Examensarbeten för kandidatexamen

Browse

Senast publicerade

Visar 1 - 5 av 31
  • Post
    Att mäta rullmotstånd - Utveckling och konstruktion av instrument för rangordning av rullskidor
    (2024) Hansson, Albert; Löfgren, Andréas; Sandström, Arvid; Larsen, Jonatan; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Kuylenstierna, Dan
    Denna rapport beskriver utvecklingen av ett instrument som kan mäta rullfriktionskoefficienten hos rullskidhjul i syfte att rangordna utrustning som används inom rullskidsporten. För detta konstruerades ett fysiskt instrument tillsammans med en beteendemodell som relaterar effektförbrukningen i en elmotor till testobjektets rullfriktion. Detta angreppssätt särskiljer instrumentet från existerande metoder då majoriteten av dessa baseras på direkt kraftmätning via lastceller. Instrumentet jämfördes mot existerande mätmetoder för att validera dess tillförlitlighet. Resultaten visar att mätningarna med instrumentet är konsistenta med mätningarna från valideringsmetoderna, i den mån att de rangordnar skidorna på samma sätt. Dessutom är instrumentet mer portabelt än existerande produkter. Däremot resulterar instrumentets mätningar i rullfriktionskoefficienter som är betydligt lägre än de som uppmäts med valideringsmetoderna. Detta beror sannolikt på att instrumentet testar mot ett underlag av stål, medan valideringsmetoderna testar mot ett underlag av gummi. Slutsatsen är att instrumentet ger ett tillfredställande resultat i den mån att det kan rangordna rullskidor med avseende på deras rullegenskaper, men att det inte kan användas för att bestämma den rullfriktionskoefficient som gäller på asfalt, vilket är det underlag som idrotten normalt utövas på.
  • Post
    Design av en dynamisk gatemodulator till en MMIC-effektförstärkare
    (2024) Engström, Viktor; Mattsson, Oskar; Yngström, Gustav; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Lasser, Gregor; Kaval, Göksu; Vissers, Rob
    Projektet omfattar design av en gatemodulator på ett kretskort för att öka effektiviteten för en MMIC-effektförstärkare. Gatemodulatorn ska kunna driva en kapacitiv last där insignalerna är radiofrekvenser och agera som en dynamisk spänningsförsörjning till gaten på effektförstärkaren. Projektet är en designprocess i iterativ form mellan simulering och realisering. Kretskortet testas och förbättras ett flertal gånger under projektets gång med en slutgiltig krets som det utförs ytterligare tester på för att avgöra dess prestanda. Den slutgiltiga kretsen uppnår 460 MHz bandbredd för småsignal när den driver en last på 10 pF. Med en kapacitiv belastning på 57 pF har kretsen en bandbredd på 240 MHz men då med en topp på 15,2 dB vid 180 MHz. Resultatet visar på att kretsen klarar av ett utspänningsintervall på [-5;1] V vid ett inspänningsintervall på [-0,5;0,5] V. Slutligen diskuteras möjliga anledningar till varför kretsen inte nådde till de specifikationer som var efterfrågade och möjliga förbättringar.
  • Post
    Användning av Bayesiansk inferens för modellering av supraledande kvantbitar
    (2024) Forsberg, William; Giebat, Gustav; Gifting, Philip; Granquist, Adam; Klang, Carl; Ljungberg, Eric; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Fernández-Pendás, Jorge; Pettersson Fors, Simon
    Följande kandidatarbete behandlar användandet av Bayesiansk inferens för att bestämma parametervärdet i en matrisrepresentation av en Hamiltonianmodell. Vi visar hur väl Bayesiansk inferens som metod fungerar för olika brusnivåer och modellkomplexitet, hur väl den valda modellen beskriver mer realistisk data och en jämförelse mot en alternativ metod. Detta har utförts genom att utveckla ett program som tar in egenenergidata över en svepparameter för det system som ska modelleras och en initial gissning samt osäkerheten för varje parameter. Den Bayesianska inferensen har applicerats på både system begränsade till en-excitationsmångfalden och sedan utökat upp till två-excitationsmångfalden. Datan genererades från samma modell som används för anpassningen samt med olika mängder brus tillagd på datan. Detta visade att Bayesiansk inferens fungerar väl för våra syften, med vissa svårigheter att bestämma g12. I den realistiska datan avviker från de värden som Bayesianska inferensen ger mot de värdena som datan antogs ha. Anpassningen ser ut att vara den bästa och detta kan valideras genom att undersöka de klädda och oklädda parametrarna för datan. En annan validering som utförts är mot en regressionsimplementation som designats för att minimera en skalär kostnadsfunktion. Kostnadsfunktionen evaluerar medelkvadratfelet mellan egenergidatan och modellens egenenergier. Det visar sig att den Bayesianska inferensen hanterar brus och anpassar olika storleksordningar av parametrar bättre. Båda metoderna fungerar som förväntat, men den Bayesianska inferensen ger mer information om resultaten då den ger parameterfördelningar istället för enkla parametervärden som gör att man kan även se osäkerheten för parametrarna i Bayesiansk inferens. Slutsatserna som dras är att den Bayesianska inferensen fungerar som metod för ändamålet. Specifikt är en fördel med den Bayesianska inferensen att den genererar fördelningar som resultat vilket ger en insyn i vilken varians de infererade parametrarna har. Detta jämfört med exempelvis en minimeringsmetod där resultatet endast består av ett värde per parameter. Slutligen dras slutsatsen att den använda modellen inte är tillräckligt komplex för att fånga alla egenskaper av systemet. Den använda modellen anpassar inte tillräckligt bra till den realistiska datan.
