Luleå University of Technology Publications
Not a member yet
39356 research outputs found
Sort by
Green roof runoff reduction of 84 rain events: Comparing Sedum, life strategy-based vegetation, unvegetated and conventional roofs
No full textGreen roofs have emerged as effective stormwater management systems, but understanding the contribution of their various components to hydrological performance is crucial for optimizing their design and implementation. More empirically measured data on the hydrological function of green roof vegetation is needed, especially under realistic low-maintenance, non-irrigated scenarios. Further, targeted, evidence-based plant selection based on ecological theories may improve green roof hydrological performance. Previous research has suggested that, in contrast to monocultures, mixtures of species with complementary traits could optimize provisioning of various ecosystem services. Thus, species mixtures based on their adaptive life strategy using the CSR theory (Competitor, Stress tolerator, and Ruderal) were hypothesized to have better hydrological performance than a Sedum monoculture or bare substrate under natural conditions over multiple seasons. To test this hypothesis, the runoff from thirty 2 m2 green roof modules was measured. The retention and detention performance of different green roof treatments were evaluated for 84 precipitation events of varying rain depth and intensity during snow-free periods. Differences in retention as well as detention between the vegetation treatments varied, but generally increased with increasing rain event volume and the Stress-tolerant treatment generally performed better than bare substrate. On a mean event basis, the mixture of stress-tolerator species demonstrated a 74 % retention rate, while the Bare substrate retained 72 % of the rainfalls. Overall, the green roofs, including bare substrate and vegetated treatments, effectively retained >50 % of the cumulative precipitation depth. In line with previous studies, the Sedum monoculture generally showed worse hydrological performance than other non-succulent vegetation mixtures, despite its relatively high cover and survival. The vegetated treatment with the highest species richness and diversity in life strategies (Mix) did not provide the best vegetation cover, or hydrological performance. Instead, the Stress-tolerant treatment, characterized by the high survival rate of a single graminoid species, consistently demonstrated superior event-based stormwater retention and peak attenuation capabilities.Validerad;2024;Nivå 2;2024-12-05 (hanlid);Full text license: CC BY;This article has previously appeared as a manuscript in a thesis.</p
Utmattningshållfasthet för trågbroar på Malmbanan
No full textBallast is a critical construction material in railway bridges, as it distributes heavy loads from the rails tothe supporting structure. According to the Eurocode, axle loads should be distributed through the ballastwith a load distribution ratio of 4:1, while Swedish standards recommend a ratio of 2:1. This discrepancybetween the Eurocode and Swedish standards forms the basis of the first research question in this thesis,which aims to determine the impact of this difference on the capacity of railway bridges.With increasing traffic volumes on Malmbanan (the Ore Line from Luleå on the Baltic to Gällivare andKiruna, extending to Narvik on the North Sea), there is a need to raise the allowable axle load on thetrack. Consequently, the capacity of railway bridges must be analyzed and enhanced if necessary. Thepurpose of this study is to analyze the effects of increased axle loads on railway bridges and their fatiguecapacity.Trafikverket considers the issue of increasing railway bridge capacity to be significant and is funding anongoing project at LTU. This project involves conducting fatigue tests on a reinforced concrete troughbridge to gain a better understanding of the fatigue capacity of railway bridges and how ballast transferaxle loads.Hand calculations of the load effects from dead weight and axle loads are performed to evaluate thecapacity of the bridge being tested at LTU. The axle loads analyzed in this study are 25, 30, 32.5, 35, and40 tons. The load effects are examined using Eurocodes, Model Codes issued by the International Fed-eration of Concrete Structures (fib), and Swedish standards to verify the bridge's capacity concerning bothfatigue and ultimate