Academic literature on the topic 'Meccanica applicata alle macchine'

Andrea Curami (1947-2010) č stato docente di Meccanica applicata e di altre materie al Politecnico di Milano, esperto di motori e di automobilismo, storico delle vicende militari ed economiche italiane tra Ottocento e seconda guerra mondiale. Si č occupato anche di storia dei trasporti e ha promosso le ricerche di un gruppo di studiosi riunito attorno a sé. A partire dagli studi sull'aeronautica, ha sviluppato un'analisi originale dell'industria bellica italiana, coniugando storia delle vicende militari e storia economica e della tecnologia, ponendo al centro i rapporti tra committenza pubblica e un mondo dell'industria, continuamente oscillante tra innovazione e sfruttamento delle risorse pubbliche, che progressivamente si afferma quale componente decisiva della classe dirigente. Curami ha in particolare studiato la Grande guerra quale snodo cruciale di questo processo, e il riarmo fascista, quando l'industria č in grado di imporre alle forze armate mezzi spesso obsoleti e inadeguati. Del riarmo fascista e della mancata mobilitazione nel secondo conflitto mondiale egli propone un modello interpretativo nel quale l'analisi tecnica diviene funzionale alla comprensione delle politiche seguite dalle imprese, con un'interpretazione originale dei rapporti tra forze armate, politica e grande industria.

<p class="titolo"><strong>Legenda delle più comuni abbreviazioni e acronimi</strong> 391</p><p class="titolo"><strong>Prefazione</strong> 393<br /><em>P. Navalesi</em></p><p class="titolo"><strong>Presentazione</strong> 395<br /><em>M. Campanini</em></p><img src="/public/site/images/pgranata/intro.jpg" alt="" /><br /><p class="titolo"><strong>La NIV in Medicina Interna</strong> 396<br /><em>F. Lari</em></p><img src="/public/site/images/pgranata/rass.jpg" alt="" /><br /><p class="titolo"><strong>Il ventilatore e i suoi componenti</strong> 399<br /><em>F. Lari</em></p><p class="titolo"><strong>Maschere ed interfacce</strong> 407<br /><em>F. Lari</em></p><p class="titolo"><strong>Sistemi CPAP (pressione positiva continua applicata alle vie aeree)</strong> 411<br /><em>F. Lari</em></p><p class="titolo"><strong>Principi e tecniche di ventilazione meccanica</strong> 417<br /><em>F. Giostra, E. Di Flaviano</em></p><p class="titolo"><strong>Insufficienza respiratoria acuta cardiogena - ruolo della ventilazione non invasiva</strong> 427<br /><em>F. Ventrella</em></p><p class="titolo"><strong>Riacutizzazione di broncopneumopatia cronica ostruttiva</strong> 443<br /><em>M. La Regina, F. Orlandini</em></p><p class="titolo"><strong>Altre indicazioni alla ventilazione meccanica non invasiva</strong> 451<br /><em>F. Pieralli, O. Para, C. Nozzoli</em></p><p class="titolo"><strong>Le apnee del sonno: competenza multidisciplinare e ruolo dell’internista</strong> 456<br /><em>F. Lari</em></p><p class="titolo"><strong>La ventilazione meccanica non invasiva nella palliazione del paziente oncologico terminale</strong> 462<br /><em>S. Orlando, M. Giorgi-Pierfranceschi</em></p><p class="titolo"><strong>La NIV nel paziente con insufficienza respiratoria cronica, la gestione domiciliare - Competenza specialistica nelle patologie pneumologiche pure</strong> 465<br /><em>A. Marchioni, E.M. Clini, B. Beghé</em></p><p class="titolo"><strong>Approccio al paziente internistico, candidato alla ventilazione meccanica non invasiva: <em>key messages</em></strong> 475<br /><em>M. Giorgi Pierfranceschi</em></p><img src="/public/site/images/pgranata/concl.jpg" alt="" /><p class="titolo"><strong>La ventilazione meccanica non invasiva: conclusioni</strong> 482<br /><em>M. Errico, A. Greco</em></p><img src="/public/site/images/pgranata/appendix.jpg" alt="" /><br /><p class="titolo"><strong>NIV in Medicina Interna: sono necessari sistemi di monitoraggio emodinamico?</strong> 484<br /><em>N. Di Battista, F. Savelli</em></p>

