1390 research outputs found
Sort by
Analisi mediante microtomografia computerizzata basata sulla radiazione X di sincrotrone della cinetica di Bone Turnover in condizioni di gravità modificata
No full textL'osso è un tessuto complesso che subisce un continuo processo di rimodellamento. La gravità è una forza fisica che svolge un ruolo determinante in tale contesto e contribuisce al mantenimento dell'integrità ossea. Durante il mio lavoro di Dottorato ho analizzato le alterazioni della microarchitettura ossea in topi wild type (WT) e topi transgenici (PTN-Tg) esposti a condizioni di gravità modificata (microgravità, macrogravità e tail-suspension). Il ceppo di topo transgenico che sovra-esprime la pleiotropina (PTN) nell’ osso è stato scelto per gli effetti positivi della PTN sul turnover osseo. Nelle condizioni di microgravità, questo studio ha rivelato una diminuzione del volume osseo durante il volo spaziale nelle ossa portanti di entrambi i ceppi. Per entrambi i topi PTN-Tg e WT è stata osservata una diminuzione del numero di trabecole dopo il volo nonché un aumento significativo della distanza trabecolare, mentre lo spessore trabecolare non ha mostrato alcuna variazione significativa. Si è osservato che l'espressione del transgene PTN durante il volo sembra aver protetto i PTN-Tg dagli effetti negativi indotti dalla microgravità. Risultati ovviamente differenti sono stati ottenuti invece nelle condizioni di macrogravità (2g). A livello femorale è emerso che le condizioni più favorevoli dei WT rispetto ai topi PTN-Tg nel vivarium permangono nei topi 2g dei due ceppi. Non sono state invece riportate variazioni significative dei diversi parametri morfometrici nelle spine dei topi 2g rispetto ai rispettivi siti dei vivarium. Infine nella condizione di tail-suspension si osserva una riduzione del volume delle ossa di carico rispetto al volume totale più marcata nei campioni PTN-Tg rispetto ai campioni WT. Tale diminuzione del volume osseo in entrambi i ceppi sembra comunque meno marcata rispetto a quella ottenuta in condizioni di microgravità. Si potrebbe ipotizzare che l’utilizzo delle zampe anteriori porti ad un rilascio in circolo di molecole e che questo rilascio “tamponi” parzialmente le modifiche metaboliche dovute all’assenza di carico sugli arti posteriori. Per di più, è stato ipotizzato che la posizione “obliqua” che il topo assumeva avrebbe potuto attivare una risposta dovuta al fluid shift verso la testa, alterando in un qualche modo, gli effetti della tail suspension
Advanced strategies for control and fault diagnosis of marine surface vessels
No full textIl moto di vascelli superficiali è pesantemente influenzato dalla presenza di onde
e altri disturbi ambientali. Il moto di rollio indotto dalle onde provoca accellerazioni
verticali che possono incrementare le possibilità di danni al carico
e l’incidenza di malori per passeggeri ed equipaggio, mentre i moti orizzontali
indotti da correnti, onde e vento influiscono sul preciso posizionamento della
nave nelle operazioni di ancoraggio o di accostamento della nave. E’ di grande
importanza per la sicurezza e il comfort di equipaggio ed eventuali passeggeri,
nonchè sicurezza del carico, affidabilità e operabilità della nave che il vascello
sia predisposto con opportuni sistemi di controllo in grado di smorzare il moto
di rollio o garantire un corretto posizionamento della nave in maniera affidabile,
quindi anche in caso di guasti alle appendici di controllo. Per questi aspetti il
problema principale risiede nel trovare il giusto trade-off tra le prestazioni e la
complessità del sistema di controllo in rapporto alle condizioni operative, dovute
agli accoppiamenti tra I gradi di libertà del sistema. Questa tesi presenta dei
contributi innovativi per la quantificazione delle limitazioni insite nei sistemi di
controllo per lo smorzamento del rollio attraverso lo studio delle caratteristiche
proprie del modello idrodinamico e propone un innovativo sistema controllo a
struttura variabile focalizzato sulla robustezza in risposta a incertezze sul modello,
ai disturbi esterni e a possibili guasti nel sistema di attuazione della nave
nei sistemi di controllo per la stabilizzazione del moto di rollio e per il posizionamento
dinamico della nave. Le soluzioni proposte sono state validati tramite
tool e software per la simulazione, nonchè tramite test condotti in vasca con un
modello in scala di un vascello di superficie
A low-cost structural health monitoring system for residential buildings: experimental tests on a scale model
No full textUna delle questioni più importanti riguardante l’Ingegneria civile e meccanica
è il rilevamento di danni strutturali. Una struttura civile, durante la sua
vita utile, oltre all’ordinaria esposizione ai carichi di servizio e ambientali, può
essere sottoposta episodicamente anche carichi più rilevanti come ad esempio
i terremoti. Questi eventi possono avere un profondo impatto sulla sicurezza
degli edifici e diventa opportuno, o in molti casi necessario, un continuo monitoraggio
delle condizioni di salute della struttura. Le tecniche più utilizzate
sono quelle di monitoraggio strutturale o Structural Health Monitoring (SHM).