limit states.The calculations for the ultimate limit state reveal no significant difference between the load distributionratios of 4:1 and 2:1. Furthermore, Ultimate Limit State (ULS) calculations indicate that the axle load onMalmbanan can be increased to 35 tons without risking bending or shear failure in railway bridges. Acritical aspect is the assessment of the shear capacity of the slab connection to the longitudinal beam.The fatigue analysis of the longitudinal bending reinforcement suggests that the axle load should notexceed 30 tons according to the proposed revised Eurocode for concrete structures (pR EN 1992-1-1,2020). This conclusion is valid under the condition that the number of trains per day or wagons per trainremains unchanged (currently 28 trains per day, each with 68 wagons). However, the fib Model Code2020 allows a higher load, 40 ton.The shear fatigue of the connection of the slab to the longitudinal beams is less studied and the codes aremore conservative and only allows 1 million load cycles for an axle load of 30 tons. However, no shearcracks have appeared after 10 million load cycles, so the shear capacity is probably higher. This willhopefully be shown in the further testing of the bridge.Ballast är ett byggmaterial som ingår i tågformade järnvägsbroar och den fyller en viktig funktion då dentar de tunga lasterna från rälerna och sprider ner dem till den bärande strukturen. Enligt Eurokoden skaaxellaster fördelas ner i ballasten med lutningen 4:1 och enligt svensk standard ska lasterna fördelas medlutningen 2:1. Denna skillnad mellan EC och svensk standard är anledningen till den första frågan i dettaarbete som strävar efter att reda ut vad denna skillnad har för effekt på kapaciteten för en järnvägsbro.I samband med den ökande trafikvolymen på Malmbanan ökar behovet av att höja kapaciteten på järn-vägsbroar då de utsätts för höga utmattningslaster. Därför är syftet med detta arbete att analysera effektenav ökade axellaster på järnvägsbroar och dess utmattningskapacitet.För att kunna följa med trafikvolyms utveckling, anser Trafikverket att frågan om ökad kapacitet förjärnvägsbroar är viktig och aktuell. Därför finansierar Trafikverket ett projekt som pågår i LTUs labora-torium där utmattningsprovningar genomförs på en trågbro av armerad betong. Syftet med projektet äratt öka kunskaperna om utmattningskapaciteten för järnvägsbroar samt fördjupa kunskaperna om hurballast för ner axel-laster till underlagetI utförandet av arbetet genomförs handberäkningar av lasteffekterna från egentyngd samt axel-laster. Axel-lasterna som analyseras i detta arbete är 25, 30, 32,5, 35 och 40 ton. De beräknade lasteffekterna användsför att verifiera kapaciteten av bron i både utmattning och i brottgränstillstånd. Kapaciteten beräknas medhjälp av förslaget till reviderade Eurokoder (2020), fib Model Code 2020 från internationella betongfe-derationen (fib) samt svensk standard.I beräkningarna för brottgränstillstånd har ingen större skillnad mellan lastfördelningarna 4:1 och 2:1 på-visats. Analysen tyder även på att axellasten på malmbanan kan ökas till 35 ton utan risk för böj- ellerskjuvbrott. Däremot visar utmattningsanalysen av böjarmering att om bron ska uppfylla kravet för teknisklivslängd enligt förlaget till reviderade Eurokoder kan axellasten inte överstiga 30 ton om antalet tåg perdag och vagnar per tåg inte ändras (nu 68 vagnar och 24 tåg per dygn). Däremot kan lasten ökas till 40ton enligt fib Model Code 2020.Tvärkraftsutmattning av plattans infästning i de längsgående balkarna har inte studerats i litteraturen ochnormerna är därför mer konservativa och tillåter endast 1 miljon lastcykler för axellasten 30 ton. Ingaskjuvsprickor har emellertid uppkommit efter 10 miljoner lastcykler så tvärkraftskapaciteten är troligenhögre. Detta kommer förhoppningsvis att verifieras genom de fortsatta provningar på bron som nu pågår
Language challenges and technical solutions in radiography : A literature review