In questo elaborato di tesi si affronta uno studio della manutenzione su condizione applicata alle macchine idrauliche operatrici, utilizzate per gli impianti di distribuzione idrica e di depurazione delle acque della regione Toscana, gestite dalla società Publiacqua S.p.A. Nel capitolo 2 viene presentata la tematica della gestione della manutenzione, descrivendo le varie tipologie di manutenzione e le strategie di scelta di queste ultime, per poi passare al concetto di Total Productive Maintenance, ovvero un sistema di gestione della manutenzione che ha come obiettivo l’integrazione tra la produzione e la manutenzione. Nel capitolo 3 viene presentata la trasformazione digitale del mondo industriale, illustrando i principi generali dell’Industria 4.0 e il suo impatto sulla gestione della manutenzione, introducendo il concetto di Prognostic and Health Management e di manutenzione predittiva. I capitoli 4 e 5 riguardano le metodologie di manutenzione su condizione adottate per la gestione delle pompe sommerse. Questa tipologia di pompe, ampiamente utilizzate per le acque sotterranee, sono installate a grande profondità, perciò le azioni di manutenzione ordinarie risultano difficoltose e particolarmente costose. A causa di queste problematiche, un approccio efficace risulta essere la manutenzione su condizione. Nello specifico nel capitolo 4 si descrive la metodologia basata sull’analisi dell’assorbimento di corrente, attraverso un algoritmo che analizza l’andamento del valore di assorbimento nel tempo; nel capitolo 5 viene invece illustrata una metodologia basata sull’analisi delle vibrazioni attraverso uno studio effettuato negli impianti di prova e in situ secondo le linee guida dello standard ISO 10816. I risultati delle due metodologie forniscono dei livelli di allarme sullo stato delle pompe, che permettono di poter intervenire per tempo prima di un guasto, fornendo le basi per un passaggio da una manutenzione preventiva ad una su condizione.

In this work an artificial driving agent able to adapt its behavior depending on the specific situation and to generate human-like maneuvers was developed. The agent, called co-driver, was designed with a bio-inspired architecture, with an approach that takes advantage of ideas from cognitive science. In fact the decision process is based on the affordance competition hypothesis: the agent generates a representation of all possible actions given what is perceived in the environment and then chooses the optimal maneuver after inhibiting all the dangerous ones. In the first stage of the development process, atomic actions, called motor primitives, were identified. Then the co-driver was implemented with a layered architecture, where these motor primitives were combined in the upper levels in order to obtain more complex behaviors. Thanks to this particular architecture, the development process of the final artificial driver was split in two parts: initially an advanced driver assistance system (ADAS) was implemented and tested, and finally the architecture was extended in order to have an artificial driving agent for automated driving. In the first case the system was successfully tested on public roads and was able to warn the driver in case of dangerous scenarios, such as blind intersections. In the latter case, the co-driver could manage several challenging test cases in urban scenarios, from car following to cut-in scenario and curves. Finally, it was compared with a state-of-art driver model of CarMaker simulation software used by the main car manufacturers. Due to the achieved results, this work can be considered a valid potential solution for automated driving. In fact, the artificial driver was used as starting point for a European project (“Dreams4Cars†) that is currently in progress.

