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Dissertations / Theses on the topic 'Analisi modale'
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Catenelli, Nicola. "Reverse engineering di relief valve mediante analisi modale e random." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Nella presente tesi è stata verificata l'idoneità di un componente commerciale all'impiego spaziale. In particolare, è stato analizzato il comportamento di una relief valve in termini di soddisfacimento di requisiti di missione legati alla capacità di garantire la tenuta durante il lancio. All'inizio dell'attività ho modellato sia la valvola che altri componenti utili a simulare il funzionamento della stessa. Ho poi svolto mediante codici FEM: l’analisi statica (per ricavare gli sforzi); l’analisi modale (per individuare i modi propri del componente); l’analisi random (necessaria per verificare che, sottoponendo i componenti ai profili di accelerazione imposti, questi soddisfino i requisiti strutturali).
Le analisi svolte hanno dato risultati promettenti e si suggerisce di svolgere test sperimentali utili a confermare quanto trovato per via numerica.
2
RUSSOTTO, Salvatore. "UN METODO INNOVATIVO DI ANALISI MODALE OPERATIVA PER L’IDENTIFICAZIONE STRUTTURALE." Doctoral thesis, Università degli Studi di Palermo, 2022. https://hdl.handle.net/10447/576370.
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Venturini, Luca. "Gemello digitale di un ponte in muratura mediante analisi modale operazionale e algoritmi genetici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022.
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Il monitoraggio strutturale è un processo che, nell’ambito ingegneristico, mira a identificare la nascita e/o l’evoluzione del danno nelle strutture. Il paradigma prevede l’installazione di sensori sulla struttura, per monitorarne nel tempo alcuni parametri, e l’utilizzo di modelli strutturali e algoritmi che a partire dai dati misurati siano in grado di rilevarne eventuali danni.
In seno al monitoraggio strutturale vive il problema di identificazione strutturale, cioè l’insieme di strategie analitiche e sperimentali atte a calibrare i modelli strutturali, quindi a generare dei gemelli digitali delle strutture. Queste strategie si basano sull'estrazione di caratteristiche dai dati misurati, con tecniche di identificazione quali la Analisi Modale Sperimentale (EMA) e l’Analisi Modale Operazionale (OMA), e di schemi di ottimizzazione euristici che operano allo scopo di “aggiornare” i modelli strutturali.
La tesi si è focalizzata sulla generazione di un gemello digitale, ai fini del monitoraggio strutturale, di un ponte ferroviario multi-campata in muratura, sulla linea ferroviaria Foggia-Napoli. Attraverso l’analisi statica e dinamica, condotte su due modelli a elementi finiti (FEM) realizzati con i software Abaqus e SAP2000, è stato possibile calcolare dati quali le frequenze naturali e le deformate modali (caratteristiche del ponte iniziale). Si è poi proceduto a definire possibili scenari di danno variando la rigidezza di alcune parti/porzioni del ponte, utilizzati poi per estrarre i dati dei ponti danneggiati (caratteristiche del ponte danneggiato).
Attraverso uno schema agli algoritmi genetici, il modello iniziale è stato aggiornato generando il gemello digitale del ponte danneggiato. L’algoritmo genetico implementato sul software Matlab prevede un processo iterativo volto a minimizzare una funzione obiettivo basata sulla differenza tra le frequenze del ponte iniziale e quelle del ponte danneggiato, al variale di alcuni parametri fisici del modello.
4
Magnani, Daniele. "Analisi e miglioramento del comportamento vibratorio della struttura di supporto di scanner industriali." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Il progetto di tesi, sviluppato in collaborazione con l’azienda Datalogic S.p.A., si è occupato dello studio di un problema vibratorio che sorge in alcuni dei telai di supporto per scanner industriali, installati tipicamente in centri logistici o aeroporti.
I modelli FEM utilizzati per l’indagine del problema sono stati verificati tramite analisi di convergenza in funzione della dimensione della mesh e diverse misure sperimentali.
Si è prestata particolare attenzione alla modellazione del contatto tra profilati e relativi connettori, fortemente influenzata dalle ipotesi semplificative necessarie per assicurare la linearità del modello.
Per validare le scelte di modellazione, si sono ricostruite le accelerazioni modali associate alle vibrazioni libere di una struttura sospesa misurate con un accelerometro triassiale e confrontate con quelle ottenute da analisi FEM della stessa struttura; le limitazioni della strumentazione disponibile hanno comportato qualche difficoltà aggiuntiva in questa fase.
Le vibrazioni dei telai sono dovute all’oscillazione della base. Per caratterizzarla, si sono raccolti dati sperimentali presso l’impianto di smistamento pacchi di un cliente dove si sono registrate vibrazioni importanti.
Si sono quindi condotte analisi numeriche per verificare la resistenza strutturale degli elementi di connessione attualmente utilizzati, che si sono rivelati essere il punto debole della struttura per le deformazioni flessionali, quindi responsabili delle basse frequenze di risonanza eccitate dall’oscillazione alla base dei telai.
Si sono quindi proposte alcune soluzioni alternative per l’irrigidimento della struttura, successivamente analizzate e confrontate per identificare la migliore.
La modifica strutturale individuata consente l’allontanamento dalle condizioni di risonanza ed una consistente riduzione dell’oscillazione della struttura a valori. L’ipotesi scelta soddisfa criteri di economicità, semplicità di installazione e flessibilità di utilizzo.
5
Taddia, Antonio. "Analisi modale per lo studio della stabilità alle piccole oscillazioni nei sistemi elettrici di potenza." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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La tesi affronta il tema della stabilità dei sistemi elettrici di potenza, in particolare concentrandosi sullo studio della stabilità alle piccole oscillazioni e sul ruolo che i modi oscillatori elettromeccanici giocano in essa. Lo strumento principe per tale studio è l’analisi modale del sistema, che in questa tesi viene effettuata tramite il toolbox per MATLAB “Power System Toolbox” (PST). Oltre all’analisi dei modi di oscillazione, questo pacchetto di funzioni permette di eseguire simulazioni nel tempo dei sistemi in esame, per poterne osservare il comportamento in seguito a guasti o a particolari transitori.
La tesi tratta anche il miglioramento della stabilità tramite dispositivi denominati Power System Stabilizer (PSS) che agiscono sui sistemi di eccitazione degli alternatori. Per questa analisi viene impiegato lo “State Space Toolbox” (SST), compatibile con PST. In particolare, viene descritta e implementata la tecnica di dimensionamento dei PSS basata sullo studio dei fattori di partecipazione delle velocità dei rotori nei modi oscillatori elettromeccanici e i risultati ottenuti sono verificati tramite simulazioni nel tempo.
Nell’ambito della tesi sono state sviluppate nuove funzioni che, operando in armonia con quelle dei pacchetti software sopramenzionati, permettono di espandere le funzionalità di PST e SST e ne facilitano l’uso.
6
De, Simei Mattia. "Analisi meccanica di una piattaforma nanosatellitare Cubesat 12U." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20776/.
Full textAbstract:
Il contenuto della tesi è un'analisi meccanica di una piattaforma nanosatellitare Cubesat 12U; si sono analizzati i requisiti dimensionali e di massa di un Cubesat, inclusi i vari progetti e modelli relativi al 12U; si sono studiati i carichi nella fase di lancio e diversi lanciatori. La parte finale è stata dedicata all'analisi FEM su Catia del modello Cubesat 12U semplificato, partendo dalla mesh, dalla connessione delle parti, dall'introduzione di masse per simulare i payload e i vincoli sulla struttura. L'ambiente di analisi dedicata ai carichi statici è l'analisi statica mentre l'analisi dedicata alla frequenza è l'analisi modale.
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Zonzini, Federica. "Tecniche di signal processing per l'analisi modale in applicazioni SHM." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16240/.
Full textAbstract:
L'obiettivo della disciplina nota con l'acronimo SHM (Structural Health Monitoring) è quello di incrementare la sicurezza di infrastrutture critiche, monitorandone in tempo reale l'integrità attraverso l'implementazione di sistemi sensoriali embedded. In questo contesto il presente lavoro di tesi riguarda, in particolare, lo sviluppo di due reti di sensori accelerometrici microelettromeccanici per l'analisi della dinamica di strutture attraverso l'estrazione di parametri modali, quali frequenze naturali di vibrazione e forme modali. Tecniche di signal processing sono state sviluppate per calcolare la densità spettrale di potenza (PSD) dei dati di accelerazione acquisiti, sulla base di approcci parametrici e non parametrici. Algoritmi nel dominio del tempo (TDD) e della frequenza (FDD), insieme all'identificazione a sorgenti indipendenti del secondo ordine (SOBI), sono stati implementati per la ricostruzione delle curve modali.
L'affidabilità delle architetture studiate è stata valutata prima di tutto in condizioni operative nominali, quindi simulando sperimentalmente situazioni di anomalia di varia entità, così come impostando differenti schemi di acquisizione hardware e software.
Gli esiti dell'elaborazione hanno mostrato in entrambi i casi un'alta e soddisfacente corrispondenza tra il modello analitico di riferimento e la risposta degli algoritmi implementati.
Versatilità, facilità di riconfigurazione, scalabilità e compatibilità con installazioni a lungo termine sono alcuni fra i più importanti vantaggi delle circuiterie presentate. Il peso leggero e i costi ridotti, unitamente alla robustezza delle tecniche di elaborazione dei dati registrati, potenziano inoltre le capacità del sistema di fornire informazioni in tempo reale.
8
CATTABRIGA, STEFANO. "Analisi di stabilità dei modi entro piano di motociclette da competizione mediante modellazione multicorpo simbolica." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2020. http://hdl.handle.net/11380/1210575.
Full textAbstract:
L’evidenza sperimentale mostra che le motociclette stradali da corsa sono spesso soggette a particolari problemi di stabilità, che comunemente insorgono a causa delle forti sollecitazioni a cui tutte le parti meccaniche sono sottoposte in questi veicoli. Questi eventi generalmente consistono di vibrazioni auto eccitate, che coinvolgono uno o più elementi della motocicletta. Vari studi su questo tema sono reperibili in letteratura, inerenti diversi fenomeni di instabilià: chatter, weave, wobble, patter. Ognuno di questi fenomeni può essere identificato con un modo di vibrare della motocicletta, con le proprie frequenze tipiche e forme modali, e può essere riprodotto da modelli multicorpo adeguati. Lo scopo del presente lavoro è di identificare il meccanismo scatenante queste vibrazioni auto eccitate, concentrandosi sui modi entro piano del veicolo. A questo scopo, innovativi strumenti per l’analisi di stabilità sono impiegati, insieme a luoghi delle radici e simulazioni nel dominio del tempo, che hanno un utilizzo più largamente documentato in letteratura. In particolare, viene sviluppato un algoritmo numerico per calcolare mappe di stabilità a partire dalla modellazione multicorpo simbolica.
