Uusiutuvat kvasikonformikuvaukset

Kirjallisuusarvostelu

Electric field control of magnetism in hydrid ferromagnetic / ferroelectric materials

Väisälän palkinnon 2012 saaja.

FE-analyysin soveltaminen S960 QC teräksisen I-profiilin äärikestävyyden määrittämisessä

Tässä työssä tutkittiin FE-analyysin soveltamista S960 QC teräksisen I-profiilin kestävyyden määrittämisessä. Työn tavoitteena oli tarkastella nykyisten suunnitteluohjeiden soveltuvuutta ultralujille teräksille ja koota ohjemateriaali I-profiilin optimoimisesta sekä FE-analyysin hyö-dyntämisestä I-profiilin staattisen ja dynaamisen kestävyyden määrittämisessä. I-profiili mitoitettiin ja optimoitiin Eurokoodi 3:ssa esitettyjen PL3 mukaisten mitoitusohjeiden avulla. Rakenteelle suoritettiin Eurokoodi 3:n ja IIW:n mukaiset lommahdus-, kiepahdus- ja vä-symiskestävyystarkastelut. Väsymistarkastelussa sovellettiin nimellisen jännityksen, rakenteelli-sen jännityksen ja tehollisen lovijännityksen menetelmiä sekä murtumismekaniikkaa. Rakenteel-lisen jännityksen menetelmässä sovellettiin lisäksi lineaarista ja parabolista pintaa pitkin ekstra-polointia, paksuuden yli linearisointia sekä Dong:in menetelmää. Lommahdus-, kiepahdus- ja väsymistarkasteluissa hyödynnettiin analyyttistä laskentaa, FE-analyysiä sekä Frank2d sovellusta. Tarkastelujen perusteella voidaan todeta, että analyyttisillä menetelmillä saadaan numeerisia me-netelmiä varmemmalla puolella olevia tuloksia. Lommahdustarkastelussa ero tulosten välillä on suurimmillaan 8 % ja kiepahdustarkastelussa suurimmillaan 20 % mutta väsymistarkastelussa saadut tulokset eroavat keskenään huomattavasti. Väsymistarkastelussa tehollisen lovijännityksen menetelmällä sekä rakenteellisen jännityksen menetelmän Dong:in menetelmällä saadaan huo-mattavasti muita menetelmiä pidempiä kestoikiä, kun taas yksinkertaisemmilla menetelmillä saa-dut kestoiät ovat lyhyempiä. Rakenteen kestävyyden määrittäminen analyyttisillä menetelmillä on melko helppoa, mutta tu-lokset ovat monesti liian konservatiivisia. FE-analyysillä saadaan puolestaan hyvin tarkkoja tu-loksia mallin ollessa yksityiskohtainen. Mallintaminen on kuitenkin aikaa ja resursseja vievää ja vaatii käyttökokemusta. FE-analyysin mahdolliset hyödyt on aina arvioitava tapauskohtaisesti tarkasteltavan geometrian, kuormitusten ja reunaehtojen perusteella.

Salon keskusta-alueen tulvasuojelu : Tulvasuojelutoimenpiteiden mitoitus ja arviointi

Uskelanjoki virtaa Salon kaupungin läpi ja varsinkin jääpato tulvatilanteissa tulvavedenkorkeudet uhkaavat nousta maa-alueille. Tässä työssä tutkittiin valittujen tulvasuojelutoimenpiteiden vaikutuksia tulvavedenkorkeuksiin Uskelanjoessa sekä Salon kaupungin keskusta-alueella. Tavoitteena oli löytää Uskelanjoen tulvimisen ehkäisyyn kustannustehokas ratkaisu. Työssä mallinnettiin Uskelanjoen vedenkorkeuksia yksidimensionaalisesti käyttäen HEC-RAS -mallia. Mallinnus suoritettiin mitoitustulvalla tulvasuojelutoimenpiteille, jotka olivat jäidenpidätysrakennelmien rakentaminen, ruoppaus, pengerrys sekä näiden vaihtoehtojen yhdistelmät. Mallinnuksesta saatujen tulvavedenkorkeuksien avulla laadittiin tarkastellulta uomaosuudelta tulvavaarakartat sekä tulvavahinkoarviot. Näiden tietojen pohjalta voitiin vaihtoehtojen hyötyjä vertailla käyttämällä kustannus-hyötyanalyysia. Kustannus-hyötyanalyysin tuloksista havaittiin, että jäidenpidätysrakennelmat osoittautuivat parhaaksi tulvasuojeluvaihtoehdoksi Uskelanjoessa. Muutkin työssä tutkitut vaihtoehdot osoittautuivat kannattaviksi. Epävarmuuden kumuloituminen vedenkorkeuksien mallinnuksesta hyötyjen ja haittojen arviointiin luo oman epävarmuutensa tässä työssä laskettuihin arvoihin. Tätä epävarmuutta on tutkittu työssä käyttämällä herkkyysanalyysia. Herkkyysanalyysin tuloksia tarkastelemalla jäidenpidätysrakennelmien rakentaminen osoittautui kaikkein riskivapaimmaksi vaihtoehdoksi Uskelanjoen tulvasuojelussa.

