4987 research outputs found
Sort by
Low-fidelity modelling in machine design
Full text linkTyön tarkoitus on tarkastella matemaattista mallintamista eri tilanteissa, eri lähestymistavoin. Työssä selvitetään mitä karkeamallintaminen voi olla, milloin karkean tarkkuuden malleja kannattaa käyttää ja mihin niiden hyöty perustuu. Eri materiaalien tarkastelun avulla karkeamallinnusta on avattu perusteista lähtien. Asiaa on tutkittu matematiikan ja suunnitteluprosessin näkökulmista. Jokainen tarkasteltu teksti käsitellään erikseen ja niiden tulokset avataan lopun yhteenvedossa.
Työssä käytetyt tutkimustulokset on kerätty internetissä julkaistuista tutkimuksista ja muista materiaaleista
Utilization of stormwater residential areas
No full textHulevedet aiheuttavat erilaisia määrällisiä ja laadullisia ongelmia, joita voidaan hallita esimerkiksi säilyttämällä rakennettaessa enemmän kasvillisuutta. Hulevesien määrä lisääntyy mitä enemmän on vettä läpäisemätöntä pintaa ja ylimääräinen vesi aiheuttaa tulvia. Hulevedet johdetaan viemäristä riippuen joko jätevedenpuhdistamolle tai vesistöön. Hulevesien laatu uhkaa purkuvesistöä ja huleveden määrä aiheuttaa ongelmia jätevedenpuhdistamolle.
Hulevesien hyödyntäminen voidaan nähdä yhtenä hallinnan osa-alueena. Työssä selvitetään, paljonko hulevesiä muodostuu asuinalueella ja minkä laatuista hulevesi on. Työssä esitellään erilaisia hyötykäyttökohteita ja hyötykäyttökohteiden vedenlaatuvaatimuksia. Työssä tutkitaan ihmisten vedenkäyttötottumuksia ja suhteutetaan niitä hulevesien muodostumismäärään.
Hulevesille on monia mahdollisia hyötykäyttökohteita, mutta käyttöä haittaa laatustandardien puute. Tulevaisuuden kannalta on laadittava yhtenevä ohjeistus hulevesien laatuvaatimuksista, jotta hyötykäyttöä voidaan laajentaa. Hulevesiä muodostuu erilaisilla alueilla hyvin erilaisia laatuja, minkä takia veden laatu täytyy mitata tapauskohtaisesti. Hyötykäyttökohteiden laatuvaatimusten kannalta on tärkeä huomioida, että hulevesien laatu saattaa heikentyä varastointiaikana. Hulevesiä on turvallista käyttää kohteissa, missä ne eivät ole suoranaisesti yhteydessä ihmisten kanssa, kuten vessan huuhtelussa. Joissakin kohteissa hulevesi tarvitsee esikäsittelyä ja esimerkiksi huleveden käyttö ruokakasvien kastelussa vaatii vielä tutkimista
1500 V DC/DC-converter for Connecting Battery Energy Storage and Solar Electricity System
Full text linkEnergian- ja erityisesti sähkönkulutus lisääntyy koko ajan. Samalla fossiilisten polttoaineiden käyttöä vähennetään ympäristösyistä. Tästä johtuen uusiutuvilla energianlähteillä on tulevaisuudessa suuri rooli energiantuotannossa. Aurinkoenergia on erityisesti sähköntuotannossa merkittävä energianlähde. Sen ongelmana on kuitenkin tuotannon vaihtelevuus. Sen vuoksi aurinkosähköjärjestelmien yhteyteen tarvitaan energiavarastoja, kuten akkuja, joiden avulla tuotannon vaihtelevuutta tasataan.
Tässä diplomityössä tutkitaan akkuvarastojen ja aurinkosähköjärjestelmän yhdistämistä DC/DC-muuntimella. Aurinkosähköjärjestelmän ominaisuuksista johtuen sen jännite vaihtelee olosuhteiden mukaan. Myös akustojen jännite vaihtelee varaustilan mukaan. Tästä johtuen järjestelmien yhdistämiseen tarvitaan DC/DC-muunnin, jolla jännitteet muunnetaan yhteensopiviksi. Akkujen jännitetasosta riippuen niiden jännite voi olla pienempi tai suurempi kuin aurinkosähköinvertterillä. Tässä työssä käsitellään pääasiassa tilannetta, jossa akkujännite on pienempi, mutta muitakin tilanteita pohditaan.