In questa tesi vengono studiati i due principali meccanismi di instabilità che affliggono la dinamica longitudinale della motocicletta, i cosiddetti “chatter” della ruota posteriore e “patter” dell’anteriore; entrambi consistono di vibrazioni auto eccitate che possono scatenarsi durante forti frenate in rettilineo. In entrambi i moti, le componenti fuori piano sono trascurabili, o non sono una condizione necessaria per l’insorgenza dell’instabilità, per cui vengono utilizzati modelli multicorpo piani a corpi rigidi. I modelli multicorpo dell’intera motocicletta qui impiegati presentano tutte le parti mobili rilevanti nel moto del veicolo, quindi sono adatti ad eseguire simulazioni di manovre transitorie nel dominio del tempo. La stabilità di questi modelli viene studiata affiancadola all’analisi modale di modelli ridotti o semplificati, con il minor numero possibile di gradi di liberà. Questi modelli minimali rappresentano sottosistemi del veicolo, e sono progettati per catturare le caratteristiche essenziali dei fenomeni instabili in studio, tenendo conto solo degli elementi necessari per l’insorgenza delle vibrazioni auto eccitate. Approfittando della semplicità di questi modelli, le equazioni del moto vengono linearizzate in condizioni stazionare, e le matrici di sistema vengono analizzate per evidenziare i parametri chiave che possono condurre il veicolo reale all’instabilità.
L’esperienza degli ingegneri di pista e dei piloti conferma che nelle motociclette tutti i fenomeni di instabilità sono da prevenrie, poichè riducono le prestazioni del veicolo, a causa delle intense oscillazioni del carico vericale tra ruota e suolo che possono avvenire, causando perdita di aderenza e rendendo il veicolo più difficile da controllare. I risultati di questo lavoro danno una descrizione completa dei fenomeni instabili entro piano di una morocicletta da corsa, evidenziando i parametri che giocano un ruolo chiave nello scatenarsi delle vibrazioni di chatter e di patter. In particolare, si dimostra che le geometrie delle sospensioni posteriori (a forcellone oscillante) e anteriori (a forcella telescopica) hanno un ruolo fondamentale in questi fenomeni, insieme ai loro smorzamenti e rigidezze. Inoltre vengono studiati i ruoli della trasmissione a catena e della cedevolezza strutturale del telaio e della forcella. Questi risultati possono essere utili per prevenire l’instabilità tramite un attento progetto degli elementi della motocicletta, la corretta scelta dei parametri di rigidezza e smorzamento, o con l’introduzione di nuovi dispositivi sul veicolo.Experimental evidence shows that road racing motorcycles are often subject to peculiar stability issues, which commonly arise due to the high stresses that all mechanical parts and systems suffer in this kind of vehicles. These events generally consist of self-excited vibrations, which involve one or more elements of the motorcycle. Several studies can be found in the literature on this subject, dealing with different instability phenomena, e.g. chatter, weave, wobble, front wheel patter. Each of them can be identified with a mode of vibration of the motorcycle, with its own typical frequency and modal shape, which can be reproduced by suitable multibody models. The aim of this work is to identify the switching mechanisms of these self-excited vibrations, focusing on the in-plane modes of the motorcycle. To this purpose, novel tools for stability analysis are employed, along with root loci and time domain simulations, which have a wider documented use in the literature. In particular, a numerical algorithm is developed for computing stability maps descending from symbolic algebra multibody models. In this thesis the two main instability mechanisms that affect the motorcycle longitudinal dynamics are studied, the so-called “chatter” of rear wheel and “patter” of front wheel, both of them consisting of self-excited vibrations which can arise during heavy braking in straight motion. In both kinds of motion, the out-of-plane components are negligible, or they are not a necessary condition to the onset of instability, hence planar multibody models are employed, with rigid bodies. The full motorcycle multibody models employed feature all the relevant moving parts of the vehicle, therefore they are suitable to carry on transient manoeuvres in the time domain. The stability of these models is studied next to modal analysis of reduced or simplified models with the lowest possible number of degrees of freedom. These minimal models represent sub-systems of the vehicle, since they are designed in order to capture the essential characteristics of the specific instability mechanism under study, taking into account only the elements which are necessary to the onset of the self-excited vibrations. Taking advantage of the simplicity of these models, the equations of motion are linearised in steady-state conditions, and the system matrices are analysed to highlight the crucial parameters that can bring the actual vehicle to instability. Experience of race engineers and riders confirms that in motorcycles all kinds of instability are always to prevent, since they weaken the vehicle overall performance, due to the severe oscillations of the tyre-ground vertical loads that can arise, causing a loss of grip and making the vehicle harder to control. The results of the present work give a comprehensive description of the in-plane instability phenomena of a racing motorcycle, highlighting the parameters that play a key role in the onset of chatter and patter vibrations. In particular, the geometry of the rear (swing-arm) and front (telescopic fork) suspensions are demonstrated to have major role in the unstable phenomena, together with their damping and stiffness. The roles of the chain transmission and of the structural compliance of the frame and the forks are also studied. These results can be useful to prevent instability, by careful design of the motorcycle elements, by the correct choice of stiffness and damping parameters or by introduction of new devices on the vehicle.
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Scalas, Alessia. "Semplificazione della geometria per l'analisi modale FEM di un carter motociclistico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6982/.
Full textAbstract:
Creazione di un modello semplificato per l’analisi modale FEM di un carter motociclistico. La scelta degli elementi da considerare nel modello è stata fatta in funzione della loro importanza in termini di variazione di massa del basamento completo, elemento fondamentale che ha influenzato anche la scelta delle semplificazioni da apportare ai vari elementi.
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Nanni, Enrico. "Modellazioni FEM dinamiche per analisi di avarie dovute a vibrazioni su componenti di motociclo." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amslaurea.unibo.it/960/.
Full textAbstract:
Il lavoro svolto, in collaborazione con “Ducati Motor Holding”, si propone l’analisi, mediante l’applicazione di un software FEM (HyperWorks 9.0), delle strutture rappresentate dall’assieme paracoppa-parasassi e dal silenziatore. Il primo obiettivo consiste nell’ottenimento di un modello agli elementi finiti della struttura. Le simulazioni di calcolo consistono in analisi di tipo dinamico per determinare i modi di vibrare delle strutture. Sulla base di ulteriori simulazioni sulla risposta al transitorio del sistema si è studiato il loro comportamento nelle condizioni di funzionamento. La finalità del lavoro risiede dunque nella determinazione delle criticità strutturali che i componenti hanno manifestato durante prove sperimentali verificandole attraverso calcolo numerico e applicazione delle potenzialità del software applicato, per l’analisi degli aspetti sopra esposti.
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MARESCOTTI, Cristina. "Analisi Sperimentale e Numerica della Diffusività del Campo Sonoro in una Camera Riverberante." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2018. http://hdl.handle.net/11392/2487990.
Full textAbstract:
La camera riverberante appartenente al Tecnopolo dell’Università degli Studi di Ferrara, di recente realizzazione, costituisce un importante strumento di ricerca in ambito acustico, che viene utilizzato per lo svolgimento di numerose misure standardizzate, tra cui la norma UNI EN ISO 3741:2010 per la determinazione del livello di potenza sonora delle sorgenti di rumore e la UNI EN ISO 354:2003, per la determinazione del coefficiente di assorbimento per incidenza diffusa. Verificare l’idoneità di tale ambiente di misura, ha portato alla necessità di applicare le differenti procedure di qualificazione che sono indicate all’interno delle suddette norme, per valutare che all’interno dello spazio di misura e in un ben determinato range in frequenza, sia garantita una condizione minima di diffusività. È proprio il concetto teorico di campo sonoro diffuso, che si pone alla base del funzionamento della camera riverberante e che consente di determinare le grandezze fisiche di interesse (ad esempio il livello di potenza sonora) dalle grandezze misurate (il livello di pressione sonora), tramite l’utilizzo di relazioni matematiche semplici.
Dalla fase di collaudo si sviluppa quindi la prima parte dell’elaborato, riguardante l’esecuzione sperimentale delle procedure di qualificazione. All’interno della UNI EN ISO 3741 sono riportate le procedure di qualifica per determinare l’idoneità della camera riverberante alla misura di differenti sorgenti di rumore, a banda larga o con predominanti componenti a frequenze discrete, mentre nella UNI EN ISO 354, viene presentata la procedura di collaudo da seguire per determinare il numero ottimale di diffusori statici, che garantiscono il massimo grado di diffusione. Altre due norme sono analizzate e applicate per caratterizzare il campo sonoro che si instaura: una è la ASTM C423 – 09a, che rappresenta la versione americana della UNI EN ISO 354, la quale riporta numerose procedure per determinare la variabilità spaziale associata al decadime
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GARGARO, Danilo. "Analisi modale output-only e monitoraggio strutturale per la caratterizzazione dinamica di componenti strutturali e non strutturali in complessi ospedalieri." Doctoral thesis, Università degli studi del Molise, 2018. http://hdl.handle.net/11695/84857.
Full textAbstract:
I recenti terremoti verificatisi in Italia e nel mondo hanno rimarcato il ruolo fondamentale delle strutture sanitarie per la gestione delle emergenze post-sisma. A seguito di eventi sismici, diversi ospedali (L'Aquila 2009, Amatrice 2016) hanno perso la loro funzionalità a causa di danni a componenti strutturali, non strutturali, attrezzature mediche ed impianti.
Il ruolo primario degli ospedali dopo eventi calamitosi porta a sviluppare analisi specifiche e strategie di monitoraggio volte a valutare le loro condizioni di salute, possibilmente in tempo reale. Come risultato di questo processo, le strutture sanitarie diventano "intelligenti" e possono supportare efficacemente la mitigazione della vulnerabilità sismica, agendo sulla preparazione del personale medico e supportando la gestione e il mantenimento di sottosistemi strutturali e non strutturali nel tempo. Il monitoraggio continuo della salute e delle prestazioni degli ospedali può supportare la formulazione di piani di mitigazione delle catastrofi e la definizione delle priorità di investimento per garantire la sicurezza generale.
Nel presente lavoro di tesi, è analizzato un sistema di monitoraggio focalizzato all' individuazione del danno post-terremoto delle strutture sanitarie, evidenziando le caratteristiche nella valutazione delle prestazioni dei membri strutturali, non strutturali, delle attrezzature e delle installazioni. Successivamente, sono presentati alcuni risultati di un progetto di monitoraggio in corso dell'Ospedale di Campobasso (Sud Italia), focalizzando l'attenzione sulla risposta della struttura in condizioni operative ed a seguito di eventi sismici. Viene proposto un nuovo metodo di rilevamento del danno a partire da misure di vibrazione. Sono inoltre discussi i risultati dei test sperimentali di analisi modale in condizioni operative su un distributore di farmaci al fine di valutarne la prospettiva applicativa per la qualificazione delle apparecchiature mediche in vista della valutazione della vulnerabilità sismica di componenti non strutturali.
