Development of a simulation tool for torsional vibration of branched power transmission system

In this master's thesis a mechanical model that is driven with variable speed synchronous machine was developed. The developed mechanical model simulates the mechanics of power transmission and its torsional vibrations. The mechanical model was developed for the need of the branched mechanics of a rolling mill and the propulsion system of a tanker. First, the scope of the thesis was to clarify the concepts connected to the mechanical model. The clarified concepts are the variable speed drive, the mechanics of power transmission and the vibrationsin the power transmission. Next, the mechanical model with straight shaft line and twelve moments of inertia that existed in the beginning was developed to be branched considering the case of parallel machines and the case of parallel rolls. Additionally, the model was expanded for the need of moreaccurate simulation to up to thirty moments of inertia. The model was also enhanced to enable three phase short circuit situation of the simulated machine. After that the mechanical model was validated by comparing the results of the developed simulation tool to results of other simulation tools. The compared results are the natural frequencies and mode shapes of torsional vibration, the response of the load torque step and the stress in the mechanical system occurred by the permutation of the magnetic field that is arisen from the three phase short circuit situation. The comparisons were accomplished well and the mechanical model was validated for the compared cases. Further development to be made is to develop the load torque to be time-dependent and to install two frequency converters and two FEM modeled machines to be simulated parallel.

Design of an Embedded Computer Board for Networking Applications

Tämä diplomityö tehtiin Convergens Oy:lle. Convergens on elektroniikan suunnittelutoimisto, joka on erikoistunut sulautettuihin järjestelmiin sekä tietoliikennetekniikkaan. Diplomityön tavoitteena oli suunnitella tietokonekortti tietoliikennesovelluksia varten asiakkaalle, jolta vaatimusmäärittelyt tulivat. Työ on rajattu koskemaan laitteen prototyypin suunnittelua. Työssä suunnitellaan pääasiassa WLAN-tukiaseman tietokone. Tukiasema onasennettavissa toimistoihin, varastoihin, kauppoihin sekä myös liikkuvaan ajoneuvoon. Suunnittelussa on otettu nämä asiat huomioon, ja laitteen akun pystyy lataamaan muun muassa auton akulla. Langattomat tekniikat ovat voimakkaasti yleistymässä, ja tämän työn tukiasema tarjoaakin varteenotettavan vaihtoehdon lukuisilla ominaisuuksillaan. Mukana on mm. GPS, Bluetooth sekä Ethernet-valmius. Langattomien tekniikoiden lisäksi myös sulautetut järjestelmät ovat voimakkaasti yleistymässä, ja nykyään mikroprosessoreita löytääkin lähesmistä vain. Tässä projektissa käytetty prosessori on nopeutensa puolesta kilpailukykyinen, ja siitä löytyy useita eri rajapintoja. Jatkossa tietokonekortille on myös tulossa WiMAX-tuki, joka lisää tukiaseman tulevaisuuden arvoa asiakkaalle. Projektiin valittu Freescalen MPC8321E-prosessori on PowerPC-arkkitehtuuriin perustuva ja juuri markkinoille ilmestynyt. Tämä toi mukanaan lisähaasteen, sillä kyseisestä prosessorista ei ollut vielä kaikkea tietoa saatavilla. Mekaniikka toi omat haasteensa mukanaan, sillä se rajoitti piirilevyn koonniin, että ylimääräistä piirilevytilaa ei juurikaan jäänyt. Tämän takia esimerkiksi DDR-muistit olivat haastavia reitittää, sillä muistivetojen on oltava melko samanpituisia keskenään. Käyttöjärjestelmänä projektissa käytetään Linuxia. Suunnittelu alkoi keväällä 2007 ja toimiva prototyyppi oli valmis alkusyksystä. Prototyypin testaus osoitti, että tietokonekortti kykenee täyttämään kaikki asiakkaan vaatimukset. Prototyypin testauksessa löytyneet viat ja optimoinnit on tarkoitus korjata tuotantomalliin, joten se antaa hyvän pohjan jatkosuunnittelua varten.