No full textBakgrund: Kommunikation är en grundläggande del inom hälso- och sjukvården, och språkbarriärer utgör ett alltmer växande problem som påverkar både vårdkvaliteten och patientsäkerheten negativt. Den centrala rollen av effektiv kommunikation blir särskilt tydlig inom radiologiska undersökningar, där röntgensjuksköterskans förmåga att kommunicera effektiv med patienter är avgörande för att säkerställa korrekt genomförande av röntgenundersökningar. Teknologiska innovationer kan spela en viktig roll i att underlätta kommunikationen, särskilt där språkbarriärer förekommer. Syfte: Syftet med denna studie var att sammanställa aktuell forskning som belyser teknologiska innovationer som underlättar kommunikationen mellan röntgensjuksköterskor och patienter med språksvårigheter. Metod: Studien genomfördes som en allmän litteraturöversikt. Tolv vetenskapliga artiklar inkluderades. Resultat: Resultatet visar att teknologiska verktyg, såsom C3A, CALD Assist App, ChatGPT, DCAT, Digitala flerspråkiga frågeformulär, Google Translate, LTA, RadTranslate, har potential att öka patientens förståelse för medicinska procedurer och minska risken för behandlingsmisstag. Dessa innovationer har visat sig öka vårdkvaliteten och förbättra patientsäkerheten, samtidigt som de gör vården mer tillgänglig för språkliga minoriteter. Slutsats: Språkbarriärer är en stor utmaning inom vården, särskilt i ett mångkulturellt samhälle. Teknologiska innovationer, såsom översättningsprogramvara, översättningsmanualer och AI-verktyg, kan underlätta kommunikationen mellan röntgensjuksköterska och patient. Teknologi kan inte helt ersätta mänskliga tolkar, särskilt i komplexa vårdsituationer, och därför behövs vidare forskning för att utveckla dessa innovationer
Atypical development of sequential manual motor planning and visuomotor integration in children with autism at early school-age: A longitudinal kinematic study
No full textSensorimotor difficulties are common in children with autism spectrum disorder, and it has been suggested that motor planning problems underlie their atypical movements. At early school-age, motor planning development typically involves changes in visuomotor integration, a function known to be affected in autism spectrum disorder. However, there is a lack of detailed characterization of typical motor planning development during this stage, and how motor planning develops in children with autism spectrum disorder is largely unknown. This longitudinal kinematic study examined goal-directed sequential manual movements in children with autism spectrum disorder and in typically developing children across ages 7, 8, and 9 years. We manipulated goal-difficulty and availability of initial visual information to investigate visuomotor integration and chaining of subparts during movement performance. The results revealed emerging group differences at older age, suggesting atypical motor planning development in children with autism spectrum disorder. Notably, unlike the typically developing group, availability of initial visual information did not facilitate motor planning for the autism spectrum disorder group. The results show that motor planning differences in autism spectrum disorder appear related to atypical visuomotor integration and global processing of sensorimotor information. The findings also emphasize the importance of considering developmental aspects in research and practice related to motor problems in children with autism spectrum disorder.Validerad;2025;Nivå 2;2025-06-30 (u2);Full text license: CC BY 4.0;Funder: Bank of Sweden Tercentary Foundation (RJ SAB20-0039);</p
Self-reported physical activity more than 1 year after stroke and its determinants in relation to the WHO recommendations
No full textBackground: Physical activity (PA) after stroke has significant health benefits if it is conducted regularly, with sufficient intensity and duration. Because of the health benefits, it is important to identify those below the World Health Organization (WHO) recommended level of PA. However, few studies have assessed the level of PA after stroke in relation to the WHO recommendations and which sociodemographic factors and stroke characteristics are associated with those below the WHO recommendations. Objective: To assess survivors of stroke at least 1 year after onset and (1) describe their self-reported level of PA; (2) explore the association between PA, sociodemographics, and stroke characteristics, and (3) determine the characteristics of those below the WHO recommended level of PA. Design: Cross-sectional descriptive survey. Setting: Community settings. Participants: Data were collected from 160 survivors of stroke (mean age 73 years, 46% women, mean time since stroke onset 35 months). Interventions: Not applicable. Main outcome measures: The Swedish National Board of Health and Welfare Physical Activity Questionnaire and the following sociodemographics