Le potenzialità dei metodi di rilevamento dei danni basati sull'analisi dei parametri modali sono valutate mediante test di laboratorio su un serbatoio in acciaio. Garantire la fornitura di liquidi e gas medicinali dopo un terremoto è uno dei compiti più importanti per garantire l'operatività dell'ospedale. I serbatoi non ancorati sono vulnerabili ai carichi sismici. Questi tipi di serbatoi sono frequentemente riscontrati all'interno di ospedali esistenti. Serbatoi d'acqua sul tetto o serbatoi di carburante diesel per i generatori di emergenza sono esempi di serbatoi solitamente non ancorati. Il loro danno può causare esplosioni e perdite di sostanze tossiche, con le relative conseguenze in termini di inquinamento e perdite di vita. A causa della loro configurazione, durante un evento sismico i serbatoi di stoccaggio di liquidi e gas applicano grandi forze ai supporti, che possono collassare causandone il rovesciamento. Pertanto, sono stati effettuati alcuni test di identificazione modale output-only per la caratterizzazione dinamica di un serbatoio d'acqua verticale a pressione atmosferica con diversi rapporti di riempimento e di ancoraggio. Questo studio fornisce suggerimenti utili per lo sviluppo di sistemi di monitoraggio in grado di diagnosticare lo stato di salute di serbatoi simili dopo eventi sismici.Recent earthquakes occurred in Italy and throughout the world have remarked the critical role of health facilities for post-earthquake emergency management. Due to earthquake, several hospitals (L’Aquila 2009, Amatrice 2016) have lost their functionality because of damage to structural as well as non-structural members, equipment and installations. The primary role of hospitals after hazardous events leads to develop specific analysis and monitoring strategies aimed at assessing their conditions, possibly in real time. As a result of this process, health facilities become “smart” and they can effectively support the mitigation of seismic vulnerability, by acting on preparedness of the medical staff and supporting the management and the maintenance of structural as well as non-structural subsystems over time. Continuous monitoring of health and performance of hospitals can support the formulation of disaster mitigation plans and the definition of investment priorities to ensure the overall safety. In the present thesis, the main monitoring programs focused on post-earthquake damage assessment of health facilities are reviewed, pointing out their limitations in assessing the performance of structural as well as non-structural members, equipment and installations. Some results of an on-going monitoring project for the main hospital in Campobasso (Southern Italy) are presented, afterwards. Attention is focused on the response of the structure in operational conditions and after seismic events. A modal-based damage detection method is proposed. The results of experimental as well as operational modal analysis tests on a drug dispenser are also discussed in order to assess their applicative perspectives for qualification of medical equipment in view of seismic vulnerability assessment of non-structural components. The potentialities of modal based damage detection methods for the assessment of non-structural components are finally assessed by laboratory testing of a steel tank. Ensuring supply of liquids and medical gases after an earthquake is one of the most important tasks to keep the hospital operational. Unanchored tanks are vulnerable to earthquake loadings. This type of tanks is frequently encountered in existing hospitals. Rooftop water tanks or diesel fuel tanks for emergency generators are examples of usually unanchored tanks. Their damage can cause explosions and leakage of toxic substances, with the related consequences in terms of pollution and life losses. Due to their configuration, liquid and gas storage tanks apply large forces to the supports, which can collapse causing tank toppling. Thus, some output-only modal identification tests have been carried out to characterize the dynamic response of a vertical atmospheric water tank under different filling ratios and anchoring. The study has provided useful hints for the development of modal based structural health monitoring systems able to diagnose the health state of similar tanks after seismic events.
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Di, Fabrizio Vincenzo. "Modellazione e analisi non lineare del degrado artificiale di un prototipo di edificio in muratura in scala reale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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La tesi pone l’attenzione sulla modellazione di un edificio in muratura da sottoporre a prove di laboratorio. In particolare, sono state eseguite analisi modali e non lineari per determinare l’influenza sugli elementi in muratura di alcune forme di degrado imposte, quali sovraccarichi, grado di ammorsamento della muratura, assenza di tiranti e cedimento differenziale della fondazione. I risultati ottenuti attraverso le analisi modali mostrano una notevole riduzione della rigidezza del sistema. Il cedimento differenziale imposto porta ad una concentrazione dello stato tensionale nelle fasce di piano in prossimità delle aperture.
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Lughi, Chiara. "Definizione dell'architettura di sistema e modellazione CAD 3D di una piattaforma micro-satellitare." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21448/.
Full textAbstract:
Progettazione e modellazione, utilizzando un software di disegno CAD 3D, dell’architettura di un micro-satellite a partire dallo sviluppo della struttura, andando a determinare una strategia dispositiva dei componenti costituenti i sottosistemi presi in analisi, e procedendo poi con lo sviluppo di un'alternativa strutturale.
Nello specifico, l'elaborato si declina in una prima parte, dedicata allo sviluppo di entrambe le strutture, ed in una seconda parte, relativa alle analisi preliminari per la verifica della resistenza ai carichi a cui saranno sottoposte durante il lancio.
L’obiettivo è valutare la possibilità di integrare i componenti necessari ad una missione di astrofotografia da piattaforma satellitare in un micro-satellite di peso fissato e valutarne la validità applicativa.
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Fabbri, Riccardo. "Progetto preliminare e prove di vibrazione di un Cubesat." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9673/.
Full textAbstract:
Il presente lavoro di tesi si pone l’obiettivo di studiare come un Cubesat 1U reagisce se sollecitato con vibrazioni di una certa banda di frequenze, corrispondenti a quelle generate durante il lancio del vettore VEGA, e cercare di sviluppare un modello virtuale che in futuro permetta di simulare in maniera più realistica il comportamento delle successive strutture che saranno progettate.
Il campo dei nanosatelliti è in rapida espansione negli ultimi anni, bassi costi di produzione e lancio abbinati a tempi rapidi di sviluppo e progettazione li rendono un ottimo strumento per aziende di piccole dimensioni e università per aquisire esperienza nel campo delle tecnologie spaziali e permettere la formazione degli studenti.
Grazie a questi fattori il corso di Ingegneria Aerospaziale di Forlì ha intrapreso la progettazione di un Cubesat che una volta ultimato potrà essere lanciato in orbita grazie al contributo dell’ESA, che si presta a fornire lanci gratuiti alle università europee.
Questo progetto porta avanti il lavoro compiuto durante la fase di tirocinio in cui abbiamo cercato di progettare una struttura semplice e realizzabile completamente nei laboratori dell’università, che permettesse anche successivamente a studenti e dottorandi di cimentarsi nello studio e nella progettazione di un nanosatellite.
Il mio compito in particolare consiste nell’esecuzione di una serie di prove sperimentali con uno shaker presente nei laboratori della Scuola e, raccogliendo, analizzando e interpretando la risposta della struttura, si cercherà di modificare il modello CAD realizzato finora (lavoro compiuto in un'altra tesi di laurea) in modo che rispecchi più fedelmente il comportamento di quello reale e fornire quindi una base ai futuri lavori in questo ambito.
La struttura, ispirata a quelle già presenti sul mercato, è stata progettata utilizzando Solidworks un software CAD, successivamente è stata fatta un analisi tramite un altro software FEM, realizzato e poi testato mediante uno shaker presso i laboratori del corso di studi in ingegneria aerospaziale di Forlì.
Per poter fare ciò si è anche realizzata quella che è stata usata come interfaccia per connettere il Cubesat allo shaker, infatti data la sua proprietà di esercitare spostamenti solo lungo l’asse verticale si è reso necessario trovare un modo per sollecitare il nanosatellite lungo tutti e tre gli assi per poter evidenziare i modi flessionali della struttura.
I dati ottenuti riguardano le accelerazioni rilevate in vari punti del Cubesat e del supporto da parte di accelerometri piezometrici che sono stati analizzati per risalire al tipo di comportamento con cui ha risposto la struttura a vibrazioni di varia frequenza e intensità.
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Centoscudi, Nicola. "Studio e progettazione di pannelli solari dispiegabili per Cubesat." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/22118/.
Full text
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SPERANZA, ELISA. "The Importance of Calibration and Modelling Non-Structural Elements in the Evaluation of Seismic Vulnerability Index of Strategic Buildings Before and After Retrofitting." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2020. http://hdl.handle.net/11566/274486.
Full textAbstract:
Questa tesi si propone di indagare sulla modellazione degli elementi non strutturali relativi alle pareti di tamponamento interne ed esterne, cercando di quantificare la differenza indotta dalle diverse strategie di modellazione sul valore dell'indice di vulnerabilità sismica con riferimento a edifici strategici. A tale scopo vengono analizzati due casi studio: il liceo Benedetto Croce di Avezzano e il liceo Varano di Camerino, entrambi edifici a telaio in c.a. oggetto di adeguamento sismico tramite torri dissipative esterne dotate di dissipatori viscosi alla base. Per entrambi i casi di studio, sono stati implementati tre modelli sia prima che dopo l'adeguamento, caratterizzati da un livello crescente di dettaglio: modello A con solo le componenti strutturali, modello B con tamponature esterne modellate come puntoni equivalenti secondo letteratura e modello C con pareti di tamponamento esterne ed interne calibrate attraverso i risultati dei test dinamici in situ. Per quanto riguarda la fase di pre-retrofitting, il calcolo dell'indice di vulnerabilità sismica è stato effettuato mediante analisi statica non lineare (pushover). Per quanto riguarda la fase post-retrofitting, il calcolo dell'indice di vulnerabilità sismica è stato effettuato mediante analisi dinamica non lineare (I.D.A).
I risultati sono mostrati in termini di confronto tra le curve di capacità ottenute con analisi push over (pre-retrofitting) e con analisi dinamiche incrementali, per i diversi modelli implementati. Inoltre, i risultati sono mostrati anche in termini di livello di intensità dell'azione sismica necessaria per raggiungere uno stato limite predeterminato per il modello A, il modello B e il modello C.This thesis aims to investigate on the modelling of the non-structural elements related to internal and external infill walls, trying to quantify the difference induced by different modelling strategies on the value of the seismic vulnerability index with reference to strategic buildings. On this purpose, two case studies are analysed: the Benedetto Croce high school in Avezzano and the Varano high school in Camerino, r.c. frame buildings retrofitted with external steel towers equipped with viscous dampers at the basis. For both case studies, three models are implemented, before and after the retrofitting, which are characterized by an increasing level of detail: model A with only structural components, model B with external infill panels modelled as equivalent connecting struts according to literature, and model C with external and internal infill walls calibrated through the results of in-situ dynamic tests. As regards the pre-retrofitting phase, the calculation of the seismic vulnerability index was carried out by means of nonlinear static analysis (pushover). As for the post-retrofitting phase, the calculation of the seismic vulnerability index was carried out by means of non-linear dynamic analysis (I.D.A). The results are shown in terms of comparison between the capacity curves obtained with push over analyses (pre-retrofitting) and with incremental dynamic analyses for the different model. In addition, the outcomes are shown also in terms of intensity level of the seismic action necessary to reach a predetermined limit state for model A, model B and model C.