Työn tarkoituksena oli selvittää tutkittavan 1000 V järjestelmään suunnitellun DC/DC-muuntimen soveltuvuus 1500 V järjestelmään. Soveltuvuuden tutkimista varten määritettiin akkujen ja aurinkosähköjärjestelmän asettamia vaatimuksia ja rajoitteita muuntimelle. Näiden perusteella määritettiin komponenttiarvot mitoituslaskuilla ja simuloinneilla. Määritettyjen arvojen perusteella todettiin mitä muutoksia laitteeseen tarvitsee tehdä jännitetason nostamisen vuoksi.
Tutkittavan laitteen asettamia rajoituksia tutkittiin selvittämällä häviöiden aiheuttaman lämpenemän ja kytkentähetkien jännitepiikkien aiheuttamat rajoitukset. Häviöitä tutkittiin laskemalla niistä aiheutuva lämpeneminen mitoitetuilla komponenttiarvoilla. Jännitepiikkejä tutkittiin tekemällä laitteelle pulssitesti. Sen tuloksista määritettiin kuinka suuret virrat laitteen IGBT:t pystyvät katkaisemaan suurilla jännitteillä ilman, että niiden jännitekesto ylittyy. Testissä tutkittiin normaaleja tilanteita ja vikatilanteita. Häviömitoituksen ja pulssitestin tulosten perusteella luotiin laitteelle turvallisen toiminta-alueen kuvaaja, joka kertoo millaisilla virroilla laitetta on turvallista käyttää suurilla jännitteillä
Settlement management of railway embankments
Full text linkTyön tavoitteena oli listata erilaisia perustamistapoja, joilla voidaan hallita tai vähentää painumia radanrakentamisen näkökulmasta. Työn aluksi esitellään lyhyesti painumateoria ja ratarakenne.
Seuraavaksi työssä esitellään lyhyesti yleisesti käytetyt perustamistavat: paalulaatta ja paaluhattu, esikuormitus, pystyojitus, massanvaihto, syvästabilointi, pengerkevennys ja lujitteet. Lisäksi arvioidaan näiden sopivuutta ja kustannuksia radanrakentamisen näkö-kulmasta.
Toinen luku käsittelee esimerkkikohdetta, Suurisuon rataoikaisua, noin kolme kilometriä pitkää pehmeälle maapohjalle rakennettua rataosuutta. Esimerkkikohteen pohjaolosuh-teet ja käytetyt perustamistavat esitellään. Radan kunnossapitäjien haastattelujen mu-kaan rataoikaisun perustukset onnistuivat hyvin, sillä liikennöintiä haittaavia painumia on ilmaantunut vain yhteen paikkaan rataoikaisulla
Orgaanisten valokytkinten synteesi ja karakterisointi toiminnallisia nestekidemateriaaleja varten
No full textControl over the properties and functionality of catalysts, pharmaceuticals, and materials is an essential objective for contemporary chemists. Light is a particularly attractive remote stimulus due to its clean and highly controllable nature. Thus, organic molecules whose properties can be controlled with light – photoswitches – are widely studied for such purposes. In the case of functional light-responsive materials, photoactuators in particular, liquid crystalline polymers with covalently bound or doped photoswitches are often exploited. The design of new photoswitches is imperative in order to acquire materials with the desired properties. In addition to photochemical properties, it is important to design the materials to be compatible with the liquid crystalline polymer matrix.