Tilaus-toimitusprosessin kehittäminen materiaaliteollisuus yrityksessä.

Toimintaympäristön muutokset ja monipuolistuneet asiakasvaatimukset asettavat organisaatioille vaatimuksia oman toimintansa tarkasteluun. Asiakastyytyväisyys on saavutettava kiristyvässä kilpailussa tuottamalla asiakkaalle arvoa. Organisaation tuottama lisäarvo muodostuu tehtävien ja toimintojen sarjassa – prosesseissa. Menestyäkseen organisaation on hallittava ja kehitettävä prosessejaan. Tilaus-toimitusprosessi kuuluu organisaation ydinprosesseihin, jossa aikaansaadaan asiakkaan tarpeet tyydyttävä tuote tai palvelu. Prosessijohtaminen auttaa ymmärtämään kuinka organisaation suorituskyky syntyy. Prosessijohtamisen avulla prosessien kehitystoimet voidaan kohdistaa oikein. Prosessien kehittämisessä on olennaista ymmärtää toiminnan nykytila ennen kuin kehitystoimiin voidaan ryhtyä. Nykytilamallinnuksen jälkeen toimintaa tulee analysoida, jotta löydetään suorituskykyä edistävät tai estävät tekijät. Analyysin perusteella tehdään mahdolliset kehitystoimet eli muutokset prosessiin. Suoritettujen toimenpiteiden vaikutuksia toimintaan tulee myös seurata. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli case-organisaation tilaus-toimitusprosessin mallintaminen, analysointi ja kehityskohteiden tunnistaminen sekä kehitysehdotusten luonti. Lisäksi tutkimus pyrki selvittämään mitä case-organisaation tilaus-toimitusprosessissa tulisi kehittää. Analyysiä varten liiketoimintaprosessi mallinnettiin. Prosessin suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä pyrittiin löytämään haastatteluiden ja havainnoinnin perusteella. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että kohdeyrityksen tulee kiinnittää huomiota palvelutarjonta ja asiakaskohderyhmä valintoihin, jotta yrityksen resurssit sitoutuisivat vain arvoa tuottavien asiakkaiden palvelemiseen. Resurssien jakautumien aiheuttaa myös palvelunlaadun vaihtelua, mikä vaikeuttaa asiakastyytyväisyyden saavuttamista. Tuloksia analysoimalla tunnistettiin myös muita pienempiä kehityskohteita. Kehityskohteille annettiin lopuksi toimenpidesuositukset.

Optimointia lukiolaisille

Optimointi on sovelletun matematiikan osa-alue, jossa pyritään löytämään paras mahdollinen ratkaisu ongelmaan useimmiten etsimällä funktion minimiä tai maksimia. Myös löydettyjen arvojen ominaisuuksien kuten herkkyyden tutkiminen on osa optimointia. Optimoinnista on konkreettista hyötyä monenlaisissa tilanteissa, koska sillä voidaan esimerkiksi tuoda kustannussäästöjä. Tutkielmassa käsitellään alueittain optimointia lukiolaisen lähtökohdista käsin pääpainon ollessa monipuolisuudessa ja sovellettavuudessa. Käsiteltäviä alueita ovat optimointiohjelmistojen käyttö, optimoinnnin perusteet, lineaariset ja epälineaariset optimointitehtävät sekä matemaattiset optimointimenetelmät. Käsittelyä havainnollistetaan esimerkein. Tutkielma perustuu kirjallisuuteen ja pääasiallisina lähteinä ovat toimineet Timo Leipälän monisteet Matemaattinen Optimointi I ja II.