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Zarlenga, Federico. "Simulazioni elastodinamiche di una stampante 3D per lo studio di varianti progettuali ottimizzate." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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L'azienda Mark One S.r.l di Bora Bassa (FC), produttrice di stampanti 3D, si è posta come obiettivo strategico la revisione del design della struttura portante di una delle macchine prodotte, al fine di ridurne il peso per motivi di praticità e logistica. Questa richiesta comporta alleggerire i componenti, variandone il materiale, snellendone la geometria, semplificando il design di alcuni gruppi funzionali; tali modifiche non dovranno compromettere le prestazioni del macchinario né prevedere incrementi eccessivi dei costi di produzione.
L’attività descritta in questa tesi è focalizzata sull’analisi del comportamento vibratorio della macchina prima e dopo l’introduzione di alcune modifiche progettuali proposte per ridurne la massa complessiva.
In prima istanza, il lavoro svolto è di natura metodologica, finalizzato al trasferimento tecnologico di know-how all’azienda, che non ha, finora, riscontrato la necessità di effettuare studi per l’analisi elastodinamica dei propri prodotti.
Partendo dai modelli CAD si sono condotte analisi modali numeriche per calcolare modi propri di vibrare e frequenze naturali. Oltre alla versione attuale della stampante in esame, sono state analizzate le varianti progettuali alternative proposte per soddisfare l’obiettivo fissato.
I diversi modelli proposti sono stati confrontati con il modello di stampante attualmente prodotto, sia in termini di riduzione di massa ottenibile che di variazione dei parametri modali della struttura (non ritenendo opportune le modifiche che comportino una riduzione significativa delle frequenze naturali dei modi di vibrare). Il risultato dell’attività svolta è duplice: la definizione di una procedura operativa da seguire in fase di (ri-)progettazione delle stampanti prodotte dall’azienda per lo studio dei loro parametri modali e l'individuazione delle strategie di intervento progettuale più efficaci per limitare la massa delle stampanti senza comprometterne le prestazioni elastodinamiche.
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Verardi, Martina. "Gestione ad interrupt di una piattaforma inerziale basata su FIFO." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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Questo lavoro si pone come obbiettivo quello della programmazione di un nodo senore, usato nel monitoraggio strutturale, per la raccolta di dati in FIFO, di accelerazione e velocità angolare, provenienti da una unità inerziale, tramite un meccanismo ad interrupt.
Dopo l'analisi dell'hardware utilizzato, il software implementeto viene validato tramite una rosa di esperimenti fatti in diversi contesti: in situazione stazionaria, su un cantilever, su una trave semplice e su una trave reticolare modulare riconfigurabile.
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Zamagna, Nicola. "Verifica di vulnerabilità sismica del padiglione n.30 del complesso ospedaliero Sant'Orsola." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5770/.
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Lolli, Nicola. "Convergenze e divergenze tra analisi sismica con modelli di danno e con modelli agli elementi finiti: il caso del campanile della chiesa di San Michele Arcangelo di Novi (MO)." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13618/.
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Il tema della tesi è lo studio della torre campanaria della chiesa di San Michele Arcangelo, sita in Novi di Modena. Tale struttura ha subito notevoli danni nel corso degli eventi sismici del 2012 che hanno coinvolto l’Emilia–Romagna, danni tali da rendere inagibile il campanile e la chiesa stessa.
Il tema, affrontato come esercitazione all’interno del laboratorio progettuale e, contestualmente, come tesi di laurea, è stato sviluppato a partire dalle consuete operazione di ricerca storica e rilievo, quest’ultimo reso difficoltoso dall’inaccessibilità della torre campanaria, a causa del crollo dei solai intermedi.
Una volta raggiunta una sufficiente conoscenza del manufatto, è stato possibile iniziare l’analisi del quadro fessurativo ed il confronto con i sei modelli di danno, tipici delle torri campanarie isolate, i quali fanno riferimento, esplicitamente, ai cinematismi.
Terminata l’analisi, si è passati alla realizzazione ed al raffinamento di un modello agli elementi finiti, che permettesse di riprodurre il più fedelmente possibile il comportamento reale della torre campanaria. La possibilità di impiegare un modello agli elementi finiti, nell’ambito di un’analisi modale, è riconosciuta dal DPCM 66 / 2011, al paragrafo 5.2.3, con le dovute accortezze del caso, trattandosi sempre di un modello virtuale che, pur fedele che sia, non potrà mai riprodurre le peculiarità e l’eterogeneità materica dell’elemento reale.
Una volta definito il modello, è stato possibile dedicarsi al fine ultimo della tesi, ovvero il confronto tra i risultati ottenuti mediante l’analisi dei modelli di danno e l’analisi agli elementi finiti.
Infine, ma non meno importante, l’aspetto progettuale: seguendo le indicazioni del prof. Ing. Angelo Di Tommaso, si è scelto di realizzare una struttura reticolare all’interno del fusto del campanile, in modo da fornire resistenza alle azioni taglianti, caratteristica al momento assente, trattandosi di una struttura interamente in muratura.
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Gallina, Domenico. "Identificazione dinamica e calibrazione di un modello di interazione treno-struttura di un ponte ferroviario con trave a cassone." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Il progetto di tesi è finalizzato alla realizzazione di un modello numerico che simuli il reale comportamento del viadotto Giglio, un segmento della Direttissima Firenze-Roma sito a Figline e Incisa Valdarno. In prima battuta si valuta il comportamento dinamico della singola campata al variare dei parametri di rigidezza (modulo elastico) e delle condizioni di vincolo. In seconda battuta si valuta il comportamento di più campate collegate tra loro solo attraverso gli elementi di rotaia. Dopo aver simulato il passaggio di un convoglio ferroviario sul modello i risultati vengono confrontati con le analisi effettuate in situ.
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Zattoni, Mario. "Calibrazione di modelli digitali di impalcati da ponte mediante monitoraggio strutturale permanente: applicazione al viadotto 'Trigno V'." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25593/.
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Processo di creazione di un gemello digitale dell'opera conseguentemente ad unispezione ed accurata ricerca degli elaborati progettuali. Realizzazione di un modello agli elementi finiti sul quale eseguire un'analisi modale preventiva. Utilizzo di un software di analisi modale che restituisce deformate modali, frequenze di vibrazione e smorzamenti grazie ai dati ottenuti da un sistema di monitoraggio. Piccolo excursus su i vari algoritmi di ottimizzazione che si utilizzano nella pratica per la calibrazione del modello agli elementi finti.
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Romano, Francesca. "Tecniche avanzate di campionamento e classificazione di segnali vibrazionali per la valutazione dell’integrità strutturale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Il tema principale del presente studio è il monitoraggio strutturale, disciplina nota come Structural Health Monitoring (SHM), che tramite un monitoraggio real-time, permesso grazie ai sistemi embedded, ha il compito di aumentare la sicurezza di infrastrutture critiche.
In questo contesto, sono state evidenziate tecniche di compressione e di intelligenza artificiale che permettono di realizzare un sistema SHM automatizzato e ottimizzato dal punto di vista dei consumi.
In particolare, sono state utilizzate tecniche di classificazione di tipo Machine Learning e Deep Learning come gli algoritmi KPCA e OCCNN. Quest’ultimi sono stati testati sia su dati compressi con la tecnica del Compressive Sensing (CS) sia su segnali direttamente acquisiti dai sensori da cui sono emerse differenze significative.
È importante sottolineare che i segnali trattati sono frutto di uno lavoro prodotto nel ‘900 che ha riguardato il monitoraggio del Ponte Z-24, struttura non più presente fisicamente, ma che oggigiorno è ancora al centro di numerosi studi. Per la compressione di tali segnali è stato utilizzato il metodo rakeness e per la ricostruzione è stato utilizzato l'algoritmo SPG-l1 ancora poco efficiente dal punto di vista energetico.
In prospettiva di un miglioramento sotto questo profilo, è stato analizzato un altro algoritmo di tipo Greedy, il CoSaMP, applicato nella ricostruzione di segnali di vibrazione e direttamente implementato sul MCU.
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Marsigli, Chiara. "Verifica di vulnerabilità sismica del padiglione n.20 del complesso ospedaliero Sant'Orsola." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5771/.
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Martinelli, Claudia. "Identificazione dinamica del comportamento di un ponte storico ad arco a più campate in muratura." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15485/.
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L'obiettivo del presente lavoro di tesi è la caratterizzazione delle proprietà dinamiche di un ponte storico ad arco, a più campate in muratura: il Pontelungo sul Reno, a Bologna. Per studiarne il comportamento dinamico sono state effettuate delle prove in situ, durante le quali sono state registrate le accelerazioni causate dal traffico veicolare. Mediante l’analisi nel dominio delle frequenze, è stato possibile così identificare i parametri modali del ponte (frequenze e forme modali). Parallelamente, è stato costruito un modello a elementi finiti della struttura, opportunamente calibrato mediante una procedura di ottimizzazione che ha permesso di individuarne i parametri incerti, per i quali le caratteristiche dinamiche numeriche (frequenze e forme modali) risultano il più possibile in accordo con quelle individuate sperimentalmente.
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D'Aleo, Claudia. "La conservazione del patrimonio architettonico del Novecento: il Museo Zoologico dell'Università di Bologna." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022.
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Lo scopo del seguente elaborato di tesi è lo studio di una struttura edilizia dei primi anni del Novecento, ospitante gli Istituti di Zoologia, Anatomia Comparata, Istologia, Antropologia ed il Museo centrale comune ad essi, di proprietà dell’Università di Bologna, ai fini di una proposta per la sua tutela e conservazione. L’edificio, realizzato tra il 1932 e il 1934, rappresenta uno dei primi esempi di struttura in c.a. interna al paramento murario.
Dopo una prima fase di conoscenza, che si esplica attraverso un’analisi storica e bibliografica, si è svolto uno studio del degrado sul paramento murario esterno seguito da un progetto di risanamento e di ripristino degli infissi originari.
In termini strutturali, si tratta di una tipologia mista, poiché negli anni Trenta la struttura in c. a. veniva, il più delle volte, annegata nella muratura, che fungeva da casseratura a perdere, per i lati dei pilastri e per l’intradosso delle travi. Analizzando le dimensioni degli elementi in muratura e la conformazione dei telai in c. a., si è ipotizzato, a favore di sicurezza, che la risposta sismica della struttura venga assolta prevalentemente dal telaio in c. a.. Non avendo prove specifiche sui laterizi, si è deciso di considerare il loro contributo dal solo punto di vista della massa, avendo funzione di tamponatura.
Si è proceduto a modellare la struttura intelaiata in c.a. tramite il software di calcolo “Concrete Sismicad”, al fine di effettuare una valutazione di vulnerabilità sismica, dapprima con un’analisi non sismica, poi con un’analisi sismica di tipo lineare modale. Infine, vengono proposti interventi volti a contenere le vulnerabilità sismiche riscontrate e, quindi, a migliorare l’indice di rischio sismico.
