försökte lösa komplexa problem, som inte hade en naturlig organisatorisk hemvist och hur de omsatte dessa tankemönster i handling. Vad kännetecknade det ledarskap som utövades under problemlösningsprocessen? Avhandlingens empiri hämtas från ledarutvecklingsprogram i två internationellt verksamma företag i Sverige, och omfattar 14 verkliga affärsproblem i dessa företag och den process varigenom de löstes. De 14 seminarierna utgör exempel på hur mångdimensionella frågeställningar framgångsrikt hanteras utanför den befintliga organisationsstrukturen. Studien ger, genom att adressera frågor kring tankesätt och ledningsprocesser, en djupare förståelse för förutsättningarna för detta, och lyfter särskilt fram betydelsen av ett ledarskap som inbegriper begreppen intervention, förmåga och omtolkning. Som ett samlat begrepp introduceras bilden att utöva ledarskapet utifrån ett matrix mind. Att påverka strukturer (i vid mening) och därigenom de förmågor som utvecklas, är del i detta ledarskap. Det sker genom interventioner (ingrepp som påverkar relationer i t ex en grupp) och baserades i den aktuella empirin på uppfattningar om värdet av problematisering, erfarenhetsutbyte och av ett språk, som både beskriver och anger inriktning för aktiviteter. Interventioner i strukturer (och till dem knutna processer) beskriver dock bara delvis detta ledarskap. Att leda med ett matrix mind innefattar också ett nyfiket och kreativt förhållningssätt, och att utifrån detta leda omtolkning av problem. I empirin finns flera exempel på detta. Avhandlingen avser att ge ett bidrag inom såväl organisations- som ledarskapsteori.

Situationsfaktorer i sexuellt utnyttjande av barn inverkar på psykosexuella problem : en metaanalys

Pro graduavhanlingens svenska sammanfattning

Ethical research as the target of animal extremism: an international problem

Animal extremism has been increasing worldwide; frequently researchers are the targets of actions by groups with extreme animal rights agendas. Sometimes this targeting is violent and may involve assaults on family members or destruction of property. In this article, we summarize recent events and suggest steps that researchers can take to educate the public on the value of animal research both for people and animals

The nature and role of trust in temporary virtual problem-solving teams

The objective of this study is to increase understanding of the nature and role of trust in temporary virtual problem-solving teams engaged in real-life co-creation activities, while much of previous research has been conducted in student settings. The different forms and bases of trust, possible trust barriers and trust building actions, and perceived role of trust in knowledge sharing and collaboration are analyzed. The study is conducted as a qualitative case study in case company. Data includes interviews from 24 people: 13 from 3 different project teams that were going on during the study, 8 from already finalized project teams, and 3 founders of case company. Additional data consists of communication archives from three current teams. The results indicate that there were both knowledge-based and swift trust present, former being based on work-related personal experiences about leaders or other team members, and latter especially on references, disposition to trust and institution-based factors such as norms and rules, as well as leader and expert action. The findings suggest that possible barriers of trust might be related to lack of adaptation to virtual work, unclear roles and safety issues, and nature of virtual communication. Actions that could be applied to enhance trust are for example active behavior in discussions, work-related introductions communicating competence, managerial actions and face-to-face interaction. Finally, results also suggest that trust has a focal role as an enabler of action and knowledge sharing, and coordinator of effective collaboration and performance in temporary virtual problem-solving teams.

'TINA', Aids, and the underdevelopment problem in Africa

The assumption that 'There Is No Alternative' (TINA) to capitalism as practiced in the United States of America and Western Europe has been the bane of aids effectiveness in assisting to solve the underdevelopment problem in Africa. This paper attempts to show that except there is a fundamental reorientation in the conceptualization of capitalism-free market and democracy-the underdevelopment problem would only be further complicated with aids.

Datenherrschaft – an Ethically Justified Solution to the Problem of Ownership of Patient Information

Patient information systems are crucial components for the modern healthcare and medicine. It is obvious that without them the healthcare cannot function properly – one can try to imagine how brain surgery could be done without using information systems to gather and show information needed for an operation. Thus, it can be stated that digital information is irremovable part of modern healthcare. However, the legal ownership of patient information lacks a coherent and justified basis. The whole issue itself is actually bypassed by controlling pa- tient information with different laws and regulations how patient information can be used and by whom. Nonetheless, the issue itself – who owns the patient in- formation – is commonly missed or bypassed. This dissertation show the problems if the legislation of patient information ownership is not clear. Without clear legislation, the outcome can be unexpected like it seems to be in Finland, Sweden and United Kingdom: the lack of clear regulation has come up with unwanted consequences because of problematic Eu- ropean Union database directive implementation in those countries. The legal ownership is actually granted to the creators of databases which contains the pa- tient information, and this is not a desirable situation. In healthcare and medicine, we are dealing with issues such as life, health and information which are very sensitive and in many cases very personal. Thus, this dissertation leans on four philosophical theories form Locke, Kant, Heidegger and Rawls to have an ethically justified basis for regulating the patient infor- mation in a proper way. Because of the problems of property and ownership in the context of information, a new concept is needed and presented to replace the concept of owning, that concept being Datenherrschaft (eng. mastery over in- formation). Datenherrschaft seems to be suitable for regulating patient infor- mation because its core is the protection of one’s right over information and this aligns with the work of the philosophers whose theories are used in the work. The philosophical argumentation of this study shows that Datenherrschaft granted to the patients is ethically acceptable. It supports the view that patient should be controlling the patient information about themselves unless there are such specific circumstance that justifies the authorities to use patient information to protect other people’s basic rights. Thus, if the patients would be legally grant- ed Datenherrschaft over patient information we would endorse patients as indi- viduals who have their own and personal experience of their own life and have a strong stance against any unjustified paternalism in healthcare. Keywords: patient information, ownership, Datenherrschaft, ethics, Locke, Kant, Heidegger, Rawls