Queste consentono di fornire una preziosa conoscenza del comportamento dinamico
delle strutture monitorate, della loro risposta in condizioni di servizio
sotto carichi ambientali, o sottoposte a situazioni di sollecitazione più rilevanti.
Tali sistemi sono largamente impiegati nelle applicazioni di ingegneria meccanica,
aeronautica e civile (soprattutto per strutture rilevanti), e in genere si
basano sulla misura e sullo studio delle vibrazioni di risposta a diversi input.
Lo sviluppo di dispositivi di misura a basso costo e a basso consumo energetico,
la disponibilità di sistemi di acquisizione di ultima generazione e di software
avanzati per l’analisi dinamica delle strutture rendono possibile l’applicazione
di tecniche di monitoraggio strutturale non solo a strutture strategicamente
significative (grandi infrastrutture, etc.), ma anche ad edifici ordinari. In tale
contesto, lo scopo di questa ricerca è quello di proporre una nuova metodologia
sperimentale e numerica per eseguire il monitoraggio di strutture civili, utilizzando
un prototipo di sistema SHM a basso costo, caratterizzato da sensori
MEMS e da strumenti di acquisizione di nuova generazione. Per questo motivo
è stato realizzato un modello in scala di un edificio a tre piani. Il modello è stato
strumentato e sottoposto a prove dinamiche cicliche. Sul modello sono stati
inseriti insieme ai tradizionali accelerometri piezoelettrici dei sensori MEMS,
in modo da poter confrontare i risultati e valutare le prestazioni di questi ultimi.
Sono state eseguite diverse prove dinamiche utilizzando due diversi tipi di
sensori per fare un’analisi comparativa del rumore di fondo, della risposta dinamica
e dello sfasamento in differenti condizioni operative. I risultati ottenuti
dai sensori a basso costo hanno evidenziato delle buone prestazioni paragonabili
a quelle degli accelerometri piezoelettrici. I dati acquisiti dal sistema sono applicati
a un modello numerico agli elementi finiti (FE) per rilevare l’esistenza, la
distribuzione e l’entità di danni locali e valutare quindi la vita utile rimasta. Il modello numerico (FE) della struttura è stato sviluppato e verificato sulla base
dei risultati ottenuti dall’ identificazione sperimentale dei parametri modali
della struttura, eseguita utilizzando le tecniche di analisi modale sperimentale
EMA (input-output) e di analisi modale operazionale OMA (output-only).
I parametri modali stimati sono stati utilizzati per controllare il modello FE.