In this thesis, four previously unreported photoswitchable molecules were designed and successfully synthesized: azobenzene, diarylethene and indigo crosslinkers, and a donor-acceptor Stenhouse adduct (DASA) dopant. Regarding the azobenzene and diarylethene crosslinkers, the design was derived from already published molecules, the main motivation stemming from the need for truly bistable photoswitches with excellent thermal stability in light-driven robotics applications. Indigo crosslinkers had not been reported previously, so acquiring the crosslinker and exploring its functionality was the main objective; similarly, DASAs have not been utilized in the context of liquid crystals earlier, so the structure was primarily designed to have the best possible liquid crystal compatibility.
The photochemical properties of the photoswitches were studied in solution. Molar absorption coefficients, photoisomerization efficiency and quantum yield, and thermal stability of the more energetic isomer were determined. All molecules showed fast, reversible and efficient photoisomerization with quantum yields similar to published values of related compounds in literature. The azobenzene and diarylethene crosslinkers were found to be thermally stable at room temperature, whereas the indigo crosslinker and the DASA dopant had thermal lifetimes of several minutes. In general, the measured properties matched the aims of the molecular design targeted for.
The azobenzene and diarylethene molecules synthesized in this thesis enable the fabrication of novel bistable photoactuators. The indigo crosslinker and DASA dopant are novel, previously unexplored molecules whose incorporation into suitable liquid crystalline materials can now be studied. Regarding the indigo and DASA switches, the research should be continued with more synthetic studies in order to optimize the reaction conditions. The study on the indigo crosslinker should be further extended to other crosslinkers in order to acquire information on the relationship between the molecular structure and the photoresponsive behavior in an LC material
Radio Jamming Against Remote-Controlled Improvised Explosives and Consumer Drones
No full textTämän kandidaatintyön aiheena on radiohäirintä improvisoitujen räjähteiden ja kauko-ohjattavien lennokkien torjunnassa. Radiohäirintä on ajankohtainen tutkimusaihe varsinkin lennokkien torjunnassa. Vielä toistaiseksi radiohäirinnän merkittävimmät sovelluskohteet ovat olleet sotilastoiminnassa esimerkiksi improvisoitujen räjähteiden torjunnassa, mutta erityisesti lennokkien tapauksessa radiohäirinnästä olisi hyötyä myös siviiliviranomaiselle. Radiohäirintää on kirjallisuudessa käsitelty yleisellä tasolla paljon, mutta lennokkien torjunnassa melko vähän. Kaupallisia laitteita löytyy hyvinkin paljon, mutta useimmat käyttävät yksinkertaisia häirintätekniikoita, joilla saavutetaan heikko energiatehokkuus.
Työ koostuu teoreettisesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoriaosuudessa tarkastellaan yllä mainittujen laitteiden radioprotokollia sekä vertaillaan niiden torjunnassa käytettäviä radiohäirintätekniikoita. Protokollan tunnistus on tärkeä edellytys tehokkaalle radiohäirinnälle, koska improvisoiduissa räjähteissä voidaan käyttää melkein mitä tahansa radiolaitteita ja lennokkien ohjaukseen tarkoitetuissa laitteissa käytetään satoja erilaisia radioprotokollia. Lisäksi tutkitaan full-duplexin hyödyntämistä radiohäirinnässä, analysoidaan häirinnän tehokkuutta sekä tehdään lyhyt markkinakatsaus kaupallisiin häirintälaitteisiin.
Kokeellisessa osuudessa rakennetaan mittauslaitteisto AFHDS-protokollaa (engl. Automatic Frequency Hopping Digital System) käyttävälle radiovastaanottimelle häirinnän tehokkuuden toteamista varten sekä testataan kahta eri häirintätekniikkaa kyseistä radiolaitetta käyttävän improvisoidun räjähteen torjunnassa. Testeissä saavutettiin laajakaistahäirinnällä häirintälähettimen ympärille yli 10 metrin säteinen häirinnän peittoalue, jossa häirintä todettiin toimivaksi. Tiedettäessä kohteen käyttämät kanavat, voidaan käyttää monikanavahäirintää, jolla saavutettiin testeissä jopa lähes 40 metrin säteinen häirinnän peittoalue. Käytetyt tehotasot olivat melko pieniä, joten oikeissa sovelluksissa voitaisiin saavuttaa moninkertaiset häirintäkantamat vain kasvattamalla häirintätehoa.