Viipurissa 2.9.1939

2. uud. p.

Digitaalinen taistelukenttä : informaatioajan sotakoneen tekniikka

Digitaalinen taistelukenttä – informaatioajan sotakoneen tekniikka on tarkoitettu kaikille niille, jotka haluavat ymmärtää nykyaikaisen digitaalielektroniikkaan perustuvan sotakoneen toimintaa ja rakennetta. Digitaalinen taistelukenttä muodostuu fyysisesti hajautetuista tietojärjestelmistä, tiedustelu-, valvonta-, johtamis- ja asejärjestelmäalustoista ja yksittäisistä taistelijoiden järjestelmistä, reaaliaikaisesta alustakohtaisesta tiedonvälitysjärjestelmästä, lähes reaaliaikaisesta tietoliikennealustasta sekä näiden muodostaman verkon avulla luodusta tilannetietoisuudesta ja taistelutilan hallinnasta. Aihepiirin laajuuden ja käytettävissä olevan sivumäärän rajallisuuden vuoksi kirjassa on pyritty keskittymään järjestelmäkokonaisuuden ymmärtämisen ja suorituskyvyn arvioimisen kannalta olennaisiin asioihin. Kirjassa tarkastellaan nykyisen ja tulevaisuuden taistelukentän järjestelmiä painopisteen ollessa sähkömagneettisessa spektrissä, erityisesti siinä miten sähkömagneettista spektriä voidaan hyödyntää taistelussa, miten sen kautta voidaan hyökätä vihollisen järjestelmiä ja toimintaa vastaan ja miten vihollisen käyttämiltä sähkömagneettista spektriä hyödyntäviltä järjestelmiltä voidaan suojautua. Kirjassa on pyritty korostamaan järjestelmätason näkökohtaa. Kirjan tavoitteena on se, että lukija ymmärtää eri järjestelmien ja tekniikoiden toimintaperiaatteen sekä olennaiset suorituskykyyn vaikuttavat fysikaaliset vuorovaikutussuhteet. Järjestelmien suunnittelussa ja analysoinnissa on olennaista kyetä näkemään järjestelmän toiminnan kannalta keskeiset suorituskykyyn vaikuttavat vaatimukset sekä muodostamaan käsitys niiden realistisuudesta ja vaikutuksesta kokonaiskustannuksiin. Arvioitaessa järjestelmän suorituskykyä on kyettävä muodostamaan matemaattinen näkemys järjestelmän toiminnasta; mikä on sen suurin teoreettinen suorituskyky, mihin nykytekniikalla korkeintaan päästään, mikä on järjestelmäkokonaisuuden suorituskyvyn heikoin lenkki, miten vihollinen pyrkii heikentämään järjestelmän suorituskykyä ja mikä on todennäköinen käyttöön otetun järjestelmäkokonaisuuden suorituskyky. Järjestelmätekniikassa matematiikka on vain työkalu, ei itsetarkoitus. Tämän mukaisesti emme ole katsoneet tarpeelliseksi johtaa kaavoja tai erikseen todistaa niitä oikeiksi. Olemme pyrkineet valitsemaan sellaisia kaavoja, jotka ovat matemaattisesti niin yksinkertaisia, että niitä voidaan käyttää yksinkertaisella laskukoneella. Approksimoivien kaavojen käyttö järjestelmätasolla yleissuunnittelussa on sitäkin perustellumpaa, kun otetaan huomioon ne monet epävarmuudet ja lähtöarvojen epätarkkuudet, jotka vaikuttavat järjestelmän toiminnan arvioimiseen. Yksityiskohtaisessa analysoinnissa ja toteutuksen suunnittelussa on luonnollisestikin käytettävä tarkempia menetelmiä. Kolmas painos sisältää joitakin tarkistuksia toiseen painokseen. Kolmannen painoksen laadinnassa on pyritty lisäämään teoksen luettavuutta toisaalta lisäämällä kuvia ja esimerkkejä ja toisaalta karsimalla sellaisten alueiden käsittelyä, joita ei ole käytetty opetuskäytössä tai joiden osalta tekninen kehitys on ajanut ohitse.