4987 research outputs found
Sort by
Utilization of magnet technology in energy and traffic applications
No full textTyössä tarkastellaan energia- ja liikennesovelluksia magneettiteknologian näkökulmasta. Energiasovelluksissa pääpaino on sähkömagneettisessa induktiossa ja siinä, kuinka ilmiötä hyödynnetään generaattoreissa. Tyypillisesti generaattoreissa käytetään sähkömagneettia, mutta suuremman kokoluokan generaattoreissa kestomagneetin suosio on kasvamassa sen pienempien huoltokustannusten, painon, koon ja paremman hyötysuhteen ansiosta.
Suprajohteet pitää jäähdyttää oikeaan toimintalämpötilaan, jotta suprajohtavia ominaisuuksia voidaan hyödyntää. Suprajohteiden avulla generaattorin painoa saadaan pienennettyä huomattavasti. Suprajohteissa tasavirta kulkee häviöttömästi, minkä ansiosta generaattorin hyötysuhdetta saadaan kasvatettua sekä energiaa voidaan varastoida teoriassa kuinka pitkäksi aikaa vaan. Suprajohteiden ongelmaksi muodostuu nestemäisellä typellä tai heliumilla jäähdytetyn järjestelmän kalleus.
Uudet tulevaisuuden kulkuneuvot hyödyntävät lineaarimoottoria ja magneettista levitaatiota. Kitkan aiheuttama vastus saadaan eliminoitua levitaation avulla, kun kulkuneuvo ns. leijuu ilmassa. Kitkan eliminoimisen seurauksena uusilla ratkaisuilla pystytään kulkemaan nopeammin kuin aikaisemmin. Uusien latauskaistojen ansioista sähköajoneuvon käyttäjän ei tarvitse pysähtyä lataamaan ajoneuvonsa akkua, vaan lataus tapahtuu ajon aikana sähkömagneettisen induktion avulla
Integration of an RFID reader antenna with a work glove
Get PDFRFIDs are widely deployed in the daily life and its application has been growing with the development of the technologies. RFID application includes everything from the card payment systems to military purposes. In the recent decades, there is significant work done on the tags and various tags have been developed depending on the application requirements, but not much work has been done on the wearable RFID readers. A significant step toward making the RFID reader wearable is to develop wearable RFID reader antenna with considerable read range
In this thesis, two types of antennas—slotted patch antenna and split ring resonator antenna—are fabricated and their performance on the human hand is analyzed. The material selected as a substrate is EPDM foam material with permittivity 1.26 and tangent loss 0.007. The thickness of the substrate differs in the fabrication of both the antennas. In case of the slotted patch antenna, the substrate thickness is 4mm, whereas, in case of split ring resonator antenna, the thickness of the substrate is 3mm. The material of the radiating element needed to be flexible and with good conductivity. For this reason, nickel plated conductive textile with sheet resistance 0.16Ω/square is used for fabrication.
The summary of the results shows the designed antenna is capable of operating on the desired frequency range. However, the SRR antenna is more flexible, lightweight and bendable with the same read range. For the free space measurement, both the antennas showed good agreement between the measured and simulated results. However, due to inaccuracies in the fabrication of the antennas, the resonance frequency is shifted to other frequencies. In addition to that, bending in two planes i.e xz and yz planes, are performed and results are measured. It is observed that the bending effects the return loss and bandwidth of the antenna, when the antenna is bending is along the effective length of the antenna. The reason for the resonance frequency shifting is that it changes the slot dimension of the antenna, which ultimately affects the current path on the antenna surface. Both antennas showed nearly equal read ranges when the Voyantic Reference tag is measured with both the antennas
Design of a miniature wood-plastic composite bridge, 3D-print and proof stress
Get PDFKomposiittirakenteisten siltojen etuina perinteisistä materiaaleista rakennettuihin on niiden suuri lujuus- ja jäykkyyspainosuhde. Suuren esivalmistusasteen ja kevyen oman painon ansiosta, sillat voidaan valmistaa etukäteen tuotantotehtaalla ja kuljettaa kokonaisina asennettavaksi suoraan perustusten varaan tarvitsematta etukäteen kasaamista ja työmaan perustamista. 3D-tulostuksen myötä, voidaan kevyille komposiittirakenteisille silloille tuoda lisähyötyarvoja materiaalin muokkauksen ja uusien muotojen kautta. 3D-tulostetuilla rakenteilla ei ole rajoitteita, vaan materiaalia voidaan pursottaa suunniteltuihin kohtiin luoden aikaan uusia rakenteita. Tämän tutkimuksen päätavoitteina oli tutkia, voidaanko 3D-tulostamalla luoda luja siltarakenteen pienoismalli ja lisäksi tutkittiin mahdollisuutta isompien siltarakenteiden 3D-tulostamiseen. Lisäksi muina tavoitteina oli selvittää 3D-tulostuksen tuomia lisäarvoja sillansuunnitteluun ja -rakentamiseen.