L’analisi e il confronto dei risultati teorici e sperimentali ottenuti permettono di
affermare che il sistema proposto rappresenta una soluzione adeguata in termini
di costi, di affidabilità della misura dei sensori che registrano gli input dinamici
e di previsione della vita residua della struttura a seguito di un fenomeno
rilevante. La vita utile stimata dal modello in scala ottenuta mediante indici
danno locale e globale è coerente con i risultati sperimentali
An innovative approach for automated job-site work progress assessment
No full textMonitorare i progressi di costruzione è sempre stata una delle maggiori preoccupazioni per i direttori di cantiere. Molti sono i vantaggi offerti da un approccio affidabile in questo campo, tra i quali: efficiente controllo delle prestazioni del progetto e controllo di qualità, tempestive ispezioni in loco, un migliore controllo delle prescrizioni di salute e sicurezza contro gli infortuni di lavoro e di decessi, che sono ancora troppo elevati. Questo lavoro affronta lo sviluppo di un approccio semi-automatico per la gestione della costruzione, sulla base di due caratteristiche principali: da un lato una project management di riorganizzazione delle informazioni del progetto, basata su BIM (Building Information Modeling) e protocolli di modellazione 4D, il cui obiettivo è facilitare il controllo in fase di esecuzione; dall'altro lato una piattaforma di monitoraggio per la raccolta in tempo reale di dati relativi al lavoro, progresso e utilizzo delle risorse, per mezzo di tecnologie a bassissima intrusività. Il lavoro di ricerca riguarda anche lo sviluppo di modelli intelligenti probabilistici per stima in tempo reale del progresso della cantiere, che operano sulla base di un flusso continuo di dati raccolti da reti di monitoraggio distribuite sul posto. Tracce di attività sono rappresentate come un insieme di variabili di stato raffiguranti i tassi di utilizzo dei lavoratori: sforzo, attrezzature e materiali e altre informazioni ambientali. Essendo le stime sempre correlate a processi dinamici, sono stati utilizzate Reti Bayesiane Object Oriented per sviluppare una serie di modelli di primo ordine markoviani. In un secondo tempo, i modelli sono disposti come una sequenza di istanti temporali, dove ogni istante temporale propaga evidenze raccolte dalla rete di sensori di monitoraggio nel tempo. Le reti sono stati sviluppate e validate attraverso dati raccolti da un caso reale, e hanno dimostrato di essere in grado di dedurre avanzamento dei lavori, la cui precisione dipende dalla risoluzione e la qualità dei dati raccolti
Experimental and numerical study on solar walls for energy savings, thermal comfort and sustainability of residential buildings
No full textLa tesi presenta uno studio sul comportamento dei muri solari in un edificio residenziale in clima mediterraneo, in termini di prestazione energetica, comfort igrotermico e sostenibilità. L’uso dei muri solari nei climi temperati è problematico in estate per i fenomeni di surriscaldamento, soprattutto in edifici super-isolati conformi agli attuali standard energetici. Pochi studi in letteratura studiano il comportamento del sistema in questi climi e il loro ciclo di vita.
Gli obiettivi dello studio sono: l’analisi sperimentale dei parametri termici del muro solare in diverse condizioni; la valutazione dell’influenza dei muri solari su fabbisogni di energia e comfort termo-igrometrico di appartamenti con diversi livelli di isolamento; la minimizzazione dei fabbisogni energetici e dei carichi ambientali lungo il ciclo di vita.
La metodologia ha incluso diverse fasi: una serie di monitoraggi su un caso studio in diverse stagioni e condizioni; simulazione in regime dinamico su un modello calibrato con dati sperimentali per generalizzare i risultati energetici e di comfort; sviluppo di un approccio integrato per l’ottimizzazione di prestazioni energetiche ed ambientali che combina ciclo di vita, simulazione energetica e ottimizzazione con i piani fattoriali.
I risultati dimostrano che il muro solare è un sistema efficiente per risparmio energetico e comfort indoor nei climi mediterranei. L’uso combinato di schermi orizzontali, serrande e ventilazione trasversale possono ridurre significativamente i carichi di raffrescamento e garantire un livello di comfort soddisfacente in estate. I risultati dell’analisi di ottimizzazione hanno dimostrato che è possibile ridurre i carichi ambientali e la domanda di energia del sistema nel ciclo di vita fino a -55% con calcestruzzo areato, doppi vetri e telai in legno invece di un design convenzionale. Questa metodologia potrebbe essere generalmente applicata ad analisi di sostenibilità, progetto e ottimizzazione di sistemi di facciata
L'uso cominato di NDTs innovativi per la valutazione dello stato di conservazione di affreschi, stucchi e intonaci su volte sottili leggere
No full textNegli ultimi anni è stato osservato un crescente interesse da parte dell’opinione
pubblica verso la conservazione di opere di alto valore storico, artistico e culturale.