Questa tesi affronta lo studio di una tipologia di vibrazione autoeccitata, nota come chatter, che si manifesta nei processi di lavorazione ad asportazione di truciolo ed in particolare nelle lavorazioni di fresatura. La tesi discute inoltre lo sviluppo di una tecnica di monitoraggio e diagnostica del chatter basato sul rilievo di vibrazioni. Il fenomeno del chatter è caratterizzato da violente oscillazioni tra utensile e pezzo in lavorazione ed elevate emissioni acustiche. Il chatter, se non controllato, causa uno scadimento qualitativo della finitura superficiale e delle tolleranze dimensionali del lavorato, una riduzione della vita degli utensili e dei componenti della macchina. Questa vibrazione affligge negativamente la produttività e la qualità del processo di lavorazione e pregiudica l’interazione uomo-macchina-ambiente. Per una data combinazione di macchina, utensile e pezzo lavorato, i fattori che controllano la velocità di asportazione del materiale sono gli stessi che controllano l’insorgenza del chatter: la velocità di rotazione del mandrino, la profondità assiale di passata e la velocità di avanzamento dell’utensile. Per studiare il fenomeno di chatter, con l’obbiettivo di individuare possibili soluzioni per limitarne o controllarne l’insorgenza, vengono proposti in questa tesi alcuni modelli del processo di fresatura. Tali modelli comprendono il modello viscoelastico della macchina fresatrice e il modello delle azioni di taglio. Per le azioni di taglio è stato utilizzato un modello presente in letteratura, mentre per la macchina fresatrice sono stati utilizzato modelli a parametri concentrati e modelli modali analitico-sperimentali. Questi ultimi sono stati ottenuti accoppiando un modello modale sperimentale del telaio, completo di mandrino, della macchina fresatrice con un modello analitico, basato sulla teoria delle travi, dell’utensile. Le equazioni del moto, associate al processo di fresatura, risultano essere equazioni differenziali con ritardo a coefficienti periodici o PDDE (Periodic Delay Diefferential Equations). È stata implementata una procedura numerica per mappare, nello spazio dei parametri di taglio, la stabilità e le caratteristiche spettrali (frequenze caratteristiche della vibrazione di chatter) delle equazioni del moto associate ai modelli del processo di fresatura proposti. Per testare i modelli e le procedure numeriche proposte, una macchina fresatrice CNC 4 assi, di proprietà del Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche Nucleari e Metallurgiche (DIEM) dell’Università di Bologna, è stata strumentata con accelerometri, con una tavola dinamometrica per la misura delle forze di taglio e con un adeguato sistema di acquisizione. Eseguendo varie prove di lavorazione sono stati identificati i coefficienti di pressione di taglio contenuti nel modello delle forze di taglio. Sono stati condotti, a macchina ferma, rilievi di FRFs (Funzioni Risposta in Frequenza) per identificare, tramite tecniche di analisi modale sperimentale, i modelli del solo telaio e della macchina fresatrice completa di utensile. I segnali acquisiti durante le numerose prove di lavorazione eseguite, al variare dei parametri di taglio, sono stati analizzati per valutare la stabilità di ciascun punto di lavoro e le caratteristiche spettrali della vibrazione associata. Questi risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti applicando la procedura numerica proposta ai diversi modelli di macchina fresatrice implementati. Sono state individuate le criticità della procedura di modellazione delle macchine fresatrici a parametri concentrati, proposta in letteratura, che portano a previsioni erronee sulla stabilità delle lavorazioni. È stato mostrato come tali criticità vengano solo in parte superate con l’utilizzo dei modelli modali analitico-sperimentali proposti. Sulla base dei risultati ottenuti, è stato proposto un sistema automatico, basato su misure accelerometriche, per diagnosticare, in tempo reale, l’insorgenza del chatter durante una lavorazione. È stato realizzato un prototipo di tale sistema di diagnostica il cui funzionamento è stato provato mediante prove di lavorazione eseguite su due diverse macchine fresatrici CNC.

Questa tesi affronta lo studio di una tipologia di vibrazione autoeccitata, nota come chatter, che si manifesta nei processi di lavorazione ad asportazione di truciolo ed in particolare nelle lavorazioni di fresatura. La tesi discute inoltre lo sviluppo di una tecnica di monitoraggio e diagnostica del chatter basato sul rilievo di vibrazioni. Il fenomeno del chatter è caratterizzato da violente oscillazioni tra utensile e pezzo in lavorazione ed elevate emissioni acustiche. Il chatter, se non controllato, causa uno scadimento qualitativo della finitura superficiale e delle tolleranze dimensionali del lavorato, una riduzione della vita degli utensili e dei componenti della macchina. Questa vibrazione affligge negativamente la produttività e la qualità del processo di lavorazione e pregiudica l’interazione uomo-macchina-ambiente. Per una data combinazione di macchina, utensile e pezzo lavorato, i fattori che controllano la velocità di asportazione del materiale sono gli stessi che controllano l’insorgenza del chatter: la velocità di rotazione del mandrino, la profondità assiale di passata e la velocità di avanzamento dell’utensile. Per studiare il fenomeno di chatter, con l’obbiettivo di individuare possibili soluzioni per limitarne o controllarne l’insorgenza, vengono proposti in questa tesi alcuni modelli del processo di fresatura. Tali modelli comprendono il modello viscoelastico della macchina fresatrice e il modello delle azioni di taglio. Per le azioni di taglio è stato utilizzato un modello presente in letteratura, mentre per la macchina fresatrice sono stati utilizzato modelli a parametri concentrati e modelli modali analitico-sperimentali. Questi ultimi sono stati ottenuti accoppiando un modello modale sperimentale del telaio, completo di mandrino, della macchina fresatrice con un modello analitico, basato sulla teoria delle travi, dell’utensile. Le equazioni del moto, associate al processo di fresatura, risultano essere equazioni differenziali con ritardo a coefficienti periodici o PDDE (Periodic Delay Diefferential Equations). È stata implementata una procedura numerica per mappare, nello spazio dei parametri di taglio, la stabilità e le caratteristiche spettrali (frequenze caratteristiche della vibrazione di chatter) delle equazioni del moto associate ai modelli del processo di fresatura proposti. Per testare i modelli e le procedure numeriche proposte, una macchina fresatrice CNC 4 assi, di proprietà del Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche Nucleari e Metallurgiche (DIEM) dell’Università di Bologna, è stata strumentata con accelerometri, con una tavola dinamometrica per la misura delle forze di taglio e con un adeguato sistema di acquisizione. Eseguendo varie prove di lavorazione sono stati identificati i coefficienti di pressione di taglio contenuti nel modello delle forze di taglio. Sono stati condotti, a macchina ferma, rilievi di FRFs (Funzioni Risposta in Frequenza) per identificare, tramite tecniche di analisi modale sperimentale, i modelli del solo telaio e della macchina fresatrice completa di utensile. I segnali acquisiti durante le numerose prove di lavorazione eseguite, al variare dei parametri di taglio, sono stati analizzati per valutare la stabilità di ciascun punto di lavoro e le caratteristiche spettrali della vibrazione associata. Questi risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti applicando la procedura numerica proposta ai diversi modelli di macchina fresatrice implementati. Sono state individuate le criticità della procedura di modellazione delle macchine fresatrici a parametri concentrati, proposta in letteratura, che portano a previsioni erronee sulla stabilità delle lavorazioni. È stato mostrato come tali criticità vengano solo in parte superate con l’utilizzo dei modelli modali analitico-sperimentali proposti. Sulla base dei risultati ottenuti, è stato proposto un sistema automatico, basato su misure accelerometriche, per diagnosticare, in tempo reale, l’insorgenza del chatter durante una lavorazione. È stato realizzato un prototipo di tale sistema di diagnostica il cui funzionamento è stato provato mediante prove di lavorazione eseguite su due diverse macchine fresatrici CNC.