and stroke characteristics: gender, age, marital status, vocational situation, need for home help, use of mobility devices, time since stroke onset, first-time stroke, type of stroke, location of stroke, and stroke treatment. Results: Two thirds (66.3%) of the participants were below the WHO recommendations. The hierarchical regression analysis explained 13% of the variance in PA with need for home help as a single significant contributor. Those who did not meet the WHO recommendations were significantly older, more likely to live alone, and in need of home help and mobility devices. Conclusions: A majority of survivors of stroke do not meet the WHO recommended level of PA. Future studies should assess how other factors characterize those who are physically inactive. This knowledge could help rehabilitation professionals to target interventions and self-management programs to promote PA among survivors of stroke.Godkänd;2025;Nivå 0;2025-06-25 (u5);Full text license: CC BY 4.0;Funder: Strokeforskning Norrland;</p
Klimatpåverkan från broar : En utvecklad metod för kartläggning av befintliga broars klimatpåverkan i strävan mot framtida referensvärden
No full textInom byggbranschen har forskning genomförts på en jämförelse av klimatpåverkan under byggskedet för många olika byggnadstyper men för transportanläggningar har forskningen inte kommit lika långt. Denna studie har genomförts med avsikt att fylla det forskningsgap som finns inom jämförande av flera brokonstruktioner av samma typ med avsikt att kartlägga befintliga broars klimatpåverkan och kunna formulera ett underlag för ett framtida referensvärde för hur mycket koldioxid vanligt förekommande brokonstruktioner får släppa ut – detta i enlighet med det växande behovet av att minska den globala klimatpåverkan. För att uppnå detta har en metodutvecklande ansats i en iterativ process gjorts där en metod för jämförelse utvecklats i form av de fem stegen: identifiering och avgränsning av populationen, val och utförande av urvalsmetod, mängd- och miljödatainhämtning, databearbetning, och miljöpåverkanskalkyl och datavisualisering. Denna metod har sedan genomförts i ett stickprov av en population på 123 plattrambroar med mängddata inhämtade från Trafikverkets broförvaltningstjänst BATMAN och klimatpåverkansdata från branschstandarder som sedan beräknats enligt metodik från klimatberäkningsverktyget Klimatkalkyl version 8 och slutligen visualiserats i form av punktdiagram och låddiagram. Resultatet av studien kommer i form av den utvecklade metoden för kartläggning av klimatpåverkan av broar vars validering visade på att den funktionella enheten klimatpåverkan för en kvadratmeter bro var den som möjliggjorde en jämförelse av olika plattrambroar på bästa sätt. Slutsatsen som kan dras av denna studie är att den utvecklade metoden kan användas för ett underlag till referensvärden men för att i sannhet reflektera de verkliga utsläppen krävs i framtiden större involvering av såväl beställare som leverantör för att precisera de resurser som faktiskt används i brokonstruktionerna.In the building construction industry, research has been conducted comparing the climate impact during the construction phase for many different types of buildings, but for transport infrastructure, the research has not progressed as far. This study has been conducted with the intention of filling the research gap in comparing several bridge constructions of the same type, aiming to map the climate impact of existing bridges and create a foundation for a future reference value for how much carbon dioxide commonly used bridge constructions can emit – in line with the growing need to reduce global climate impact. To achieve this, a method-development approach in an iterative process was employed, where a comparison method was developed containing five steps: identification and delimitation of the population, selection and implementation of the sampling method, data collection for material quantities and environmental impact, data processing, and environmental impact calculation and data visualization. This method was then applied to a sample of a population of 123 slab-frame bridges, with material quantity data collected from the Swedish Transport Administration's bridge management service, BATMAN, and climate impact data from industry standards, which were then calculated using the methodology from the climate calculation tool Klimatkalkyl version 8 and finally visualized in the form of scatter plots and box plots. The result of the study is the developed method for mapping the climate impact of bridges, whose validation showed that the functional unit of climate impact for one square meter of bridge was the one that best enabled a comparison of different slab-frame bridges. The conclusion that can be drawn from this study is that the developed method can be used as a basis for reference values, but to truly reflect current practices and actual emissions, greater involvement from both the client and the supplier will be required in the future to specify the resources that are actually used in bridge constructions. </p