  • Post
    Teoretisk studie av bindningsenergier mellan aminosyror och magnesiumlegeringar
    (2024) Bolin, John; Goold, Amanda; Hildeberg, Olof; Limbäck, Alva; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; Schröder, Elsebeth
    Idag är nästan alla implantat gjorda av titan- eller stållegeringar. Implantat som inte ska vara kvar permanent i kroppen efter en skada måste opereras ut efter läkning. Det är önskvärt att undvika operationer om möjligt, eftersom det medför risker för patienten och höga operationskostnader. Biologiskt nedbrytbara implantat är därför av stort intresse. Ett lovande material för nedbrytbara implantat är magnesium (Mg). Rent Mg bryts dock ned för snabbt vid många läkningsprocesser, därför utvecklas implantat av Mg-legeringar för att öka korrosionsmotståndet hos implantat. Resultaten från det genomförda projektet som presenteras i denna rapport tyder på att legeringsytor innehållandes zink (Zn), aluminium (Al), och litium (Li) ger upphov till ett förhöjt korrosionsmotstånd, där legeringar med Li visar högst korrosionsmotstånd av de tre. Dagens forskning inom detta område är till stor del experimentell och mängden teoretisk forskning är relativt liten. Syftet med detta projekt är att med hjälp av datorsimuleringar studera bindningsenergier mellan olika Mg-legeringar och aminosyror för att estimera korrosionsegenskaperna hos Mg-legeringar. Under projektet studerades Mg-legeringar innehållande Zn, Al, eller Li. De undersökta aminosyrorna var glycin, prolin, och hydroxyprolin, som tillsammans utgör den största delen av kollagen, vilket är ett av de vanligaste proteinerna i kroppen. I datorprogram konstruerades modeller bestående av ytan av en Mg-legering och en aminosyra i taget. Bindningsenergin mellan ytan och aminosyran studerades i miljöer som motsvarar vakuum och rent vatten. I vakuum undersöktes aminosyrorna när dessa var både fria och fixerade. Fria aminosyror innebär i detta projekt att molekylen fick röra sig fritt i rummet, fixerade innebär att molekylens rörelsemöjligheter begränsades för att simulera en mer realistisk orientering av aminosyrorna då dessa sammanlänkas i kedjor i kollagen. Flertalet resultat togs fram under projektet. Beräkningarna från de fria aminosyrorna visade att Mg-Li-legering motsvarande en vikt-% på ungefär 3, 8 ger störst bindningsenergi, vilket indikerar att denna legering ger högst korrosionsmotstånd jämfört med ren Mg och legeringar med Zn eller Al. De fixerade aminosyrorna, som endast undersöktes med en Mg-Zn yta, visade knappt märkbara skillnader i bindningsenergi mellan legeringshalterna. Beräkningarna i vattenmiljö hann inte konvergera inom projektets tidsram, och därmed gavs inget slutgiltigt resultat för bindningsenergierna. Däremot erhölls bilder som visade hur aminosyran prolin rör sig i en vattenmiljö. I fortsatt teoretisk forskning rekommenderas vidare undersökning av hur aminosyrorna binder till Mg-legeringar i en vattenmiljö, samt hur aminosyrorna beter sig då de befinner sig i kollagenkedjor.
  • Post
    Förbättring av en kvanthybridalgoritm applicerad på proteinveckningsproblemet
    (2023) Brunander, Hampus; Dittmer, Petter; Lagerberg, Jesper; Ljungberg, Jacob; Nerpin, Nils; Rodung, Ludvig; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2); Chalmers University of Technology / Department of Microtechnology and Nanoscience (MC2); Lundgren, Per; García-Álvarez, Laura; Johansson, Göran
    I det här projektet implementeras och undersöks en möjlig förbättring av kvanthybridalgoritmen kvantmekanisk approximativ optimeringsalgoritm (QAOA, Quantum Approximate Optimization Algorithm) på proteinveckningsproblemet. Den undersökta förbättringen kallas Conditional Value at Risk (CVaR), och jämförs med konventionell QAOA för att se om den har några fördelar. Testerna av algoritmen utförs genom simuleringar med programbiblioteket PennyLane för Python. För att modellera proteinveckningsproblemet användes HP-modellen. I slutändan visade QAOA med CVaR på att möjligen vara en liten förbättring jämfört med konventionell QAOA, men fler tester bör göras för att säkerställa om denna förbättring ökar eller minskar med djupet på kvantkretsen och längden på aminosyrakedjan