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Marchionni, Elianires. "Valutazione del rischio sismico di un edificio strategico destinato a sede della di.coma.c di Parma." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Una delle principali prerogative nell’ambito della protezione civile è lo studio e l’analisi del rischio sismico. Non è possibile prevedere tali eventi né tanto meno evitare che si verifichino, tutto ciò che si può fare e garantire una sicurezza adeguata e ridurre considerevolmente il fattore di rischio.
La pianificazione dell’emergenza rappresenta una delle strategie principali per mitigare gli effetti di un evento sismico.
Il seguente lavoro svolge un analisi in ambito lineare dinamico e in ambito statico non lineare valutando le zone di criticità e gli indici di rischio sismico di un edificio intelaiato in c.a.
la modellazione dell'edificio ha previsto un analisi storico-critica dell'opera al fine di garantire un fattore di confidenza ed un livello di dettaglio tali da permettere un riscontro significativo sulle valutazioni desunte. L’edificio è stato progettato utilizzando come normativa di riferimento il Decreto del Ministro dei lavori Pubblici 16 gennaio 1996 “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche”, assumendo come parametri di progetto un grado di sismicità S = 9 e un coefficiente di protezione sismica I = 1.4 (valido per le opere la cui resistenza al sisma è di importanza primaria per le necessità della protezione civile). Come precedentemente anticipato, l’edificio è già stato analizzato e sviluppato con un modello agli elementi finiti, la sua capacità sismica è stata valutata in ambito elastico lineare tramite un’analisi modale con spettro di risposta sia normativo proposto dalle NTC2008 che con spettro di risposta sismico locale realizzato ad hoc per l’edificio.
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Sintoni, Davide. "Progetto strutturale di un tettuccio in materiale composito per un veicolo ad energia solare." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20609/.
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Il progetto Onda Solare, che vede la collaborazione tra l’Università di Bologna e alcuni suoi partner industriali, è finalizzato a realizzare il primo cruiser solare a quattro posti circolante in Italia. Un veicolo di questo tipo necessita di un tetto che sia in grado di alloggiare sopra di esso i pannelli solari, raffreddarli, ed avere le eccellenti proprietà meccaniche richieste dal contesto competitivo in cui il veicolo viene regolarmente utilizzato. È quindi fondamentale progettare una struttura che assolva a questi vincoli progettuali nel migliore dei modi. Il materiale composito è quello più adatto a questa applicazione, grazie alle sue ottime proprietà meccaniche e alla sua leggerezza. La sfida principale è però rappresentata dalla geometria della struttura, perché la scelta dei parametri geometrici ottimali è molto importante per avere le migliori prestazioni possibili.
In questa tesi sono state individuate, ottimizzate, studiate e confrontate varie possibili strutture per capire quale di esse fosse la più indicata. Le strutture sono state applicate sia ad un veicolo con tetto piatto che ad un veicolo con tetto curvo, denominato LT (long tail).
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Ravaglia, Giacomo. "Caratterizzazione dinamica passiva di strutture in calcestruzzo armato per la calibrazione di modelli numerici. Il caso studio dell'edificio ATER sito in via Julia 3, Concordia Sagittaria." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Obiettivo della tesi è quello di giungere ad una caratterizzazione dinamica dell’edificio il più possibile vicina alla realtà. Le vie seguite a tal proposito sono due: da una parte si realizza un modello virtuale dell'edifcio oggetto di studio, dall'altra si rileverà sperimentalmente il comportamento mediante prove non invasive basate su un sensore capace di rilevare le vibrazioni indotte dal microtremore sismico.
L'esperienza intrapresa si prefigge di comparare la modellazione agli elementi finiti con la sismologia applicata. In particolare, i parametri modali derivanti dalla misurazione in situ risultano sensibilmente più alti rispetto a quelli proposti dalla modellazione della struttura portante in calcestruzzo armato.
Per portare a convergenza i risultati, si è effettuata dapprima una serie di variazioni al modello strutturale. Queste si basano sullo studio dell’incremento o decremento della frequenza di oscillazione associato alla variazione di un singolo parametro caratterizzante e spaziano dal campo delle caratteristiche dei materiali, a quello delle sezioni degli elementi strutturali, ai carichi applicati, ai tamponamenti, fino alle fondazioni.
Successivamente, sulla scorta dei dati provenienti dalle sperimentazioni, sono state effettuate delle “correzioni” al modello che hanno prodotto un aumento della frequenza, allineandola a quella rilevata strumentalmente.
Alla luce dell’esperienza tratta da precedenti casi di studio (uno studentato ad Atene, due edifici ubicati a Reggio Emilia ed uno a Bologna) si è deciso di applicare lo stesso metodo di lavoro ad un edificio sito a Concordia Sagittaria in provincia di Venezia. Il complesso residenziale, gestito da ATER Venezia, fa parte dei casi di studio italiani all'interno del progetto europeo TripleA-reno, che si occupa della riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente.
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Calidori, Andrea. "Identificazione del danno nelle strutture da dati vibrazionali: proposta di un metodo automatico per la stima della matrice di flessibilità nel dominio delle frequenze." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25030/.
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Negli ultimi anni sono state svolte diverse ricerche mirate a sviluppare tecniche di monitoraggio e identificazione automatica del danno in strutture ed infrastrutture già esistenti mediante l’analisi della risposta alle vibrazioni ambientali. Una parte di queste tecniche si basa sulla definizione della Matrice di Flessibilità a partire da parametri modali: risulta pertanto necessaria la corretta identificazione modale e la conoscenza delle masse della struttura in esame.
La presente trattazione illustra il processo di ricerca finalizzato all’elaborazione di un metodo originale di localizzazione automatica del danno che, pur avvalendosi della tecnica “Frequency Domain Decomposition”, non necessiti dell’identificazione modale della struttura o della stima accurata delle masse.
Tale metodo si basa sull’applicazione di un algoritmo di stima di una Matrice di Flessibilità Empirica, denominata F*, mediante la quale è possibile confrontare le caratteristiche di rigidezza della struttura in diversi istanti temporali. Il principale vantaggio della tecnica proposta, confrontata ai metodi di individuazione del danno che impiegano la Matrice di Flessibilità Modale, è che non necessita di una regolare analisi dei dati vibrazionali effettuata da un operatore esperto. Infatti, dopo una fase preliminare volta a individuare i parametri che definiscono le condizioni di riferimento, l’algoritmo individua automaticamente l’insorgere del danno, localizzandolo.
Il metodo proposto è stato definito e validato a partire dalla simulazione numerica del comportamento dinamico di strutture semplici. In una fase successiva l’algoritmo di localizzazione del danno è stato implementato a casi reali, impiegando dati vibrazionali forniti in letteratura su prove svolte in laboratorio e messi a disposizione della comunità scientifica ai fini della ricerca: gli ottimi risultati ottenuti confermano le potenzialità e l’efficacia del metodo.
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Pignagnoli, Giacomo. "Individuazione del danno su ponti in muratura mediante misure dinamiche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10679/.
Full textAbstract:
La diagnostica strutturale è un campo in continuo sviluppo e attualmente sono numerosi gli studi tendenti alla definizione di tecniche e metodi in grado di fornire parametri che possano identificare, in modo sempre più accurato, lo stato di sicurezza di una struttura. Stato di sicurezza è un termine globale che si riferisce alla capacità portante di una struttura e alla sua resistenza alle sollecitazioni esterne, siano esse statiche o dinamiche. Per tanto, un qualsiasi danneggiamento strutturale potrebbe in varia misura influenzare tale stato.
Per quanto riguarda i ponti stradali, negli ultimi anni l’attenzione è stata focalizzata allo studio di metodi di individuazione del danno a partire dai risultati ottenuti dal monitoraggio delle vibrazioni mediante accelerometri. Questo è stato possibile grazie agli avanzamenti raggiunti nell’identificazione modale e nei sensori per il monitoraggio strutturale.
Questo lavoro si pone come obiettivo quello di proporre una nuova metodologia di analisi dei dati ottenuti da indagini sperimentali che possono essere svolte in sito. La definizione di tale metodologia è affidata a simulazioni numeriche volte a rappresentare stati di danneggiamento avanzati su elementi strutturali.
In una prima fase verranno analizzati elementi semplificati rappresentativi di strutture esistenti, come ad esempio travi da ponte in calcestruzzo armato.
In una seconda fase, il metodo verrà testato su modelli più complessi che tengano conto della tridimensionalità del problema, oltre alle variazioni sezionali e di materiali degli elementi che lo compongono.
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Badini, Lorenzo. "Pro-GET-onE: analisi sismica computazionale volta a massimizzare i benefici su tipologie strutturali esistenti in cemento armato con sviluppo longitudinale e applicazione ad un caso esistente." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
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Pro-GET-onE sta per Proactive synergy of inteGrated Efficient Technologies on buildings Envelopes, che significa Sinergia proattiva di tecnologie efficienti integrate sull’involucro degli edifici, ed è un progetto che si propone di combinare uno stesso sistema integrato, basato su componenti preassemblati, che collaborano per massimizzare le prestazioni in termini di: fabbisogno energetico andando a ottimizzare, aggiungendo o sostituendo l’involucro attuale, le componenti di ventilazione, riscaldamento e aria condizionata; sicurezza, utilizzando una struttura esterna alla costruzione esistente che vada a aumentare la rigidezza di quest’ultima, diminuendone la risposta in caso di sisma in termini di spostamenti e sollecitazioni; sostenibilità sociale, conseguenza dell’aumento di metratura per l’unità abitativa e quindi della crescita del valore immobiliare degli edifici, permettendo soluzioni personalizzate e su misura per gli utenti, proprietari e gestori di casa, minimizzando il disturbo sugli abitanti.
L’elaborato dello studio risponderà alla domanda più importante riguardante Pro-GET-onE, ovvero l’effettivo apporto benefico della struttura in acciaio sugli edifici esistenti in cemento armato in termini di spostamenti, e ne analizzerà le variazioni in modo tale da massimizzarne il rendimento strutturale. L’analisi presentata ha un carattere induttivo. Esamina diverse alternative e va a focalizzarsi, procedendo nelle casistiche, su quelle più significative per l’analisi stessa, va quindi a sviluppare il “particolare” partendo dal “generale”. Più nel dettaglio questo significa che sono stati analizzati diversi modelli virtuali di edifici “esistenti”, facendo variare la configurazione della planimetria, il numero dei piani e le ipotesi relative agli orizzontamenti. Sulla base delle conclusioni delle analisi sui modelli si è operato poi sul caso reale, di edificio in cemento armato ad uso residenziale di Peristeri (Atene).
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Soli, Andrea. "Identificazione di strutture reticolari mediante prove dinamiche e algoritmi genetici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
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Nel presente elaborato di tesi viene descritto un metodo di indagine che, mediante prove dinamiche e misure di accelerazione, si propone di identificare eventuali danneggiamenti in strutture reticolari spaziali. L’identificazione consiste, sulla base di dati sperimentali in termini di frequenze proprie del sistema, nel determinare, con la migliore precisione possibile l’area della sezione trasversale degli elementi.