Geochemical insights into plant uptake of Technology-critical elements: A case study on lettuce from European soils
No full textWhile vegetable uptake of traditional metal contaminants is a well-studied pathway to human exposure and risk, a paucity of information exists on the uptake of emerging metal contaminants. This study evaluated the uptake of the Technology-critical elements (TCEs) gallium (Ga), germanium (Ge), niobium (Nb), tantalum (Ta), thallium (Tl), and rare earth elements (REEs) into lettuce cultivated in 21 European urban soils. For comparison, the uptake of cadmium (Cd) was also analysed. First, the uptake was predicted by multiplying soil concentrations with previously established bioconcentration factors (BCFs). Subsequently, multiple regression models incorporating geochemical variables as predictors were used to determine whether prediction accuracy could be improved. A "3-predictor model" incorporated soil TCE concentration, pH, and organic matter (OM), and a "7-predictor model" added data on clay content and the soil concentrations of Fe, Al, and Mn as well. With the exception of Cd, Ge, and Tl, the BCF approach provided unsatisfactory predictions (R2 < 0.5), while the 7-predictor models yielded the best predictions, even when accounting for the greater number of predictors. While the most important predictors of uptake varied somewhat between the TCEs, the concentrations of TCEs in the soil generally explained the largest proportion of the variation. The least influential predictors in our dataset were [Mnsoil], [Fesoil], and soil OM. Incorporating geochemical data generally improved the predictions of uptake by lettuce, and these findings underscore the need for more detailed characterisations of the uptake potential of TCEs by food plants and subsequent consequences for human health.Validerad;2025;Nivå 1;2025-01-22 (sarsun);Full text license: CC BY 4.0;Funder: ALS Scandinavia; Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic (CZ.02.1.01/ 0.0/0.0/16_026/0008403); Scottish Government Strategic Research Program (2022–2027);</p
“It’s up to us to make the gold shine” : A study on the architecture of variation in the phenomenon preschool teachers planning for playful education in early childhood settings
No full textSyftet med studien är att synliggöra och förstå variationens arkitektur av fenomenet förskollärares planering för lekfull undervisning i förskolan. Genom en kvalitativ metod och en fenomenografisk ansats intervjuades sju förskollärare via e-post, om vad de anser vara mest betydelsefullt att utgå ifrån vid planering för lekfull undervisning. Det insamlade materialet bearbetades och analyserades genom en fenomenografisk analysmodell. Variationens arkitektur presenteras genom fyra kategorier, som representerar förskollärarnas varierande uppfattningar av betydelsefulla utgångspunkter för planering av lekfull undervisning för att främja utveckling och lärande. De kategorier som framträtt är; i) barnens intressen som utgångspunkt vid planering för lekfull undervisning, ii) undervisningens introduktion vid planering för lekfull undervisning, iii) den laddade lärmiljöns betydelse vid planering för lekfull undervisning, samt iv) förskollärarens engagemang och inställning vid planering för lekfull undervisning. Med den kompetens förskollärare besitter uttrycks i studiens resultat att det är förskollärarna som ska få guldet att glimma - att barnen ska ges möjlighet till utveckling och lärande genom en välgrundad lekfull planerad undervisning, där förutsättningarna ska vara en närvarande och engagerad förskollärare som stöttar och utmanar barnen. Slutsatserna av denna studie är att undervisningsplaneringen fördelaktigt kan utgå från barnens intressen, planeras för att fånga barnens engagemang vid introduktionen, samt planeras för en laddad lärmiljö. Studien visar även att förskollärarens medvetenhet och inställning är betydelsefull