An Assessment ofFatigue Strength of Load Carrying Welded Joints with Lack of Penetration

On yleisesti tiedossa, että väsyttävän kuormituksen alaisena olevat hitsatut rakenteet rikkoutuvat juuri hitsausliitoksista. Täyden tunkeuman hitsausliitoksia sisältävien rakenteiden asiantunteva suunnittelu janykyaikaiset valmistusmenetelmät ovat lähes eliminoineet väsymisvauriot hitsatuissa rakenteissa. Väsymislujuuden parantaminen tiukalla täyden tunkeuman vaatimuksella on kuitenkin epätaloudellinen ratkaisu. Täyden tunkeuman hitsausliitoksille asetettavien laatuvaatimuksien on määriteltävä selkeät tarkastusohjeet ja hylkäämisperusteet. Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia geometristen muuttujien vaikutusta kuormaa kantavien hitsausliitosten väsymislujuuteen. Huomio kiinnitettiin pääasiassa suunnittelumuuttujiin, joilla on vaikutusta väsymisvaurioiden syntymiseen hitsauksen juuren puolella. Nykyiset määräykset ja standardit, jotka perustuvat kokeellisiin tuloksiin; antavat melko yleisiä ohjeita hitsausliitosten väsymismitoituksesta. Tämän vuoksi muodostettiin kokonaan uudet parametriset yhtälöt sallitun nimellisen jännityksen kynnysarvon vaihteluvälin, ¿¿th, laskemiseksi, jotta vältettäisiin hitsausliitosten juuren puoleiset väsymisvauriot. Lisäksi, jokaiselle liitostyypille laskettiin hitsin juuren puolen väsymisluokat (FAT), joita verrattiin olemassa olevilla mitoitusohjeilla saavutettuihin tuloksiin. Täydentäviksi referensseiksi suoritettiin useita kolmiulotteisia (3D) analyysejä. Julkaistuja kokeellisiin tuloksiin perustuvia tietoja käytettiin apuna hitsausliitosten väsymiskäyttäytymisen ymmärtämiseksi ja materiaalivakioiden määrittämiseksi. Kuormaa kantavien vajaatunkeumaisten hitsausliitosten väsymislujuus määritettiin käyttämällä elementtimenetelmää. Suurimman pääjännityksen kriteeriä hyödynnettiin murtumiskäyttäytymisen ennakoimiseksi. Valitulle hitsatulle materiaalille ja koeolosuhteille murtumiskäyttäytymistä mallinnettiin särön kasvunopeudella da/dN ja jännitysintensiteettikertoimen vaihteluvälillä, 'K. Paris:n yhtälön numeerinen integrointi suoritettiin FRANC2D/L tietokoneohjelmalla. Saatujen tulosten perusteella voidaan laskea FAT tutkittavassa tapauksessa. ¿¿th laskettiin alkusärön jännitysintensiteettikertoimen vaihteluvälin ja kynnysjännitysintensiteettikertoimen, 'Kth, perusteella. ¿Kth arvoa pienemmällä vaihteluvälillä särö ei kasva. Analyyseissäoletuksena oli hitsattu jälkikäsittelemätön liitos, jossa oli valmis alkusärö hitsin juuressa. Analyysien tulokset ovat hyödyllisiä suunnittelijoille, jotka tekevät päätöksiä koskien geometrisiä parametreja, joilla on vaikutusta hitsausliitosten väsymislujuuteen.

Vapaaehtoiset ympäristönhallintajärjestelmät Euroopan Unionissa ja Yhdysvalloissa

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää minkälaisia ovat Euroopan Unionin Eco-Management and Audit Scheme (EMAS) ja yhdysvaltalainen Performance track -ympäristönhallintajärjestelmät. Tutkimuksessa tarkastellaan näihin vapaaehtoisiin ympäristönhallintajärjestelmiin osallistuvien yritysten hyötyjä, kokemuksia sekä tyytyväisyyttä ohjelman antiin ja sitä ylläpitäviin viranomaisiin. Tutkimuksen teoreettinen osa on tehty kirjallisuuskatsauksen perusteellaja empiirinen aineisto kerättiin sähköpostikyselynä. EMAS -asetus otettiin käyttöön vuonna 1993. Asetuksessa määritellään ympäristöhallintajärjestelmän osa-alueet yksityiskohtaisesti. Mukana olevien yritysten mielestä järjestelmä on helppo ottaa käyttöön ja suurin osa EMAS -yrityksistä kokee hyötyvänsä osallistumisestaan järjestelmään. Tärkeimmäksi hyödyksi koettiin ympäristöhyödyt sekä parantunut yrityskuva. Yritykset kokivat järjestelmän heikkoutena viranomaisten tuen puutteen. Yhdysvaltain Environmental Protection Agency:n Performance Track -järjestelmä esiteltiin vuonna 2000. Järjestelmän osallistumiskriteerit ovat haastavia. Mukana olevat yritykset kokevat hyötyvänsäjärjestelmästä. Eniten mukana olevat yritykset arvostavat julkisuuskuvan parantumista, ympäristöhyötyjä sekä taloudellisia hyötyjä. Yhdysvalloissa pidettiin myös tärkeänä hyvää suhdetta ympäristöviranomaisiin. Heikkoutena koettiin järjestelmän vähäinen tunnettuus. Euroopassa vapaaehtoisia ympäristönhallintajärjestelmiä käyttävien yritysten tulisi viranomaisten avulla verkostoitua. Yhdysvalloissa tulisi kehittää ympäristöraportin todentamista.