Il problema è formulato come un problema di ottimizzazione e l’identificazione è condotta mediante l’utilizzo di Algoritmi Genetici (brevemente GAs). In particolare, una funzione obiettivo misura la differenza tra le grandezze misurate sperimentalmente e le grandezze ottenute numericamente mediante un codice FEM della struttura in esame. Il principio cui sono ispirati gli algoritmi genetici fa sì che questi ricerchino il miglior individuo all’interno di una popolazione che rappresenta le possibili soluzioni del problema.
Si riportano i dati ottenuti, mediante prove dinamiche, su una struttura reale, che permettono di ottenere informazioni sui parametri modali: frequenze proprie e smorzamento. Si confrontano, infine due differenti tipi di sensori di accelerazione, dimostrando la validità e i possibili benefici dell'utilizzo di sensori con tecnologia MEMS nell'ambito della misura delle vibrazioni.
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Togninelli, Gianluca. "Isolamento alla base di un edificio residenziale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amslaurea.unibo.it/1678/.
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L’isolamento alla base è una tecnica grazie alla quale una struttura è protetta dagli effetti di danneggiamento dei terremoti grazie all’istallazione alla base della struttura di elementi flessibili che aumentano il periodo fondamentale della struttura fino ad un valore sufficientemente lontano dal periodo dominante del sisma atteso, oppure grazie ad elementi scorrevoli che entrano in funzione quando i carichi laterali superano un livello predefinito. In questo modo, le deformazioni indotte da un sisma si ritroveranno principalmente al livello di questi elementi flessibili o scorrevoli e la struttura si muoverà essenzialmente come un corpo rigido.
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REGNI, MARCO. "The Role of Soil-Structure Interaction in Interpretation of Vibration Measurements on Continuous Viaducts." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2019. http://hdl.handle.net/11566/263550.
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L’oggetto della tesi è lo studio dell’effetto dell'interazione terreno-struttura e della risposta di sito sul comportamento dinamico di viadotti continui a più campate, sviluppato sia sperimentalmente tramite misure di vibrazioni ambientali sia numericamente, tramite modelli raffinati agli elementi finiti.
A tal fine, sono state eseguite prove di vibrazione ambientale su un ponte multi-campata, fondato su pali in un deposito eluviale-colluviale, caratterizzato dinamicamente da indagini geofisiche. Le proprietà modali sperimentali sono state valutate mediante l'analisi modale operativa sui dati misurati e il ruolo dell'interazione terreno-struttura nell'interpretazione dei test è stato riscontrato mediante modelli agli elementi finiti caratterizzati da diversa accuratezza nella modellazione delle fondazioni e dell’interazione con il terreno. Le impedenze tra fondazioni e terreno sono state definite a partire dalla condizione locale del sito in corrispondenza di ciascuna pila. Il confronto tra i risultati sperimentali ottenuti dalle prove sul terreno e sull’impalcato consente di identificare sia il periodo predominante del sito che i periodi fondamentali della struttura. Inoltre, il confronto tra i risultati ottenuti dai diversi modelli numerici con la risposta dinamica del viadotto, consente l'identificazione del contributo di diversi aspetti di interazione tra terreno e struttura come l’interazione tra le pile, il problema della dissipazione per radiazione, l'ingombro della zattera e la variabilità della stratigrafia del suolo lungo la direzione longitudinale del viadotto.
Sono state eseguite alcune prove in corrispondenza di una pila del viadotto per identificare il contributo allo spostamento modale trasversale dovuto alla deformazione elastica delle pile e alla rotazione della fondazione.
In aggiunta, vengono presentati altri due casi studio di viadotti con caratteristiche diverse al precedente, allo scopo di ampliare lo studio dell’interazione terreno-struttura.The scope of this thesis is to identify the significance of soil-structure interaction (SSI) and site response on the dynamic behaviour of continuous multi-span reinforced concrete viaducts, based on ambient vibration tests (AVTs) and numerical simulations with finite element models. For this purpose, a long bridge located in Central Italy, founded on piles in eluvial-colluvial soil deposit was instrumented and AVTs together with geophysical investigations were performed. Experimental modal properties were evaluated by means of operational modal analysis on recorded data and the role of SSI in the interpretation of the tests was detected by means of finite element models characterised by different accuracy in addressing the interaction problem. In the SSI models the local site condition in correspondence with each bridge piers were considered in the definition of soil-foundations impedances. Comparison between the experimental results obtained from AVTs on the free-field and on the viaduct deck, permits the identification of both predominant period of the site and the fundamental periods of the structure. In addition, comparisons between results obtained from the different numerical models with the measured dynamic response of the viaduct, in terms of fundamental frequencies and mode shapes, allow the identification of the contribution of different SSI aspects such as the pile-soil-pile interaction, the radiation problem, the pile cap embedment as well as the variability of the soil stratigraphy along the longitudinal direction of the viaduct. About the transverse behaviour, some tests were performed in correspondence with one pier, measuring accelerations of the foundation cap and the pier bent, to identify the contribution to the transverse modal displacement due to the elastic deflection of the pier and the foundation rocking. In addition, other two viaducts, with different characteristics respect to the previous one, were presented, for extending the study of SSI.
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Poncet, Mélissa. "Effet de l'incorporation de systèmes hybrides sur les propriétés mécaniques de matériaux composites à matrice époxyvinylester et polyester insaturé." Thesis, Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0025/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'élaboration d'un matériau composite à matrice thermodurcissable incorporant des renforts nanométriques et/ou une phase élastomère, permettant d'améliorersa rigidité, son amortissement et sa résilience. Pour cela, nous avons réalisé des formulations baséessur des matrices époxyvinylester, renforcées ou non par une phase élastomère et chargées de montmorillonite ou de sépiolite. Nous avons étudié leurs propriétés visco-élastiques par analyse modaleexpérimentale et leurs propriétés à l'impact par des essais d'impact par chute de masse. Nous avonsdéterminé la microstructure des composites fabriqués en nous appuyant sur la diffraction des rayonsX et des observations en microscopie électronique. Des modèles d'homogénéisation, fondés sur lemodèle de H ALPIN -T SAI et adaptés aux matériaux composites étudiés, ont été développés afin dedisposer d'un outil permettant de relier explicitement la rigidité des composites à leur morphologie.Une analyse paramétrique approfondie a permis de déterminer les caractères morphologiques lesplus influents et d'évaluer la performance des procédés de mise en œuvre au regard des renforcements mécaniques obtenus. Expérimentalement, l'incorporation de montmorillonite ou de sépiolite a conduit à une augmentation significative du module élastique et la présence d'une phase élastomère dans la résine a permis de doubler l'amortissement et d'augmenter la résilience. Finalement, les formulations les plus performantes ont été retenues pour la fabrication de composites renforcés de fibres de verre. L'amélioration des propriétés mécaniques se retrouve, dans une moindre mesure, dans lesprototypes réalisés. La pertinence de l'utilisation de ces matériaux à l'échelle industrielle a été évaluéeThis thesis focuses on the development of a thermosetting matrix composite incorporating nanoscale reinforcements and/or an elatomeric phase to improve its stiffness, damping and resilience.To do so, we made formulations based on epoxy vinyl ester matrices, filled or not by an elastomeric phase, and reinforced with montmorillonite or sepiolite. Their viscoelastic properties were studied usingexperimental modal analysis and their impact properties were investigated using drop weight impacttesting. The microstructure of these composites was examined using X-ray diffraction and electronmicroscopy observations.Homogenization models based on H ALPIN -T SAI model and adapted to the studied composites were developed to provide a tool able to explicitly link the stiffness of the material to its morphology.A detailed parametric analysis allowed to determine the most influential morphological characteristics and to assess the efficiency of the process regarding the mechanical stiffening obtained.Experimentally, the incorporation of montmorillonite or sepiolite led to a significant increase in the elastic modulus and, with the presence of an elastomeric phase in the resin, the damping was doubled and the resilience was increased.Finally, the most efficient formulations were used to manufacture glass fibers reinforced composites.The improvement in mechanical properties was found, to a lesser extent, for the manufactured prototypes.The relevance of the use of these materials on an industrial scale was evaluated
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Mussoni, Giacomo. "Progettazione di un sistema innovativo di rinforzo esterno per il miglioramento sismico degli edifici senza interruzione d’uso." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20757/.
Full textAbstract:
Il presente elaborato di tesi rientra nel progetto regionale TimeSafe,il quale prevede lo sviluppo di tecnologie integrate ed innovative a limitato impatto ed invasività per il miglioramento sismico di edifici senza interruzione d’uso.
In particolare, lo scopo dell’elaborato di tesi è quello di studiare l’interazione fra una struttura esistente e un sistema innovativo di rinforzo esterno basato sull'utilizzo di casseforme coibentanti in polistirene con armature metalliche integrate, elementi in calcestruzzo gettato e proiettato e relativi sistemi di collegamento.
Si vuole inoltre capire se è possibile progettare il sistema di rinforzo TimeSafe considerando come elementi sismo-resistenti nei confronti degli Stati Limite Ultimi (SLV e SLC) solamente traversi e pilastri o se è necessario modellare anche il contributo della parete di completamento per raggiungere il livello di sicurezza richiesto.
Pertanto, si studia in tal senso dapprima la vulnerabilità della struttura esistente nei confronti dell’azione sismica, quindi si valuta il miglioramento ottenibile applicando la tecnologia di rinforzo TimeSafe. In questa fase si effettuano diverse prove finalizzate a trovare la migliore soluzione di rinforzo dal punto di vista strutturale e costruttivo.
Parallelamente si intende definire un criterio di progetto fruibile anche in campo professionale attraverso cui effettuare il dimensionamento delle armature del sistema di rinforzo e le relative verifiche, in funzione sia della vulnerabilità sismica dell’edificio esistente sia del livello di sicurezza che si vuole raggiungere.
Lo studio comprende analisi in campo lineare della struttura pre e post-intervento, le quali permettono di valutare la vulnerabilità e fungono anche da supporto e controllo per le analisi successive svolte in campo non lineare. Queste ultime consentono di valutare sia come si modifica il meccanismo di collasso della struttura una volta inserito il rinforzo, sia come cambia la sua vulnerabilità.
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Mejri, Seifeddine. "Identification et modélisation du comportement dynamique des robots d'usinage." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22688/document.