La comunità scientifica si è prodigata a fornire strumenti, tecniche e procedure in
grado di perseguire l’obiettivo di salvaguardare l’inestimabile valore dei beni
artistici. Nel campo dell’ingegneria edile, la strada intrapresa è stata quella di
mettere a punto una serie di strumenti completamente non invasivi in grado di
valutare lo stato di conservazione delle opere architettoniche, si parla di NDTs: Non
Destructive Testings, controlli non distruttivi. L’importanza della completa non
invasività di tali tecniche è dovuta all’enorme pregio dei campioni da osservare e
valutare.
La tesi che viene presentata di seguito è la sintesi del lavoro svolto nei tre anni di
Dottorato presso il Dipartimento di Ingegneria Civile Edile e Architettura
dell’Università Politecnica delle Marche e che ha visto come punto centrale una
stretta collaborazione con il Dipartimento di Meccanica della stessa Università.
Sono state testate principalmente due tecniche diagnostiche: la vibrometria laser e
gli ultrasuoni; sono state messe a punto strategie e procedure innovative e
d’avanguardia ad hoc allo scopo di perfezionare un metodo efficace e non invasivo
per le indagini sullo stato di conservazione delle volte leggere in canna e gesso, dette
anche “volte in camorcanna” .
L’interesse verso il sistema costruttivo, caratteristico del territorio marchigiano,
delle volte in canna e gesso non dipende esclusivamente dalla volontà di studiare e
conservare il sistema in sé, piuttosto è indispensabile porre l’accento sulla necessità
di conservare le opere d’altissimo valore storico e artistico che tali volte, molto
spesso, tramandano fino ai nostri giorni. Le volte in camorcanna, infatti, sono spesso
state usate per la copertura orizzontale di navate di chiese, sale teatrali e stanze di
palazzi nobiliari; all’intradosso delle quali si osservano con grande frequenza
superfici affrescate o stuccate di inestimabile pregio artistico.
La conservazione delle volte in camorcanna è, quindi, strettamente legata alla forte
necessità di salvaguardare gli intradossi di pregio.
Lo scopo della ricerca è stato quello di mettere a punto una serie di tecniche
diagnostiche adatte alle superfici da scansionare e capaci di indagare con precisione
un sistema costruttivo così eterogeneo come quello delle volte in camorcanna. Sono
quindi stati realizzati alcuni campioni, in ognuno dei quali erano presenti uno o più difetti ed in particolare l’interesse è stato rivolto alla presenza di discontinuità tra i
materiali e alla non perfetta connessione tra gli elementi.
In particolare si è definita una tecnica ad ultrasuoni ibrida che utilizza
contemporaneamente una sonda a contatto dal lato dell’intonaco e una sonda
accoppiata in aria dal lato delle canne. La sperimentazione ha confermato la
fattibilità e l’efficacia della prova nell’individuare i distacchi tra i vari materiali.