New Product Development (NPD) Success Factors: A Review of the Literature

This paper reviews the literature on managerially actionable new product development success factors and summarises the field in a classic managerial framework. Because of the varying quality, breadth and scope of the field, the review only contains post-1980 studies of tangible product development that are of a rigorous scientific standard. Success is interpreted as a commercial success. The field has gained insight into a broad set of factors that vary in scope, abstraction and context. Main areas that contribute to NPD success are top management support exhibited through resource allocation and communicating the strategic importance of NPD in the organisation. The right projects need to be selected for investment at the beginning of the process and should be aligned to the organisation's internal competencies and the external environment. The NPD process should use cross-functional teams and a competent project champions. Marketing research competency is crucial, as an understanding of the market, customers and competitors is repeatedly highlighted. Product launch competency was also consistently shown to be important. In terms of controlling the NPD process, strict project gates are required to maintain control.

El patrimoni vegetal de l’espai natural «Coladors de Boldú-Montsuar» a la comarca de l’Urgell

En aquest article es fa una descripció dels valors naturals presents al paratge conegut amb el nom de Coladors de Boldú-Montsuar, ubicat a la plana urgellenca, així com una proposta de redacció d’un Pla especial de protecció del medi natural i del paisatge que a manca d’altres figures normatives permetria garantir la conservació i tutela d’aquest espai.

Different degrees of ischaemic injury in the right and left ventricle in cases of severe, nonfatal, pulmonary embolism.

Pulmonary fat embolism (PFE) is a common complication of blunt force traumas with bone fractures. Severe forms cause impedance to right ventricular (RV) ejection, with eventual right heart ischaemia and failure. In a prospective study, we have investigated 220 consecutive autopsy cases (73 females, 147 males, mean age 52.1 years, min 14 years, max 91 years). PFE was detected in 52 cases that were divided into three groups according to the degree of PFE (1-3). A fourth group of cases of violent death without PFE was used for comparison. In each case, histology (H&E, Masson) and immunohistochemistry (fibronectin and C5b-9) were performed on six cardiac samples (anterior, lateral and posterior wall of both ventricles). The degree of cardiac damage was registered in each sample and the mean degree of damage was calculated in each case at the RV and left ventricle (LV). Moreover, a parameter ∆ that is the difference between the mean damage at the RV and the LV was calculated in each case. The results were compared within each group and between the groups. In the present study, we could not detect prevalent RV damage in cases of high degree PFE as we did in our previous investigation. In the group PFE3 the difference of the degree of damage between the RV and LV was higher than the one observed in the groups PFE0-2 with the antibody anti-fibronectin. Prevalent right ventricular stress in cases of severe PFE may explain this observation.

Postmortem magnetic resonance imaging of the heart ex situ: development of technical protocols.

Postmortem MRI (PMMR) examinations are seldom performed in legal medicine due to long examination times, unfamiliarity with the technique, and high costs. Furthermore, it is difficult to obtain access to an MRI device used for patients in clinical settings to image an entire human body. An alternative is available: ex situ organ examination. To our knowledge, there is no standardized protocol that includes ex situ organ preparation and scanning parameters for postmortem MRI. Thus, our objective was to develop a standard procedure for ex situ heart PMMR examinations. We also tested the oily contrast agent Angiofil® commonly used for PMCT angiography, for its applicability in MRI. We worked with a 3 Tesla MRI device and 32-channel head coils. Twelve porcine hearts were used to test different materials to find the best way to prepare and place organs in the device and to test scanning parameters. For coronary MR angiography, we tested different mixtures of Angiofil® and different injection materials. In a second step, 17 human hearts were examined to test the procedure and its applicability to human organs. We established two standardized protocols: one for preparation of the heart and another for scanning parameters based on experience in clinical practice. The established protocols enabled a standardized technical procedure with comparable radiological images, allowing for easy radiological reading. The performance of coronary MR angiography enabled detailed coronary assessment and revealed the utility of Angiofil® as a contrast agent for PMMR. Our simple, reproducible method for performing heart examinations ex situ yields high quality images and visualization of the coronary arteries.