Full textAbstract:
La robotisation des procédés d’usinage suscite l’intérêt des industriels en raison du grand espace de travail et le faible coût des robots par rapport aux machines-outils conventionnelles et la possibilité d’usiner des pièces de formes complexes. Cependant, la faible rigidité de la structure robotique favorise le déclenchement de phénomènes dynamiques liés à l’usinage sollicitant le robot en bout de l’outil qui dégradent la qualité de surface de la pièce usinée. L’objectif de ces travaux de thèse est de caractériser le comportement dynamique des robots en usinage. Ces travaux ont suivi une démarche en trois étapes : La modélisation d’un premier modèle considéré de référence où le robot est au repos. Ensuite l’identification du comportement dynamique du robot en service. Enfin, l’exploitation des modèles dynamiques du robot en vue de prédire la stabilité de coupe. L’originalité de ces travaux porte sur le développement des méthodes d’identification modale opérationnelles. Elles permettent d’intégrer les conditions réelles d’usinage et d’élaborer des modèles plus précis que le premier modèle de connaissance sans être biaisés par l’effet des harmoniques de rotation de l’outil. Enfin, des préconisations sur le choix de configurations du robot et sur la direction des forces d’excitation sont proposées pour assurer la stabilité de la coupe lors de l’usinage robotiséMachining robots have major advantages over cartesian machine tools because of their flexibility, their ability to reach inaccessible areas on a complex part, and their important workspace. However, their lack of rigidity and precision is still a limit for precision tasks. The stresses generated by the cutting forces and inertia are important and cause static and dynamic deformations of the structure which result in problems of workpiece surface. The aim of the thesis work is to characterize the dynamic behavior of robots during machining operation. This work followed a three-step approach : Modeling a first model considered as a reference where the robot is at rest. Then the identification of the dynamic behavior in service. Finally, the prediction of the cutting stability using the robot dynamic model. The originality of this work is the development of new operational modal identification methods. They integrate the machining conditions and result into a more accurate model than the first model of reference without being biased by harmonics. Finally, guidlines of robot’s configurations and excitation forces’ direction are proposed to ensure the robotic machining stability
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Da, Silva Frédéric. "Méthodologies de réduction de modèles multiphysiques pour la conception et la commande d’une chaîne de traction électrique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC022/document.
Full textAbstract:
La simulation numérique occupe une part de plus en plus importante dans les phases de conception mais aussi de validation de systèmes innovants. Dans le cadre de la conception d’une chaîne de traction d’un véhicule électrique, la simulation numérique peut par exemple être employée pour choisir une technologie de moteur électrique ou encore pour mettre au point des stratégies de pilotage au regard de critères de décision tels que l’autonomie du véhicule, son coût mais aussi sa performance.Les systèmes devenant de plus en plus complexes, ils requièrent des simulations de plus en plus fines afin d’appréhender au mieux les phénomènes qu’ils mettent en œuvre - par exemple l’étude des pertes fer dans une machine électrique. L’utilisation de simulations 3D permet d’avoir des résultats très précis à l’échelle d’un organe mais ne se prête pas encore aujourd’hui à l’étude de systèmes de grande taille (c’est-à-dire avec beaucoup de degrés de liberté, de nombreux paramètres d’optimisation et plusieurs domaines de la Physique en jeu). En effet, les simulations 3D sont d’autant plus coûteuses en temps de calcul que le modèle à étudier contient de degrés de liberté. C’est pourquoi, depuis quelques années les techniques de réduction de modèles attisent les développements. En effet, elles permettent de garantir un bon compromis entre le temps de calcul et la précision des résultats produits par les modèles réduits.Nous nous intéressons ici à l’utilisation de ces techniques dans un contexte industriel autour de deux axes : - l’étude de phénomènes thermiques (dans les modules d’électronique de puissance) - l’étude de phénomènes électromagnétiques (dans les machines électriques)Numerical simulations are widely used during the design phase of a product but also for the validation of an innovative system. For example, during the conception of an electric vehicle’s powertrain, numerical simulations can be used to select the appropriate electric engine technology or for the development of control strategies taking into account decision criteria such as vehicle’s autonomy, but also its cost and performance.System’s complexity is always increasing, so they require more and more precise simulations in order to better understand the phenomena involved - for example to study iron losses in an electric engine. 3D simulations provide very accurate results to study a body but are still not appropriate today for the study of large scale systems (ie. with many degrees of freedom, many optimization parameters and several areas of Physics). Indeed, 3D simulations computing time cost is directly linked with the number of degrees of freedom. That’s why, in recent years, model order reduction techniques stir developments because they guarantee a good compromise between the computation time and accuracy of results produced by these models.In this study, we are interested in techniques that can be used in an industrial context around two axes: - the study of thermal phenomena (in the power electronics modules) - the study of electromagnetic phenomena (in electric engines)
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Piraccini, Giorgio. "Prove di vibrazioni e progetto di struttura meccanica di prototipo di motore elettrico ironless." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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I sistemi di accumulo di energia costituiscono una tecnologia abilitante per le energie rinnovabili, poiché di natura tipicamente discontinua, dato che consentono uno svincolo temporale tra produzione ed utilizzo. In particolare, gli accumulatori elettromeccanici costituiscono una valida alternativa ai più diffusi accumulatori elettrochimici in termini di eco-sostenibilità e tempi di ricarica.
L’elaborato tratta lo studio vibrazionale di un prototipo di macchina elettrica sincrona ironless a magneti permanenti, destinata ad un sistema di accumulo elettromeccanico dimensionato per utilizzo domestico.
Prove sperimentali sono state eseguite facendo funzionare la macchina come generatore, trascinata da un motore elettrico asincrono al banco prova; ci si è focalizzati sull’analisi del segnale vibratorio rilevato da un trasduttore accelerometrico installato sulla flangia statorica della macchina, testata in suoi diversi punti di funzionamento a diverse velocità di rotazione.
Sono stati, poi, sviluppati diversi codici MATLAB per elaborare i dati sperimentali, ottenuti in prove eseguite a velocità sia variabile che costante.
Il confronto dei risultati ha confermato la convergenza dei modelli, consentendo di individuare le frequenze proprie del sistema e le armoniche della frequenza di rotazione della macchina.
È stato, inoltre, sviluppato, a seguito di un processo di reverse engineering volto alla rilevazione delle quote dimensionali dei vari componenti della macchina, un modello CAD della stessa; questo getta le basi per sviluppi futuri del progetto, del quale risulta utile la definizione dei modelli tridimensionali delle altre parti comprese nel sistema (anch’esse soggette all’eccitazione della rotazione della macchina), unitamente alla definizione dei materiali delle varie parti ed alle condizioni di vincolo tra queste, al fine di sviluppare un’analisi modale che consenta di determinare le deformate di ogni componente e indagare le cause della risposta vibratoria del sistema.
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Candeloro, Mattia. "Progettazione dell'assieme motore per una macchina sincrona PMSM framless per applicazione FSAE Electric." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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L’attività principale del progetto di tesi riguarda la progettazione di tutti i componenti utili all’installazione di un motore PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) frameless per una specifica applicazione motorsport: una monoposto totalmente elettrica rientrante nella categoria FSAE Electric.
La prima parte dell’elaborato ha lo scopo di fornire conoscenze trasversali introducendo al mondo dei trasporti elettrici, passando dal tema ambientale ai metodi di scelta di un propulsore elettrico, per concludere con i possibili concept di trasmissione.
Entrando nel vivo del design, la prima fase della progettazione sarà quella inerente alla scelta di layout di tutto l’assieme di supporto degli stessi con particolare attenzione al case, all’albero motore ed ai cuscinetti, tenendo in conto la predisposizione ad un’eventuale camicia di raffreddamento a liquido.
Noti i parametri salienti del progetto, nonché vincoli e carichi, si passa alla progettazione strutturale dei componenti con l’ausilio di calcoli analitici e simulazioni FEM sul modello CAD via via sviluppato.
La fase finale del progetto di tesi riguarda il design dell’assieme del banco prova, compreso di piastra principale e supporti, scelta sensori, giunti e protezioni di sicurezza.
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Nicoletti, Vanni. "Experimental Evaluation of Infill Masonry Walls Stiffness for the Modelling of Non-Structural Components in R.C. Frame Buildings." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2018. http://hdl.handle.net/11566/253124.
Full textAbstract:
Solitamente le tamponature vengono trascurate nella modellazione delle strutture a telaio in cemento armato e solamente il loro contributo in termini di massa viene preso in considerazione, assumendo che la resistenza e la rigidezza delle stesse non influiscano sulla risposta strutturale. Questa pratica è supportata dal fatto che (i) generalmente allo stato limite ultimo le tamponature si considerano completamente danneggiate e, quindi, il loro contributo in termini di rigidezza è trascurabile, mentre (ii) allo stato limite di danno il valore dello spostamento di interpiano, ottenuto trascurando il contributo di rigidezza delle tamponature, può essere considerato a favore di sicurezza. Tuttavia, per edifici di importanza strategica, quali scuole, ospedali, caserme delle forze dell’ordine e dei Vigili del Fuoco, è cruciale preservare le tamponature da qualsiasi danno, anche per terremoti di entità severa, in modo da garantire il normale utilizzo dell’edificio durante la gestione dell’emergenza. Inoltre, questi edifici a volte sono sismicamente protetti con sistemi e dispositivi (smorzatori, isolatori, ecc…) il cui progetto richiede che sia tenuto in considerazione il reale comportamento dinamico della struttura (in termini di frequenze e/o spostamenti e/o velocità). Per questo diventa cruciale modellare accuratamente l’intera struttura, includendo le tamponature, e validare questo modello così ottenuto sulla base dell’evidenza sperimentale. La tipologia delle pareti e le loro procedure costruttive sono fonte di incertezze nella modellazione delle interazioni tra la struttura e gli elementi non strutturali. Quindi, una valutazione sperimentale delle proprietà di rigidezza dei pannelli di tamponatura potrebbe essere molto utile per valutare, all’interno del modello strutturale adottato per il progetto, il contributo in termini di rigidezza fornito alla struttura in c.a. da questi elementi non strutturali.