La vibrometria è stata, invece, utilizzata principalmente per verificare la presenza di
distacchi strutturali tra le centine e lo stuoiato. Analisi preliminari sono state
effettuate tramite la realizzazione di un modello numerico agli elementi finiti
attraverso il quale è stato individuato il comportamento generale del sistema
costruttivo in caso di distacco presente. Il modello numerico è poi stato utilizzato per
verificare numericamente i risultati ottenuti. In particolare il modello ha garantito la
possibilità di individuare questi difetti in quanto ha mostrato con chiarezza che la
parte difettata ha un proprio modo di vibrare indipendente dalla struttura nella sua
completezza. Sono stati testati numerosi tipi di eccitazione: l’altoparlante, il martello
strumentato manuale battente sulle centine; il martello strumentato collegato ad uno
shaker automatico battente su vari punti della volta all’estradosso e all’intradosso, il
trasduttore piezoelettrico posto all’estradosso della volta. Non tutte le tecniche di
eccitazione si sono dimostrate efficaci. Eccitando in modo adeguato la struttura è
stato, però, possibile confermare quanto il modello numerico aveva suggerito: ad
alcune frequenze, diverse da quelle proprie della struttura, si manifestano tutta una
serie di modi di vibrare che coinvolgono solo la parte difettata e che possono essere
individuati come modi propri del difetto perfettamente identificabili rispetto al resto
Grape and olive: physiological responses to biotic and abiotic stress
No full textLe piante crescono in ambiente aperto in continuo cambiamento e sono sottoposte a stress. Gli stress possono essere classificati come interni e esterni. Lo stress interno porta a mutazioni o a abnormi divisioni cellulari e infine a una ripartizione anomala della crescita, dell’allocazione e della ripartizione del carbonio. Stress esterni possono essere abiotici o biotici. Siccità, freddo, caldo, alta salinità, fitotossine rilasciate da lettiere indecomposte o altri residui organici sono fra i fattori che più drasticamente riducono la crescita, lo sviluppo e la produzione delle piante. Fra gli stress biotici quelli da patogeni (batteri, funghi, fitoplasmi, virus) sono i più pericolosi per la produzione. Nei prossimi anni per consentire livelli elevati di produzione capaci di rispondere alla crescente domanda di olio e vino, ogni regione produttiva dovrà rispondere con un incremento delle superfici coltivate nelle zone agroecologiche in cui sono attualmente coltivate oppure dovrà espandersi in nuove zone. Questo richiederà in ogni caso un cambiamento di tecniche di coltivazione e di gestione degli impianti che dovranno di conseguenza fronteggiare maggiori stress biotici (nelle zone meno vocate) o stress dovuti al reimpianto (se impiantati negli stessi appezzamenti).
Questo progetto ha lo scopo di valutare la risposta fisiologica della vite e dell’olivo a stress biotici e abiotici. In particolare sono oggetto stati di studio gli effetti del legno nero (fitoplasma) e del accartocciamento virale (GLRaV-3 virus) sugli scambi gassosi e sulla produzione di vite Chardonnay and Cabernet Franc, rispettivamente. Sono stati inoltre approfonditi gli effetti di residui colturali di olivo indecomposti e di sansa proveniente da un frantoio a due fasi su olivo cv. Arbequina and Frantoio. L’infezione con fitoplasmi e virus ha indotto una riduzione significativa della fotosintesi, della traspirazione e della conduttanza stomatica in entrambi i vitigni durante l’estate dopo
l’allegagione. La riduzione degli scambi gassosi e del metabolismo ha indotto una riduzione della produzione, della crescita dei tralci e della loro lignificazione. In definitiva la riduzione della produzione è stata pari al 70 e 40% rispettivamente. L’applicazione di residui colturali di olivo e di sanse di olivo su piante in vaso ha ridotto la crescita radicale e dei germogli in funzione della dose applicata, mentre ha portato in proporzione ad un aumento del contenuto di sostanza organica nel substrato.
In conclusione, nel caso di fitoplasmi e virus è necessaria un’attenta profilassi per evitare la diffusione attraverso il materiale di vivaio e una volta presenti in campo deve essere prevista una campagna di eradicazione delle piante infette che possono sopravvivere all’infezione e funzionare da inoculo. Nel caso dell’olivo si deve invece tenere conto che applicazioni localizzate di residui indecomposti e di sanse hanno un’azione temporanea fortemente tossica per le radici e quindi per poter sfruttare al meglio il miglioramento indotto del contenuto di sostanza organica e non avere ripercussioni negative sulle produzioni serve un’attenta programmazione delle dosi e del momento dell’intervento
Strategies for the genetic transformation, via organogenesis, of Prunus SPP to induce resistance to Plum Pox Virus (PPV) through post-transcriptional gene silencing
No full textLe drupacee, in par-colare il pesco (Prunus persica), sono tra le specie arboree più importan-
col-vate nel bacino del Mediterraneo, tu9avia infezioni virali determinate in par-colare da Plum
Pox Virus (PPV), agente eziologico della Sharka, sono la causa di notevoli perdite agronomiche ed
economiche. Al momento non ci sono mezzi di lo9a dire9a contro tale infezione ma solo mezzi di
prevenzione non sempre efficaci e con problemi di sostenibilità ambientale e di cos- per gli
agricoltori. Per questo mo-vo mol- programmi di studi genomici e di breeding tradizionale sono
finalizza- a conoscere i meccanismi di resistenza. L’applicazione del breeding tradizionale al genere
Prunus per introdurre questo cara9ere presenta molte limitazioni: difficoltà di reperire fon-
gene-che di resistenza, tempi lunghi e introgressione di cara9eri agronomicamente nega-vi.