Kohteen käyttämät kanavat voidaan tunnistaa kuuntelemalla taajuuskaistaa. Käyttämällä full-duplex-tekniikkaa voidaan taajuuskaistan kuuntelu suorittaa häirinnän kanssa samanaikaisesti, mikä mahdollistaa myös tehokkaampien häirintätekniikoiden hyödyntämisen. Testeistä todettiin, kuinka suuri vaikutus radiohäirinnässä on kohteen protokollan tunnistuksella, mutta jos ei haittaa, että häirintä kohdistuu kaikkiin kyseisellä taajuuskaistalla toimiviin laitteisiin ja oman lähettimen helppo havaittavuus ei ole ongelma, voidaan yksinkertaisellakin häirinnällä saavuttaa toimivia tuloksia tehotasoja kasvattamalla
Fatigue Analysis of the Wind Turbine Gearbox in the Conceptual Design
Full text linkTuuliturbiinivaihteen väsymislaskenta on tuulikuormituksen satunnaisluonteen vuoksi suuria epävarmuuksia sisältävää. Epävarmuutta yritetään hallita suurilla tietomäärillä laskentamalleissa ja kuormitustiedoissa, mikä kasvattaa laskenta-aikaa. Väsymislaskennan nopeus erityisesti konseptivaiheessa on tärkeää useampien iterointikierrosten mahdollistamiseksi. Tässä työssä tutkitaan tuuliturbiinivaihteen väsymislaskentaa erityisesti nopeuden näkökulmasta. Työssä tutkitaan esimerkkitapauksena tuuliturbiinivaihteen ensimmäisen planeettaportaan planeetankantajaa.
Tässä työssä tutkitaan kahta erillistä menetelmää väsymislaskennan nopeuttamiseksi. Toinen perustuu FEM-mallin solmujen karsintaan ja toinen kuormitusten karsintaan. Kuormitusten karsinnan tarkastelun vuoksi työssä on tutkittu myös millä tavalla kuormitustapaukset muodostetaan tuuliturbiineille ohjaavien standardien mukaisesti.
Työn taustaksi on tutkittu väsymislaskennan teoriaa erityisesti tuuliturbiineihin liittyen. Tuuliturbiinien väsymislaskentaa ohjataan kansainvälisillä standardeilla ja luokituslaitosten muodostamilla ohjeilla.
Työn tulosten perusteella väsymislaskennan nopeuttaminen on mahdollista. Nopeuttamisen ohella on tunnettava tietojen karsinnan tuottama epävarmuus, johon tämä työ antaa tietoa erityisesti planeetankantajaa tarkastellessa
DevOps practices in development and maintenance of educational systems
No full textDevOps on kasvattanut suosiotaan viimeisen viiden vuoden aikana varsin tasaisesti Google Trends -palvelun perusteella. Myös tieteellinen kiinnostus termiä kohtaan on kasvanut: esimerkiksi IEEE:n Xplore-hakupalvelussa suoritettujen hakujen perusteella IEEE on julkaissut yli tuplaten DevOpsiin liittyviä artikkeleita vuonna 2017 verrattuna vuoteen 2015. DevOpsin käsite on kuitenkin vielä monitulkintainen.
DevOpsia on myös opetettu. Esimerkiksi Japanin Saga Cityn yliopisto on hyödyntänyt siihen liittyviä työkaluja opetuksessaan, ja Moroccon Cadi Ayyad University on järjestänyt aiheesta kurssin. Myös Tampereen teknillisessä yliopistossa ja nykyisessä Tampereen yliopistossa opetetaan ilmiöön liittyviä käytäntöjä.
On kuitenkin epäselvää, tehdäänkö niin kuin opetetaan eli hyödynnetäänkö itsekin DevOpsiin liittyviä käytäntöjä. Tämän diplomityön tutkimustavoitteena onkin selvittää, hyödynnetäänkö opetusjärjestelmien kehittämisessä ja ylläpidossa näitä käytäntöjä, ja miten niiden hyödyntämistä voisi kehittää.