Design and implementation of FPGA-based LQ control of active magnetic bearings

The need for high performance, high precision, and energy saving in rotating machinery demands an alternative solution to traditional bearings. Because of the contactless operation principle, the rotating machines employing active magnetic bearings (AMBs) provide many advantages over the traditional ones. The advantages such as contamination-free operation, low maintenance costs, high rotational speeds, low parasitic losses, programmable stiffness and damping, and vibration insulation come at expense of high cost, and complex technical solution. All these properties make the use of AMBs appropriate primarily for specific and highly demanding applications. High performance and high precision control requires model-based control methods and accurate models of the flexible rotor. In turn, complex models lead to high-order controllers and feature considerable computational burden. Fortunately, in the last few years the advancements in signal processing devices provide new perspective on the real-time control of AMBs. The design and the real-time digital implementation of the high-order LQ controllers, which focus on fast execution times, are the subjects of this work. In particular, the control design and implementation in the field programmable gate array (FPGA) circuits are investigated. The optimal design is guided by the physical constraints of the system for selecting the optimal weighting matrices. The plant model is complemented by augmenting appropriate disturbance models. The compensation of the force-field nonlinearities is proposed for decreasing the uncertainty of the actuator. A disturbance-observer-based unbalance compensation for canceling the magnetic force vibrations or vibrations in the measured positions is presented. The theoretical studies are verified by the practical experiments utilizing a custom-built laboratory test rig. The test rig uses a prototyping control platform developed in the scope of this work. To sum up, the work makes a step in the direction of an embedded single-chip FPGA-based controller of AMBs.

Prediction in forensic science: a critical examination of common understandings

In this commentary, we argue that the term 'prediction' is overly used when in fact, referring to foundational writings of de Finetti, the correspondent term should be inference. In particular, we intend (i) to summarize and clarify relevant subject matter on prediction from established statistical theory, and (ii) point out the logic of this understanding with respect practical uses of the term prediction. Written from an interdisciplinary perspective, associating statistics and forensic science as an example, this discussion also connects to related fields such as medical diagnosis and other areas of application where reasoning based on scientific results is practiced in societal relevant contexts. This includes forensic psychology that uses prediction as part of its vocabulary when dealing with matters that arise in the course of legal proceedings.

Scenario analysis in evaluation of emerging technology - Case Bluetooth

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää millaisia ympäristöskenaarioita tietoliikenteelle toimialana voidaan rakentaa ja mitkä näistä skenaarioista suosivat Bluetoothin diffuusiota ja kehittymistä nykyisten tuote- ja palvelunäkemysten valossa. Lisäksi pyrittiin arvioimaan, mitkä ympäristötekijät ja suuntaukset saattavat vaikuttaa Bluetoothin diffuusioon. Tutkimus rajoittui eurooppalaisen tietoliikenneympäristön tarkasteluun viiden vuoden aikana. Tietoliikennetoimialan nykytilaa ja tulevaisuutta koskevan kirjallisuuden pohjalta luotiin kolme alustavaa skenaariorunkoa. Näitä runkoja arvioitiin asiantuntijahaastattelujen avulla, jotta skenaarioista saataisiin monipuolisempia ja niiden johdonmukaisuutta voitaisiin parantaa. Lopullisia skenaarioita verrattiin Bluetoothin käyttökohteista esitettyihin näkemyksiin. Skenaarioiden teemat olivat “Fokusoidut bisnessovellukset”, “Viihdettä massoille” sekä “Tietoa kaikille”. Havaittiin, että Bluetoothin omaksumiseen vaikuttavat eniten seuraavat tekijät: teknologian sosiaalinen hyväksyntä, toimialan halukkuus teknologian edistämiseen sekä Bluetoothin ja sen kilpailijoiden kehittyminen jatkossa.

Involuntary outpatient treatment for mental health problems in Switzerland: a literature review.