I test di qualifica a vibrazioni vengono usati in fase di progettazione di un componente per verificarne la resistenza meccanica alle sollecitazioni dinamiche (di natura vibratoria) applicate durante la sua vita utile. La durata delle vibrazioni applicate al componente durante la sua vita utile (migliaia di ore) deve essere ridotta al fine di realizzare test fattibili in laboratorio, condotti in genere utilizzando uno shaker elettrodinamico. L’idea è quella di aumentare l’intensità delle vibrazioni riducendone la durata. Esistono diverse procedure di Test Tailoring che tramite un metodo di sintesi definiscono un profilo vibratorio da applicare in laboratorio a partire dalle reali vibrazioni applicate al componente: una delle metodologie più comuni si basa sull’equivalenza del danno a fatica prodotto dalle reali vibrazioni e dalle vibrazioni sintetizzate. Questo approccio è piuttosto diffuso tuttavia all’autore non risulta presente nessun riferimento in letteratura che ne certifichi la validità tramite evidenza sperimentalmente. L’obiettivo dell’attività di ricerca è stato di verificare la validità del metodo tramite una campagna sperimentale condotta su opportuni provini. Il metodo viene inizialmente usato per sintetizzare un profilo vibratorio (random stazionario) avente la stessa durata di un profilo vibratorio non stazionario acquisito in condizioni reali. Il danno a fatica prodotto dalla vibrazione sintetizzata è stato confrontato con quello della vibrazione reale in termini di tempo di rottura dei provini. I risultati mostrano che il danno prodotto dalla vibrazione sintetizzata è sovrastimato, quindi l’equivalenza non è rispettata. Sono stati individuati alcuni punti critici e sono state proposte alcune modifiche al metodo per rendere la teoria più robusta. Il metodo è stato verificato con altri test e i risultati confermano la validità del metodo a condizione che i punti critici individuati siano correttamente analizzati.
Qualification with respect to input vibrations is an important step in the development of a product since it provides fundamental information relative to the product fatigue life. For the sake of test feasibility, environmental vibrations that excite the product during its lifetime (thousand of hours) must be reduced to test profiles suitable for an experimental campaign to be performed in a laboratory (typically by means of an electromechanical shaker). The idea is to increase the amplitude of the input vibrations while decreasing the corresponding duration. Some Test Tailoring procedures exist for the definition of test vibration profiles starting from environmental data properly acquired: one of the most common is based on the equivalence of the fatigue damage caused by both the environmental data and the test profiles. This approach is reasonable and quite widespread: however, in the author’s knowledge, the literature offers no paper dealing with the demonstration of the method reliability based on experimental evidence. In the present thesis, the intense experimental campaign carried out to validate the method (on a proper specimen) is presented. The method is firstly applied to synthesize a test profile (that is random stationary) having the same duration of the non-stationary environmental vibration. The damage potential of the synthesized vibration is then compared to the environmental vibration one, in terms of the specimen time to failure. Results show that the test profile damage potential is highly overestimated and therefore the equivalence is not respected. Some critical issues are pointed out to try to explain and overcome the high error. The method is applied in many other cases and the final results basically confirm the soundness of the method provided that critical issues are properly accounted and compensated for.