Tutkimuksessa käytettiin lähdemateriaalina artikkeleita, ohjeita ja kirjoja, jotka liittyivät komposiittimateriaaleihin ja niiden 3D-tulostukseen. Kirjallisuusselvityksessä käsiteltiin laajempana kokonaisuutena kevytrakenteisia, kuitulujitteisia siltoja ja 3D-tulostamista tutkimuksessa käytetyllä menetelmällä. Myös 3D-tulostuksen nykytilaa käytiin läpi silta- ja rakennusalalla. Laskennallisessa tarkastelussa määritettiin siltarakenteen kestävyysanalyysi tekemällä laskennat FEM-analyysillä määrätyillä kuormilla ja geometrialla. Laskentaosuuden perusteella 3D-mallista 3D-tulostettiin pienoismalli, jota koekuormitettiin UPM:n tutkimuslaboratoriossa. Koekuormituksen tuloksia verrattiin lopussa pienoismallin laskentamallin tuloksiin.
Tutkimuksen aikana havaittiin, että 3D-tulostamalla voidaan luoda uusia muotoja, jotka ovat hyvin vaikeita, jollei mahdoton valmistaa perinteisillä menetelmillä. Tässä tutkimuksessa onnistuttiin luomaan kennolevyrakenteinen pienoismalli, joka osoittautui kestäväksi. Tulevaisuudessa voitaisiin toteuttaa yhä suurempia 3D-tulostettuja siltamalleja ympäristöystävällisestä materiaalista. Toimenpidesuosituksina havaittiin, että 3D-tulostettavan kappaleen mallinnusta tarkentaisi sopivat lisäosat, joilla voitaisiin mallintaa suoraan 3D-tulostettava rakenne kaikkine tulostusasetuksineen ja rakenteineen. Nyt tässä tutkimuksessa toteutuneen kennolevyrakenteisen pienoismallin ydinaineelle arvioitiin tietyt mitoituksessa käytetyt parametrit, joita käytettiin laskentamallissa. Tutkimuksessa käytetty materiaali oli tarkoitukseen riittävän lujaa. Vielä lujempiin siltarakenteisiin päästään käyttämällä 3D-tulostetuissa rakenteissa jatkuvia kuitulujitteita, joiden avulla voidaan saada täysi hyöty komposiittirakenteisista silloista
HW/SW testausympäristö
Get PDFThe purpose of this work was to implement an automated testing environment for hardware-dependent software components in u-blox GNSS receiver firmware. Different testing environments and tools were used in the implementation: HW/SW testing framework in the receiver firmware handles the test execution and reporting whereas system testing environment and Jenkins continuous integration tool were used in the test automation.
The work began with exploration of the firmware part of the testing. When testing framework became more familiar, testing process could be developed step by step. When functional testing process was implemented, more test cases and adaptations were done in the framework. In addition, test automation was also implemented for the simulation environment in order to find failures in the IC design.
17 test cases were implemented to the embedded test framework in approximately 3 months. In this time test development and automated regression testing detected several issues such as hardware bugs, broken image or questionable changes in the receiver firmware. So all in all, the new testing environment implemented in this work found out functional and useful in hardware-dependent software development
CANopen APIs
Get PDFTyössä perehdyttiin yleisellä tasolla CANopeniin ja siihen tarjolla olevien ohjelmointirajapintojen käyttöön. Työn tarkoituksena oli selvittää, mitä CANopen ohjelmointirajapintoja on saatavilla ja kuinka niitä käytetään käytännössä. CANopen ohjelmointirajapintoja etsittiin google hauilla, alan kirjallisuudesta ja kysymällä alalla työskenteleviltä henkilöiltä.