L’applicazione delle tecniche di trasformazione gene-ca, u-li per studi funzionali, potrebbero
essere usa- per introdurre geni di resistenza individua- in Prunus spp. o geni per il silenziamento
genico post‐trascrizionale (PTGS) capaci di indurre resistenza a virus. L’applicazione in pesco delle
tecniche di trasformazione gene-ca non è risultata finora efficiente, in par-colare nel caso di
tessu- soma-ci. Un efficiente protocollo di rigenerazione in vitro (MezzeO et al., 2002), mediante
organogenesi, è stato ada9ato efficientemente, per la rigenerazione e per la trasformazione
gene-ca di una cul-var e portainnesto di pesco e di un portainnesto di albicocco. Sono sta-
sviluppa- e u-lizza- due differen- metodi di trasformazione, quello mediato da Agrobacterium
tumefaciens, applicato su ammassi di cellule meristema-che e quello biolis-co u-lizzato sia per la
trasformazione di ammassi meristema-ci che di apici vegeta-vi. Gli esperimen- di trasformazione
gene-ca sono sta- condoO u-lizzando costruO a “forcina” per l’induzione della resistenza a PPV
tramite il meccanismo del PTGS
Indagini ultrastrutturali dell'apparato boccale e dell'area esofagea dei namatodi fitoparassiti bursaphelenchus mucronatus mamiya & enda e B. eremus
No full textNonostante i Nematodi fitoparassiti costituiscano uno dei gruppi di Metazoi che arrecano
i maggiori danni alle colture agrarie e agli ecosistemi forestali, non molti sono gli studi
disponibili sull’ultrastruttura di questi organismi che, a fronte di una relativamente semplice
organizzazione corporea generale, hanno differenziato peculiari soluzioni evolutive che hanno
permesso loro di colonizzare gran parte degli ambienti del pianeta.
In considerazione dell’importanza fitosanitaria e dei siti di sviluppo delle specie incluse
nel Genere Bursaphelenchus, la ricerca è stata incentrata sullo studio dell’apparato boccale e
della zona esofagea di due nematodi fitoparassiti, Bursaphelenchus mucronatus Mamiya &
Enda, 1979, il cui sviluppo si completa nei canali resiniferi di conifere, e Bursaphelenchus
eremus Rühm 1956 (Goodey, 1960), infeudato a latifoglie e reperito solo di recente in
ambiente mediterraneo su Querce interessate da fenomeni di deperimento di vario grado e
intensità. Popolazioni delle due specie di Nematodi sono state individuate in boschi misti
meso-termofili dell’Italia Centrale (Toscana) mediante indagini di campo e successivi esami
tassonomici in laboratorio. Con gli esemplari raccolti sono stati realizzati allevamenti in
piastra per ottenere materiale biologico da destinare alle successive indagini di microscopia
elettronica a trasmissione. L’utilizzo di un TEM in grado di operare a 80 KV ha permesso di
osservare sezioni ultrasottili di ambedue le specie di nematodi e condurre studi ultrastrutturali
su apertura boccale, sensilli labiali e canali anfidiali, stiletto e relativo organo sensoriale,
esofago, intestino e in particolare sul sistema ghiandolare interno. Sono state individuate tre
ghiandole esofagee, una dorsale e due subventrali, deputate alla produzione degli enzimi
digestivi. Le strutture ghiandolari studiate sono state descritte e confrontate in relazione alle
differenti caratteristiche di habitat e pabulum delle due specie di nematodi. A fronte di un
modello strutturale comune rilevato per le due specie di nematodi è stato possibile evidenziare
dimensioni maggiori del bulbo mediano e dello stiletto della specie infeudata alle conifere. È
inoltre emersa una forte variabilità nelle dimensioni della ghiandola dorsale negli esemplari di
ambedue le specie