I test di qualifica a vibrazioni vengono usati in fase di progettazione di un componente per verificarne la resistenza meccanica alle sollecitazioni dinamiche (di natura vibratoria) applicate durante la sua vita utile. La durata delle vibrazioni applicate al componente durante la sua vita utile (migliaia di ore) deve essere ridotta al fine di realizzare test fattibili in laboratorio, condotti in genere utilizzando uno shaker elettrodinamico. L’idea è quella di aumentare l’intensità delle vibrazioni riducendone la durata. Esistono diverse procedure di Test Tailoring che tramite un metodo di sintesi definiscono un profilo vibratorio da applicare in laboratorio a partire dalle reali vibrazioni applicate al componente: una delle metodologie più comuni si basa sull’equivalenza del danno a fatica prodotto dalle reali vibrazioni e dalle vibrazioni sintetizzate. Questo approccio è piuttosto diffuso tuttavia all’autore non risulta presente nessun riferimento in letteratura che ne certifichi la validità tramite evidenza sperimentalmente. L’obiettivo dell’attività di ricerca è stato di verificare la validità del metodo tramite una campagna sperimentale condotta su opportuni provini. Il metodo viene inizialmente usato per sintetizzare un profilo vibratorio (random stazionario) avente la stessa durata di un profilo vibratorio non stazionario acquisito in condizioni reali. Il danno a fatica prodotto dalla vibrazione sintetizzata è stato confrontato con quello della vibrazione reale in termini di tempo di rottura dei provini. I risultati mostrano che il danno prodotto dalla vibrazione sintetizzata è sovrastimato, quindi l’equivalenza non è rispettata. Sono stati individuati alcuni punti critici e sono state proposte alcune modifiche al metodo per rendere la teoria più robusta. Il metodo è stato verificato con altri test e i risultati confermano la validità del metodo a condizione che i punti critici individuati siano correttamente analizzati.
Qualification with respect to input vibrations is an important step in the development of a product since it provides fundamental information relative to the product fatigue life. For the sake of test feasibility, environmental vibrations that excite the product during its lifetime (thousand of hours) must be reduced to test profiles suitable for an experimental campaign to be performed in a laboratory (typically by means of an electromechanical shaker). The idea is to increase the amplitude of the input vibrations while decreasing the corresponding duration. Some Test Tailoring procedures exist for the definition of test vibration profiles starting from environmental data properly acquired: one of the most common is based on the equivalence of the fatigue damage caused by both the environmental data and the test profiles. This approach is reasonable and quite widespread: however, in the author’s knowledge, the literature offers no paper dealing with the demonstration of the method reliability based on experimental evidence. In the present thesis, the intense experimental campaign carried out to validate the method (on a proper specimen) is presented. The method is firstly applied to synthesize a test profile (that is random stationary) having the same duration of the non-stationary environmental vibration. The damage potential of the synthesized vibration is then compared to the environmental vibration one, in terms of the specimen time to failure. Results show that the test profile damage potential is highly overestimated and therefore the equivalence is not respected. Some critical issues are pointed out to try to explain and overcome the high error. The method is applied in many other cases and the final results basically confirm the soundness of the method provided that critical issues are properly accounted and compensated for.

In this work an artificial driving agent able to adapt its behavior depending on the specific situation and to generate human-like maneuvers was developed. The agent, called co-driver, was designed with a bio-inspired architecture, with an approach that takes advantage of ideas from cognitive science. In fact the decision process is based on the affordance competition hypothesis: the agent generates a representation of all possible actions given what is perceived in the environment and then chooses the optimal maneuver after inhibiting all the dangerous ones. In the first stage of the development process, atomic actions, called motor primitives, were identified. Then the co-driver was implemented with a layered architecture, where these motor primitives were combined in the upper levels in order to obtain more complex behaviors. Thanks to this particular architecture, the development process of the final artificial driver was split in two parts: initially an advanced driver assistance system (ADAS) was implemented and tested, and finally the architecture was extended in order to have an artificial driving agent for automated driving. In the first case the system was successfully tested on public roads and was able to warn the driver in case of dangerous scenarios, such as blind intersections. In the latter case, the co-driver could manage several challenging test cases in urban scenarios, from car following to cut-in scenario and curves. Finally, it was compared with a state-of-art driver model of CarMaker simulation software used by the main car manufacturers. Due to the achieved results, this work can be considered a valid potential solution for automated driving. In fact, the artificial driver was used as starting point for a European project (“Dreams4Cars”) that is currently in progress.