Tuloksena tuotettiin tutkielma CANopenin keskeisistä ominaisuuksista ja löydettiin neljä CANopen-ohjelmointirajapintaa. Näistä rajapinnoista esiteltiin esimerkkikoodia, ohjelmointirajapintojen käyttöä ja ominaisuuksia vertailtiin päällisin puolin. Vertailun tarkoituksena on tarjota nopea katsaus ohjelmointirajapintojen syntaksiin ja auttaa pääsemään alkuun kunkin rajapinnan käytössä. Työn tarkoituksena on nopeuttaa ja helpottaa ohjelmistokehityksen aloittamista kyseisellä ohjelmointirajapinnalla ja yleisesti auttaa CANopeniin perehtymisessä
Version control systems in teaching
No full textTässä työssä luodaan katsaus Tampereen teknillisellä yliopistolla käytettyyn versionhallintajäjestelmään ja siihen, miten kyseistä järjestelmää käytetään opetuksen työkaluna. Lisäksi läpikäydään muita mahdollisia ratkaisuja käyttää versionhallintaa osana opetusta. Taustatietoina käsitellään versionhallintaan liittyvää terminologiaa sekä käytössä olevia järjestelmiä yleisesti.
Tärkeimpänä tavoitteina on selvittää, kuinka helppokäyttöisiä, tarkoituksenmukaisia ja ylläpidettäviä käytössä olevat ratkaisut ovat. Työ keskittyy erityisesti tutkimaan ratkaisuja yhteistyöskentelyn mahdollistamisessa, valmiin ohjelmakoodipohjan jakelussa sekä harjoitustöiden palauttamisessa.
Työssä on perehdytty työnkulkuun Tampereen teknillisen yliopiston tietotekniikan laboratoriolla sekä pohdittu muita mahdollisia vaihtoehtoja. Suorittamalla kirjallisuuskatsaus käyttäen aineistona aiheeseenliittyvää kirjallisuutta sekä käytössä olevien järjestelmien dokumentaatiosivuja.
Työssä todetaan, että Tampereen teknillisellä yliopistolla käytössä olevat järjestelmät pystyvät vastaamaan työssä tutkittuihin tarpeisiin. Ongelmia kuitenkin nousee siitä, että monien erilaisten järjestelmien ylläpitäminen aiheuttaa huomattavan paljon työkuormaa ja ylläpidon jatkuvuuden takaaminen on haastavaa
Electrification of hydraulic system
Get PDFThe master thesis consists of modeling one mobile hydraulic machine, Ponsse CARIBOU S10, in both hydromechanical and electrohydraulic versions. In the hydromechanical section, the driveline will be simulated. During simulation process, the performance and operation of hydraulic systems and its fuel consumption in the various conditions will be analyzed. Then, the diesel engine of the hydromechanical system will be replaced with battery driven Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) in the simulation process, and the new model performance will be compared with the previous one
Usage of integer programming in scheduling problems
No full textTässä diplomityössä tutkitaan lineaarisen kokonaislukuoptimoinnin käyttöä aikataulutusongelmien ratkaisemisessa. Tavoitteena on vertailla erilaisia ratkaisumetodeja keskenään. Ongelmat ratkaistaan käyttämällä numeerisia kokonaislukuratkaisijoita, kuten Matlabin intlinprog. Lineaarisen optimoinnin perusteiden lisäksi teoriaosiossa tehdään kirjallisuuskatsaus numeeristen ratkaisijoiden matemaattisen pohjaan.
Lineaarista kokonaislukuoptimointia käytetään sellaisten optimointiongelmien ratkaisemiseen, joissa muuttujien arvot ovat diskreettejä tai kokonaislukuja. Muuttujia, joiden arvot on rajoitettu kokonaislukuihin antavat vastauksen esimerkiksi kysymyksiin siitä, kuinka monta kappaletta tilataan tuotetta x, kuinka monta työntekijää kohdennetaan projektin osa-alueeseen x, ja niin edelleen.
Erityistapauksena lineaarisesta kokonaislukuoptimoinnista on lineaarinen binäärilukuoptimointi (BIP). Optimointiongelmassa, joka on tyypistään BIP, muuttujat saavat vain arvoja 0 tai 1. Nämä arvot kuvaavat kyllä-ei luonteisia päätöksiä, kuten ostetaanko, palkataanko tai sijoitetaanko. Binäärilukuoptimointi on tämän diplomityön kannalta oleellinen, sillä työssä esiintyvät ongelmat formuloidaan ja ratkaistaan BIP-ongelmina.