In questa tesi viene presentata una procedura per realizzare modelli globali agli elementi finiti accurati di edifici a telaio in c.a. tamponati, basandosi su risultati ottenuti da analisi modali sperimentali e operative sviluppate rispettivamente su elementi non strutturali e sull’intero edificio. In particolare, sono stati eseguiti test di impatto con martello strumentato su pareti omogenee per identificarne i parametri modali (frequenze e forme modali) e per stimarne le proprietà meccaniche. Dopo di che, le tamponature sono state inserite nel modello strutturale globale agli elementi finiti, i cui parametri modali vengono confrontati con quelli derivanti da analisi modali operative basate su misurazioni di vibrazioni ambientali per valutarne l’accuratezza. In seguito, è stata condotta una campagna sperimentale su tre provini di tamponatura costruiti all’interno del Laboratorio di Prove di Materiali e Strutture della Facoltà di Ingegneria dell’Università Politecnica delle Marche. Questi provini sono stati realizzati con l’intento di riprodurre le caratteristiche di alcune delle tamponature testate in sito e su di essi vengono svolte prove sia dinamiche che statiche. Innanzi tutto, sono stati effettuati test ad impatto con martello strumentato per investigarne il comportamento dinamico fuori dal piano; successivamente sono state svolte prove di spinta laterale per investigare il comportamento statico nel piano dei pannelli soggetti a bassi livelli di forze orizzontali. I risultati sperimentali ottenuti sono stati utilizzati per calibrare modelli agli elementi finiti dei provini al fine di valutare l’esattezza delle proprietà meccaniche delle tamponature stimate in precedenza e secondo diversi approcci.Infill walls are commonly disregarded in the modelling of reinforced concrete (r.c.) frame structures and only their contribution in terms of mass is taken into account assuming that resistance and stiffness do not affect the structural response. This practice is supported by the fact that (i) at ultimate limit state infill walls are usually considered to be completely damaged, so that their contribution is negligible in terms of stiffness, while (ii) at the damage limitation limit state the value of the interstorey drift, obtained by neglecting the infill walls stiffness contribution, is commonly considered to be conservative. However, for strategic buildings, such as schools, hospitals, police and fire stations, it is crucial to preserve the infill walls from any damage, even for severe earthquake, in order to guarantee the building occupancy during the emergency management. Furthermore, these buildings are sometimes seismically protected with system and devices (dampers, isolators, etc…) whose design requires the real dynamic behaviour of the structure (in terms of frequencies and/or displacements and/or velocities) to be considered. To this purpose, it becomes crucial to accurately model the entire structure, including infill walls, and to validate this model on the basis of experimental evidences. The wall typology and the construction procedures are source of uncertainties in modelling interactions between structural and non-structural components. Thus, an experimental evaluation of the stiffness properties of the wall infill panel could be very useful to assess the stiffening contribution added by the infill masonry walls to the concrete frame in the structural model adopted for the design. In this thesis is presented a procedure for developing accurate global finite element (f.e.) models of infilled r.c. frame buildings based on results of experimental an operational modal analysis of non-structural components and of the whole buildings. In particular, impact load tests with an instrumented hammer are performed on homogeneous wall panels to identify the modal parameters (frequency and mode shapes) and to estimate the mechanical properties of the masonry walls. Afterwards, the infill walls are included in the f.e. structural model, whose modal parameters are compared with those derived with operational modal analysis based on ambient vibration measurements. Furthermore, an experimental campaign on three specimens of infill masonry walls built in the Laboratory of Materials and Structures of the Faculty of Engineering at the Università Politecnica delle Marche is conducted. These specimens are built with the target to reproduce the features of some of the in situ investigated infill walls and are tested both dynamically and statically. First of all, impact load tests with an instrumented hammer are performed to investigate the out of plane dynamic behaviour of these walls; then, lateral load tests are carried out to investigate the in plane static behaviour of the panel under low level of lateral forces. The experimental results obtained are used to calibrate f.e. models of the specimens with the aim to evaluate the reliability of the masonry mechanical properties estimated through different approaches.
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Bobadilla, Guadalupe Ulises 1959. "Analise dinamica modal espectral de porticos planos." [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258415.
Full textAbstract:
Orientador: Aloisio Ernesto AssanDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil
Made available in DSpace on 2018-07-21T04:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BobadillaGuadalupe_Ulises_M.pdf: 3394831 bytes, checksum: e8741ace54dc8dfeff48f8d58b72f2dd (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: Este trabalho apresenta a análise dinâmica modal espectral de estruturas aporticadas planas. A ação dinâmica excitando as estruturas é o abalo sísmico, que se mostra através de gráficos espectrais que representam as respostas máximas das estruturas à excitação sísmica. Apresenta-se também o cálculo sísmico-estático destas estruturas, aplicandose para este fim os requerimentos das normas de cálculo sísmico-resistentes de alguns países sujeitos ao abalo sísmico. Faz-se uma comparação das respostas destas estruturas tanto para a análise sísmico-estática (segundo as normas acima mencionadas), quanto para a análise sísmico dinâmica modal espectral
Abstract: This work presents the modal spectral dynamic analysis of plane framed structures. The Seismic Force is the dynamic excitation acting on structures. A response spectrum, namely, a plot of the maximum response (maximum displacement, velocity, acceleration, or any other quantity of interest) to a specified seismic load function for all possible single degree of freedom systems, is used to show the seismic action on these structures. The seismic static design of these structures, also presented, is made through the apI1ication of requirements of the some earthquake resistant design codes. A comparison of the responses of these structures to seismic static analysis (using the building codes) and to seismic dynamic analysis (using modal spectral dynamic analysis), is made
Mestrado
Estruturas
Mestre em Engenharia Civil
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Paini, Karen. "Verifica di vulnerabilità sismica di un edificio del complesso Drudi nel comune di Meldola." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
Viene illustrata la metodologia che ha portato a trovare la vulnerabilità sismica di un edifico esistente sito nel comune di Meldola nelle colline Forlivesi.
La vulnerabilità sismica è un requisito per la stima della valutazione di sicurezza per un edificio esistente.
Verrà inoltre illustrata una proposta di miglioramento sismico per aumentare l’indice di vulnerabilità attuale del fabbricato per portalo a livelli maggiori.
Propedeutici a questi risultati saranno le indagini diagnostiche sul fabbricato stesso e le modellazioni numeriche, mediante codice di calcolo PROSAP, sia sul fabbricato in essere che sul fabbricato soggetto a sistema di miglioramento.
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Lefebvre, Gilles. "Analyse et reduction modales d'un modele de comportement thermique de batiment." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066477.
Full textAbstract:
Comportement dynamique des batiments. La forme modale et les techniques de reduction du modele. Transformation de cette forme lorsque le modele du batiment est simplifie, en une expression analytique simple; cette propriete est utilisee pour rechercher une correlation entre un nombre restreint de parametres descriptifs d'un batiment dont un parametre continu d'inertie et ses besoins de chauffage
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Serbichenko, Daria. "Modal analysis of time-dependent structures using Derictional Derivatives." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019ECDN0059.
Full textAbstract:
Dans un grand nombre de domaines, l'analyse modale de structures est une composante capitale du dimensionnement. Pour l'identification des fréquences et modes propres, les logiciels de calcul éléments finis sont maintenant souvent utilisés et offrent des réponses rapides et satisfaisantes dans une grande majorité de cas. Cependant, lorsqu'une structure possède une géométrie qui varie au cours du temps ou alors lorsqu'une fissure se propage dans cette structure, les méthodes classiques employées peuvent être contraignantes et consommatrice de temps CPU (remaillage, résolution itérative de problèmes aux valeurs propres...), surtout si l'on veut suivre l'évolution des solutions propres.Dans ces travaux de doctorat, une méthode originale est proposée afin d’améliorer la gestion de l’analyse modale de structures subissant des changements de forme au cours du temps. Celle-ci est basée sur les dérivées directionnelles et sur la méthode X-FEM. En effet, les dérivées directionnelles permettent de prédire l’évolution des solutions propres entre deux configurations temporelles de la structure et X-FEM permet de s’affranchir des contraintes liées au maillage de chacune des configurations. Grâce à des critères spécifiquement développés, la méthodologie a été testée pour des cas de problèmes plans et axysymétrique. Les résultats obtenus en regard des méthodes classiques et les conclusions qu’elles peuvent amener, permettent de voir les nombreux avantages de l’outil que nous avons proposéIn many industrial fields, modal analysis of structures is a primary key during the design. Finite Element Method is often used to identify both natural frequencies and shapes, offering quick and satisfactory answers in most cases. However, when a structure possesses a time-dependent geometry or if the structure is subjected to a crack propagation, the standards methods used can be constraining. They can also be CPU time consuming (due to remeshing, iterative solving of eigenvalue problems…), especially if one wants to track the evolution of the eigensolutions.In this research work, an original method is proposed to improve the management of finding the evolution of eigensolutions in case of time-dependent structures. This methology is based on the combination of directional derivatives and X-FEM. The directional derivatives allow to estimate the evolution of the eigensolutions between two configurations of the structure and X-FEM overcomes the constraints related to mesh generation of each configuration. Through specific developed criteria, the methodology has been tested for cases of plane and axisymmetric problems. The results obtained in comparison to the standard modal analyses and the conclusions that they can bring, highlight the advantages of the numerical tool that we proposed
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Malheiros, Marcelo de Gomensoro. "Analise topologica de um modelo implicito." [s.n.], 1999. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260172.
Full textAbstract:
Orientador: Wu Shin-TingDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-07-31T15:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Malheiros_MarcelodeGomensoro_M.pdf: 26877147 bytes, checksum: 59ca5d670223c400cfadc1dc9251d45b (MD5) Previous issue date: 1999
Mestrado
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Testa, Chiara. "Analisi dei parametri modali al variare delle condizioni per monitoraggio strutturale." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18592/.
Full textAbstract:
In un’epoca in cui la tecnologia si integra totalmente nella realtà moderna, l’automatizzazione delle mansioni un tempo svolte manualmente è alla base dell’integrazione tra tecnologia e quotidianità. Largo spazio in questo sviluppo è dato al monitoraggio intelligente delle strutture meccaniche, le quali, nel corso del tempo, hanno sviluppato forme ed architetture sempre più complesse e peculiari. A partire dalle strutture civili quali ponti, acquedotti ed edifici, sono stati proposti metodi di controllo dello stato di salute dei materiali che permettono di dedicarsi sempre meno all’aspetto computazionale e metrologico della diagnostica; infatti, grazie allo sviluppo delle metodologie di Structural Health Monitoring, la presenza del personale è sempre più legata all’interazione con sistemi di rilevazione elettronici automatici.
L’efficacia delle metodologie di SHM si affida proprio all’evoluzione tecnologica: la progettazione di sensori sempre più accurati, le cui dimensioni si sono ridotte mantenendo la stessa precisione a livello computazionale, uniti a reti di comunicazione wireless, le quali permettono di comunicare i dati raccolti senza ingombri aggiuntivi sulle strutture monitorate, ha permesso di estendere l’utilizzo dei processi SHM. I suoi campi di applicazione non includono solo l’ingegneria civile, aerospaziale o industriale, ma permettono anche lo studio di parametri biologici e il monitoraggio strutturale del corpo umano.
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Tournaire, Hadrien. "Méthodologie pour génération de modèles réduits dynamiques multiphysiques : application aux open rotors." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC040/document.
Full textAbstract:
La conception d’un produit industriel requiert parfois des simulations afin de prédire le comportement du produit en question. En pratique ce type de simulations peut être réalisé en utilisant la méthode des éléments finis, cependant la précision et le niveau de détail souhaité génèrent des modèles difficiles à évaluer. En outre, le caractère itératif présent dans de nombreuses conceptions accentue le ralentissement induit par ces simulations couteuses en temps de calculs. Afin de pallier ce problème, une démarche de réduction de modèle est souhaitée par le partenaire industriel. Les grands axes de travail sur cette méthode sont : la recherche d’une haute compacité, la prise en compte de non-linéarités de grands déplacements et l’évaluation de l’amortissement dans les liaisons du système due au phénomène de contact-frictionThe mechanical design of a system involves many investigations, notably the validation of its structural behaviour over its operating frequency range. This kind of analysis can be numerically performed using the finite element method, however in such a context, the required accuracy and detail level imply models whose significant sizes lead to time consuming simulations. Moreover, the optimization process of such a system may request numerous validation computations that turn out extremely slow the design process. In the framework of this PhD we target a reduction methodology whose main features are: being compact, dealing with non-linear displacement and recovering the damping effects of the model joint due to the contact-friction phenomenon