Koska DevOpsiin liittyy käytäntöjä, joita on mahdollista suorittaa erilaisilla työkaluilla, on tarpeen selvittää sellaiset työkalut, joita yliopistolla on jo tarjota käytettäväksi. Koska ohjelmistojen suoritusympäristöjen esittäminen ohjelmakoodina liittyy DevOpsiin, on myös saatavilla olevien suoritusympäristöjen selvittäminen oleellista. Tällä tavalla voidaan saada tietoa, onko yliopistossa edellytykset DevOpsin hyödyntämiselle.
Opetusjärjestelmien DevOps-käytäntöjen hyödyntämistä on selvitetty niihin perustuvalla tapaustutkimuksella. Työkalut ja suoritusympäristöt on selvitetty sähköpostiviestein ja yliopiston intrasivustoa tutkimalla.
Tutkimuksen tulokset osoittavat, että yliopistolla on tarjota työkaluja DevOps-käytäntöjen hyödyntämiseen. Suoritusympäristöjen dokumentaation osalta on kuitenkin kehitettävää. Opetusjärjestelmistä Repolainen noudattaa parhaiten DevOpsiin liittyviä käytäntöjä, mutta kaikissa tutkituissa opetusjärjestelmissä on parannettavaa sovelluksen monitoroinnin, suunnittelun ja IT-infrastruktuurin ohjelmakoodina esittämisen suhteen.
Repolaisen osalta toimenpiteet työssä esitettäviin kehitysideoihin perustuen on aloitettu, mutta Tietotekniikan yksikölle suositellaan myös muiden ideoiden kokeilemista soveltuvuusselvityksien muodossa. Myös ideoiden jatkokehitys ryhmissä ja aivoriihien järjestäminen voivat olla hyödyllisiä.DevOps has gained popularity during the last five years based on Google Trends. Interest in the science community has also increased. For example searches performed at the IEEE Xplore Digital Library indicate that the IEEE published double the amount of research papers on DevOps in 2017 compared to 2015. However the term DevOps is still ambiguous.
DevOps has also been teached. For example Saga University in Japan has utilized an education system which took advantage on tools related to DevOps and Cadi Ayyad University in Morocco has organized a course about DevOps. Tampere University of Technology which is nowadays Tampere University has also teached DevOps practices.
It is though unclear whether we follow the guidelines we teach in other words, whether we utilize DevOps practices ourselves. The aim of this research is therefore to find out do the development and maintenance processes of IT systems used in teaching utilize DevOps practices and could that utilizing be developed in some way.
Because certain practices are related to DevOps and they can be implemented with various technologies it is worthwhile to discover if the university offers some of these technologies. Since infrastructure as code is a part of DevOps figuring out the available software execution environments is also essential. By investigating these aspects it is possible to discover whether the university provides prerequisites for utilizing DevOps practices.
Study on the utilization of DevOps practices in the development and maintenance of educational systems is performed by a case study. Technologies and execution environments available are discovered by email messages and searching them from the intranet website of the university.
The results of the study indicate that the university does offer tools to utilize DevOps practices but the documentation on execution environments is lacking. Of the educational systems Repolainen is best at utilizing DevOps practices but all educational systems studied in this thesis have rough edges on continuous monitoring and planning and sharing the IT infrastructure as code.
Actions based on the development ideas presented in this thesis considering Repolainen have been started but proof of concept implementations based on the other ideas as well are recommended for the Computing unit. Getting together to develop the ideas further and arranging brainstorms could also be beneficial
Vedenalaisen ääniaallon tulosuunnan määritys
Full text linkTässä työssä esitellään koejärjestely vedenalaisen ääniaallon tulosuunnan selvittämiseksi. Kokeen tarkoituksena oli arvioida erilaisten tulosuunta-algoritmien (direction of arrival, DOA) suorituskykyä tapauksessa, jossa äänisignaali vastaanotetaan alle metrin kokoisella hydrofonitelineellä. Koejärjestelyssä liikkuva äänilähde ohitti hydrofonijärjestelmän, joka tallensi äänilähteen akustisen signaalin. Äänilähteen suunta sensorijärjestelmän suhteen määritettiin koko ohituksen ajan, jolloin ohituksen aikana esiintyvät paikannuksen menetelmävirheet tulivat esiin.