Aikataulutusongelmien ratkaiseminen käyttäen lineaarista kokonaislukuoptimointia edellyttää, että voimme formuloida nämä ongelmat kokonaislukuoptimointi ongelmiksi ja ratkaista ne kohtuullisessa ajassa. Keskitymme kahteen eri aikataulutusongelmaan. Ensimmäinen ongelma on luoda optimaalisia työvuorolistoja yhtiön työntekijöille ja toinen ongelma on luoda optimaalisia lukujärjestyksiä yliopiston opiskelijoille. Nämä ongelmat voidaan formuloida IP-ongelmiksi ja simulaatiosta saatujen tulosten perusteella huomataan, että instanssit saadaan ratkaistua nopeasti tai kohtuullisessa ajassa. Eri ratkaisijoiden välillä löydetään myös eroja niiden kyvyssä ja tehokkuudessa ratkaista testattuja instansseja
Hiljaisuuden rajalla - Hiukan virkistysalueen kehityssuunnitelma Sotkamon kirkonkylällä
No full textTämä diplomityö jakautuu kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa luodaan teoriakatsaus paikkaan ja paikkalähtöiseensuunnitteluun Jeff Malpaksen (1999, 2012) ja Chris Norbert-Schulzin (1980) paikkateorioiden sekä Peter Zumthorin (1998, 2006) havaintojen kautta. Näitä ajatuksia peilataan työn suunnittelualueeseen Hiukkaan. Lisäksi ensimmäiseen osaan sisältyy työn suunnittelualueen, Hiukan, paikka-analyysi sekä katsaus alueen suunnitteluhistoriaan. Ensimmäinen osa muodostaa lähtökohdat työn varsinaiselle päämäärälle, Hiukan kehityssuunnitelmalle. Toinen osa koostuu asukaspalautteen (Sotkamon kunta, 2017) perusteella muodostetuista neljästä luonnostasoisesta suunnitelmaskenaariosta sekä varsinaisesta suunnittelutyöstä. Työ painottuu alue- ja rakennussuunniteluun.
Suunnitelman lähtökohtana on paikka. Jokaisella suunnitelman valinnalla pyritään tukemaan ja korostamaan paikan luonnetta. Suunnitelmassa tutkitaan paikan rajapintoja, joista Malpas (2012) puhuu. Millaisia rajoja ja mahdollisuuksia paikka tarjoaa? Suunnitelmassa paneudutaan erityisesti alueen tärkeimpään rajapintaan, rajaan Sotkamon keskustan ja Hiukan virkistysalueen välillä. Rajaan rakennetun ympäristön ja luonnon välillä. Suunnitelmassa rakennukset pyritään sopeuttamaan ympäristöönsä. Toinen tärkeä teema suunnitelmassa on kokijan rooli paikassa ja kokijan huomioon ottaminen suunnittelussa. Kuinka kulkemisesta paikassa ja rakennusten sisällä voisi saada mahdollisimman mielenkiintoista ja kokemuksellista? Suunnitelmassa muodostuvat ulkotilat ovat tärkeässä roolissa, alueet saavat erilaisia luonteita ja merkityksiä sijainnistaan riippuen. Suunnitelmassa pyritään luomaan ympäristöä, jossa kokija voi tuntea vahvasti paikan luonteen ja siten kokea kuuluvuutta paikkaan. Tähän kokonaisuuteen liittyy alueen toimintojen kehittäminen siten, että alue voisi jatkossa toimia vuoden ympäri, palvellen ihmisten arkea ja virkistäytymistä luonnonrauhassa.