BACKGROUND: In 2008, the Swiss Civil Code was amended. From 1 January 2013, each Swiss canton may propose specific provisions for involuntary outpatient treatment (community treatment orders (CTOs)) for individuals with mental disorders. AIM: This review catalogues the legal provisions of the various Swiss cantons for CTOs and outlines the differences between them. It sets this in the context of variations in clinical provisions between the cantons. METHODS: Databases were searched to obtain relevant publications about CTOs in Switzerland. The Swiss Medical Association, Swiss Federal Statistical Office, Swiss Health Observatory and all the 26 Cantonal medical officers were contacted to complete the information. Conférence des cantons en matière de protection des mineurs et des adultes (COPMA), the authority which monitors guardianship legislation, and Pro Mente Sana, a patients' right association, were also approached. RESULTS: Three articles about CTOs in Switzerland were identified. Psychiatric provisions vary considerably between cantons and only a few could provide complete or even partial figures for rates of compulsion in previous years. Prior to 2013, only 6 of the 20 cantons, for which information was returned, had any provision for CTOs. Now, every canton has some form of legal basis but the level of detail is often limited. In eight cantons, the powers of the measure are not specified (for example, use of medication). In 12 cantons, the maximum duration of the CTO is not specified. German speaking cantons and rural cantons are more likely to specify the details of CTOs. CONCLUSION: Highly variable Swiss provision for CTOs is being introduced despite the absence of convincing international evidence for their effectiveness or good quality data on current coercive practice. Careful monitoring and assessment of these new cantonal provisions are essential.

Forests for Water : Is Lombok PES a non-case ?

Forest management for groundwater protection is a cheap solution for a vital question, which is implemented for decades all over the world. The main challenge is to insure a constant adequate forest management to preserve the service provided. In Lombok Island, the problem is the lack of implementation of the public regulation in the forest area. Therefore payments for environmental services (PES) are used as an alternative in this weak institutional environment. The results of the field research show that, surprisingly, the "famous" Lombok PES case is not a PES at all, even if there are some payments. This research has however happy ends because other "forest for water" PES have been identified in the field. In addition, the legal review identified a way to solve the lack of legal base for PES implementation. Thus, the PES examples that we identified could be spread all over Indonesia without conflicting other regulations (fiscal, local finance, forest, etc.) and circumventing the forest administrations.

Business potential evaluation of wireless local area networks: Teleoperator’s view

The objective of the thesis was to evaluate business potential of wireless local area networks (WLAN, Wireless LAN). At first, the scope of business potential evaluation of technology was introduced. Next, a general framework of business potential evaluation of technology based on literature was presented. In addition, convergence of cellular networks and data networks was studied in order to get an insight of current situation of mobile telecommunications industry. Finally, wireless local area networks business potential was evaluated. A wireless local area network is a data communication system, which combines data connectivity with mobility and is implemented in unlicensed frequency bands, allowing new business opportunities to emerge. The main markets of WLAN are corporate networks, public area networks and access networks. At the moment the penetration of WLAN terminals is low which derives to low demand of wireless LAN services. In addition, unlicensed spectrum forces the teleoperators to set the service price relatively low. The business potential is in integrating wireless LANs to cellular networks and in offering value added services to end users. The future of wireless LAN is to be complementary network to cellular networks. In this vision cellular networks provide voice and low data services and broadband wireless networks enable multimedia services.

Market Potential and Demand Drivers for a Special Laminating Paper: Implementation of Market Research

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää raaka-aineena käytettävän paloa hidastavan laminaattipaperin markkinapotentiaali sekä kysyntä Euroopassa. Näiden kehitystä arvioitiin analysoimalla kysyntään vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusmetodologiassa yhdistyivät useat lähestymistavat, pääasiassa käytettiin kuvailevaa ja ennustavaa tutkimusotetta. Tutkimus perustui sekä primaari että sekundaaritietoon. Primaaritietoa hankittiin tuotteen käyttäjiltä, myyntiedustajilta sekä haastattelemalla tuottajayrityksen henkilökuntaa. Sekundaaritietoa kerättiin myös, mutta tutkimuksen tavoitteisiin liittyviä lähteitä ei ollut runsaasti saatavilla. Tästä syystä primaaritiedolla oli tutkimuksessa hieman tärkeämpi rooli kuin sekundaaritiedolla, mikä on yleistä teollisessa markkinatutkimuksessa. Tuotteen tulevaisuuden näkymät vaikuttavat melko hyviltä. Teoreettinen markkinapotentiaali on suuri verrattuna nykyiseen myyntimäärään, myyntimäärän kasvattaminen vaatii kuitenkin tiettyjä toimenpiteitä. Tulevaisuudessa huomiota tulisi kiinnittää tuotekuvaan, hinnoitteluun ja laadun kokonaisvaltaiseen maksimointiin. Tutkimuksessa havaittiin suuntauksia kysynnän kasvusta tulevien parin vuoden aikana. Myös teoreettinen markkinapotentiaali voisi kasvaa, koska paloa hidastavien laminaattien kysyntä vaikuttaa kasvavan Euroopassa erityisesti rakennusalalla.