Algoritmien arviointiperusteena oli tuloksen oikeellisuus sekä laskennallinen tehokkuus. Laskenta suoritettiin alkuperäisellä 16-bittisellä mittausdatalla, sekä siitä muunnetulla 1-bittisellä datalla. Vertailtavat menetelmät olivat Bartlett-, MVDR-, ja MUSIC- keilanmuodostukset sekä aikaeroon perustuvat CC- ja GCC-PHAT -ristikorrelaatioestimaattorit. Vertailu suoritettiin arvioimalla, miten hyvin algoritmin antama tulos vastasi tunnettujen suureiden avulla määritettyä laskennallista arvoa. Tarkimmat tulokset saatiin aikaeroon perustuvilla menetelmillä sekä 1- että 16-bittistä mittausdataa hyödynnettäessä. Kaikki menetelmät antoivat tarkemman tuloksen äänen tulosuunnasta vaakasuunnassa kuin pystysuunnassa
Early stage identification of factors that affect changes in system implementation projects
Full text linkLaajoilla järjestelmähankkeilla on kyseenalainen maine, sillä useat projektit ovat joko ylittäneet budjettinsa, ylittäneet aikataulunsa tai keskeytetty kokonaan. Hankkeiden monimutkaisuus kasvattaa myös epävarmuustekijöiden määrää hankkeen laajuuden arvioinnissa. Mitkä tekijät luovat epävarmuutta arviointiin eli kasvattavat muutosten todennäköisyyttä? Tässä työssä tutkittiin näiden epävarmuustekijöiden, muutosvaikut-timien, tunnistamista ennen järjestelmän käyttöönottoprojektin aloittamista.
Tutkimuksen toteutettiin haastattelemalla ihmisiä kolmesta eri järjestelmäprojektista sekä luomalla kirjallisuuskatsaus järjestelmäprojekteja edeltäviin toimenpiteisiin, kuten hankkeen käynnistämiseen, esiselvitykseen, vaatimusmäärittelyyn sekä hankintavaiheeseen. Työtä varten toteutettiin 9 haastattelua, joissa kartoitettiin näitä projektia edeltäneitä vaiheita sekä projektin lopputulemaa.
Yksi esimerkkiprojekti käsitteli laajaa identiteetin- ja pääsynhallintajärjestelmän käyttöönottoa eurooppalaisessa ICT-palveluyrityksessä. Kaksi muuta esimerkkiprojektia olivat julkisen organisaation järjestelmähankkeita, joissa hankittiin tuotteistettu ratkaisu tai palvelu ilman erillistä kilpailutusta. Toisessa oli kyse uuden asianhallintajär-jestelmän käyttöönotosta ja toisessa taloushallinnon ulkoistuksesta, johon sisältyi myös uusien taloushallintojärjestelmien käyttöönotto.
Haastattelujen pohjalta tunnistettiin seuraavat tekijät, joilla on vaikutuksia projektin muutosmäärään, ja jotka olisi tunnistettavissa ennen projektin alkua: monitulkintaiset vaatimukset, projektiviestinnässä käytetty kieli, järjestelmätoimittajan projektipäälli-kön kokemus, asiakasorganisaation kyvykkyys tai halukkuus muuttaa prosessejaan, si-dosryhmien määrä, projektihallinnon suhteellinen osuus työmääräarviosta, järjestelmäintegraatioiden määrä, käsiteltävien järjestelmien datamallien tai käsitemallien puuttuminen sekä projektin laajuuden arvioinnissa käytetty arviointimenetelmä.
Tuloksia ei voida pitää kovin yleistettävinä, sillä tutkitut projektit olivat keskenään erilaisia, eikä kahdessa tutkitussa projektissa niiden tuotteistetun luonteen vuoksi voitu hyödyntää asiakkaan omia vaatimusmäärittelyjä