Lopullinen suunnitelma sisältää Hiukan portti -korttelin, joka muodostaa kutsuvan sisääntulon alueelle sekä täydentää Kainuuntien katutilaa; Areenan, joka tuo yhteisöllisyyttä alueelle; monitoimirakennuksen, joka toimii asukkaiden ja matkailijoiden olohuoneena sisältäen muunneltavia tiloja sekä toimintoja; hotellin, joka tarjoaa majoittujalle paikan hiljentymiselle luonnon keskellä sekä vuokrattavia monitoimitiloja. Suunnitelman osia ovat myös uimaranta, puistoalue ja muut suunnitelmassa muodostuvat ulkotilat. Nämä elementit yhdessä muodostavat kehityssuunnitelman kokonaisuuden, jonka tavoitteena on vahvistaa paikan luonnetta ja muodostaa Hiukasta entistä vahvempi osa paikallisten identiteettiä.This Master’s thesis is divided in two parts. In the first part I deal briefly with both the place theories from Jeff Malpas (1999, 2012), Chris Norbert-Schulz (1980) and Peter Zumthor (1998, 2006) and place centered design. After that, I adapt the theories to thesis’ design area Hiukka. The first part also contains the place analysis and design history of the area. The first part creates a starting point to the strategic development plan of Hiukka recreational area, which is the main aim of this thesis. The second part consists of four design scenarios based on feedback from the residents of Sotkamo (Sotkamo’s municipality, 2017) for the area and the actual design. The design focuses on area and architectural planning.
The starting point of the design is the place. Every decision in the plan is aiming to support and highlight the character of the place. The design studies borders that Malpas (2012) mentions. What kind of borders and possibilities is the place offering? The plan focuses especially on the most important border of the area, the border between the center of Sotkamo and Hiukka recreational area. On the border between build environment and nature. In the design, the buildings are planned to fit in with their environment. The other main theme of the design was the role of the experiencer in the place and considering experiencer in the design. How could the design offer interesting experiences to people while they walk through the design area and inside the buildings? Outdoor spaces play important role in the plan. Spaces have different kind of natures and meanings depending on their location. The design aims to create surroundings, where the people can strongly feel the place’s nature and feel like they belong to the place. Activities of the area are designed so that people could benefit from the area year-round in their everyday life and they could enjoy the peace of Hiukka’s nature.
The final design includes these elements: The block “Hiukan portti” which forms the inviting main entrance to the Hiukka area while completing the street space of Kainuuntie, The Arena which bring a sense of community to the area, the multifunctional building which works as a living room for residents and travelers including convertible spaces and functions, the hotel which offers place for silence in the middle of the nature and convertible spaces available for rent. The plan also includes the beach, park area and other outdoor spaces of the design. Together these elements form the development plan which aim is to strengthen place’s character and make Hiukka recreational area even more a bigger part of the locals’ identity
Developing Function Blocks for Collecting Data and Integrating Legacy Systems in Manufacturing and Logistics
Get PDFManufacturing enterprises have been increasingly technology-driven during recent decades. Industry 4.0 promotes smart manufacturing and intelligent systems which can seamlessly communicate with each other and enable decentralized decision-making by monitoring the factory-floor process. This calls for the Information Communication Technologies (ICT) infrastructure to be effectively incorporated with the industries. Industry 4.0 presents the concept of “smart factory” in which Cyber-Physical-Systems (CPS) fuses the physical systems with the Internet of Things (IoT), enabling higher levels of interoperability and Information transparency.
However, manufacturing enterprises in the recent past have characterized their efficiency by how prominently and adequately they adopt and utilize their IT solutions and how feasible those solutions are to integrate with their legacy systems. Enterprise Integration, in particular, has become more challenging owing to the highly dynamic manufacturing environment. System integration has become an indispensable field to be addressed , especially when the industry adopts connected enterprise paradigm. Connected enterprise systems enable industries to leverage their technologies to collect, analyze and refine their data to help them make better business decisions.
In a recent trend, IT systems in manufacturing are majorly driven towards the cloud and collaborative solutions as a result of the exponential growth of internet technologies and their ability to adapt to rapid changes in the market. Collaborative frameworks are widely preferred by the enterprises as they enable better communication, increases productivity and improve business execution. They are critical for a business to function with agility in this fast pacing and changing world. One such platform is provided by the Cloud Collaborative Manufacturing Networks (C2NET) project that optimizes the supply network of manufacturing and logistics assets.
This thesis research proposes an approach to integrate heterogeneous legacy systems by showcasing an implementation which favors robust data collection. This implementation is made possible by adopting Production Logistics and Sustainability Cockpit (PLANTCockpit) Open Source solution, which functions as a viable interface for real-time data collection and data-logistics thus enhancing the process optimization of the manufacturing enterprise. PLANTCockpit OS is a modular solution which enables to build and deploy flexible loosely coupled entities known as Function Blocks (FBs) that facilitate seamless legacy system integration and robust information exchange between the systems. This thesis also fulfills the C2NET project requirement to define the possibility of effective integration of PLANTCockpit OS in the C2NET reference architecture