Binder jetting 3D printing of green TiC-FeCr based cermets- Effect of sintering temperature and systematic comparison study with Laser powder bed fusion fabricated parts
No full textThe advancement of modern 3D printing technologies has opened the possibilities to fabricate different spectrums of materials using these technologies. Binder jetting 3D printing is a shaping-debinding-sintering-based Additive manufacturing process that selectively fabricates the parts in a layer-by-layer fashion using the local imprinting of polymeric binder. This study aims to develop cobalt and nickel-free TiC-FeCr-based cermets that will contribute to the development of cermets towards green and cost-efficient materials. An effective approach to increase the densities of printed parts was to replace unimodal powder feedstocks with bimodal powders. Therefore, this work employed bimodal spherical powder (TiC and 430L ferritic stainless steel) to promote better densification of the cermet parts. Liquid phase vacuum sintering has been performed with different sintering temperatures to consolidate the cermet parts. Detailed analyses of the microstructure evolution, phase formation, and mechanical properties (hardness and fracture toughness) have been conducted. Further, thermodynamic simulations were conducted to calculate the phase diagram of the proposed cermet using the Thermo-Calc program. Microstructural analysis of consolidated cermets reveals a direct correlation between sintering temperature and carbide grain size, affecting their mechanical and physical properties. The best hardness and fracture toughness properties of TiC-FeCr-based cermets are 1102 ± 13 HV30 and 12.74 ± 1.38 MPa m1/2 respectively, were obtained after sintering at 1450 °C. Moreover, a systematic comparison is conducted with the same cermet composition fabricated with different additive manufacturing processes based on Laser powder bed fusion and Binder jetting 3D printing technology, demonstrating the potential and limitations of both technologies to fabricate brittle materials such as cermets.Validerad;2025;Nivå 2;2025-02-06 (u8);Funder: Estonian Research Council (PRG1145);Full text license: CC BY 4.0</p
”Image creation is like a bridge between thoughts and words” : A qualitative study based on preschool teachers experiences of language development and image creation
No full textSyftet med studien är att bidra med kunskap och förståelse om hur förskollärare upplever att bildskapande kan gynna barns språkutveckling. Studien utgår från tre forskningsfrågor. Hur beskriver förskollärare betydelsen av barnens bildskapande utifrån ett främjande kulturellt redskap/artefakt för barns lärande? Hur upplever förskollärare att det egna förhållningssättet påverkar barnens språkutveckling genom bildskapande? Hur framträder interaktionen i förskollärarnas beskrivningar inom språkutvecklingen och bildskapandet? Studien vilar på två teorier, den sociokulturella teorin och den fenomenologiska vetenskapsteorin. Metoden som studien har utgått ifrån är intervjuer och kvalitativ innehållsanalys. Studiens urval av respondenter var sex förskollärare från sex olika förskolor i två olika kommuner. Samtliga förskollärare hade kompetensutveckling inom språkutveckling. Hälften av de sex intervjuade förskollärarna hade kompetensutveckling inom bildskapande och visualisering som redskap för lärande utifrån barnens varierade förutsättningar. Studiens resultat lyfter betydelsen av närvarande förskollärare som är medvetna om det egna förhållningssättet och skapar möjligheter genom interaktion med andra barn och vuxna inom bildskapandet. Studiens slutsatser sammanfattas av förskollärares två skilda fokusområden av barnens bildskapande utifrån den riktade svaga estetiken eller den starka estetiken och individens lärandeprocess. En av slutsatserna visade att förskollärare hade varierade möjligheter till aktiv närvaro under barnens spontana bildskapande. Studien synliggjorde slutsatsen av att förskollärares kontinuerliga dokumentation av den planerade undervisningen i relation till språkutveckling och bildskapande utfördes i riktning mot en mer skolifierad svag estetik. Det kan ange implikationer om hinder för barnens individuella förutsättningar till lärande och påverkan av barnens erbjudande till delaktighet i förskolans utbildning