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Seismic Retrofit Design of a 17-Storey Shear-Wall RC Building with SPD and MPD Dampers
No full textThis thesis investigates the seismic performance improvement of a 17-storey reinforced-concrete shear-wall building through the incorporation of fluid viscous dampers (FVDs). Two damper arrangements: stiffness-proportional damping (SPD) and mass-proportional damping (MPD) are designed, calibrated, and evaluated using a structured five-step procedure based on the methodologies of Silvestri and Trombetti. The study employs three numerical models developed in SAP2000: an undamped reference structure, a damped structure equipped with linear viscous devices, and a fully nonlinear configuration using Maxwell-type dampers. Modal analysis, response spectrum analysis, and linear and nonlinear time-history analyses are performed to quantify the reduction in seismic demands. In parallel, two modelling strategies for the structural system (1) a full shell-element model and (2) a beam-column–shear-wall model with explicit representation of façade openings are compared to assess the influence of modelling assumptions on dynamic response. Results demonstrate substantial reductions in base shear, inter-storey drift, and floor displacements for both SPD and MPD systems, with SPD showing marginally higher efficiency. The comparison between modelling strategies confirms that the shell model predicts stiffer behaviour and slightly lower seismic demands, while the beam-column–shear-wall model provides a more realistic representation of stiffness distribution affected by façade openings. Overall, the findings highlight the importance of both damper configuration and modelling strategy in the reliable seismic assessment and retrofit of high-rise shear-wall buildings
Performance Evaluation of High-content RAP Asphalt Mixtures with Recycling Additives
No full textThe reuse of reclaimed asphalt pavement (RAP) is a key strategy to reduce the consumption of virgin materials and the environmental impact of road infrastructure. When RAP content becomes high, however, the stiff aged binder strongly influences mixture behavior and recycling agents are often needed to restore an adequate balance between stiffness, durability and workability.
This thesis evaluates the effect of a liquid rejuvenating additive, referred to as Experimental Product (EP), on the performance of a dense-graded asphalt mixture containing about 40% RAP. Four mixtures were produced at an industrial asphalt plant and laid in an experimental field, differing only in the rejuvenator dosage with respect to the RAP binder: 0%, 3%, 4% and 5% (Mix_0%, Mix_3%, Mix_4% and Mix_5%). After several months of service under heavy traffic, cores were extracted for laboratory testing. The study combines in-situ functional measurements (skid resistance and macrotexture) with volumetric analyses (binder content, aggregate gradation, maximum and bulk density, air-void content) and mechanical tests on cores (indirect tensile strength at 25 °C, indirect tensile stiffness modulus at 20 °C and Hamburg Wheel Tracking in water at 50 °C).
The results show that almost all mixtures guarantee adequate functional performance, while EP mainly affects volumetric and mechanical behavior. Increasing EP dosage generally increases soluble binder content and bulk density and reduces air-void content, especially for Mix_5%. At the same time, tensile strength, stiffness and rutting resistance decrease as EP dosage rises, with Mix_0% showing the best mechanical performance and Mix_5% the highest rut depths. Overall, moderate EP dosages (about 3–4% on RAP binder) may provide a compromise between improved compactability and acceptable mechanical properties, whereas higher dosages are not recommended under the investigated conditions
Definizione e implementazione dell'architettura informativa per un framework Digital Twin applicato a flotte di veicoli a due ruote
No full textL’evoluzione delle architetture elettroniche nei veicoli a due ruote ha trasformato profondamente il modo in cui il pilota e l'utente interagiscono con la moto, dando vita ad un ecosistema sempre più digitale e interconnesso. In questo scenario, il presente lavoro di tesi propone lo sviluppo di un framework modulare, scalabile ed automatizzato per gestire l’intero ciclo di vita dei dati di logging provenienti dalla rete veicolare di una moto. L’architettura realizzata si basa su un insieme di microservizi containerizzati, implementati in NET 8.0 e orchestrati tramite Docker, capaci di cooperare in modo coordinato nelle diverse fasi di acquisizione, elaborazione, archiviazione e consultazione dei dati.
Il sistema integra un servizio di sincronizzazione in grado di rilevare automaticamente nuovi file di logging provenienti dal data logger di bordo, un modulo di elaborazione che sfrutta script Python e MATLAB, un servizio dedicato all’aggregazione e al caricamento dei dati in un database di serie temporali InfluxDB e un web service che rende disponibili funzionalità di consultazione, analisi e conversione. Quest’ultimo permette inoltre la generazione di file BLF standardizzati a partire dai dati acquisiti sfruttando la libreria sviluppata nell’ambito della tesi, la BLFNetInterface.
Per la validazione dell’architettura è stato realizzato un ambiente di test interamente simulato, basato su script Python capaci di riprodurre il comportamento del logger reale e l’arrivo progressivo dei Lap. I risultati dimostrano l’efficacia, la coerenza e l’elevata estensibilità del framework, evidenziandone la naturale predisposizione a future integrazioni, tra cui l’adozione di modelli di Digital Twin per la rappresentazione virtuale e predittiva del comportamento dinamico del veicolo
PEF-Assisted Extraction from Alaria esculenta: Treatment Settings and Evaluation of Phenolic Content and Antioxidant Activity in the Extracts
No full textLe macroalghe sono una fonte rinnovabile di composti bioattivi, ma ottenere estratti di elevata qualità con metodi convenzionali rimane complesso. In questo lavoro è stato esplorato l’impiego della tecnologia a Campi Elettrici Pulsati (Pulsed Electric Field, PEF) come approccio verde per favorire l’estrazione di molecole antiossidanti dall’alga bruna Alaria esculenta e valutarne la bioattività. Il trattamento PEF non è stato ottimizzato in modo formale: è stato invece condotto uno screening di differenti combinazioni di tensione (12–24 kV), numero di impulsi (600–1200), frequenza (30–40 Hz) e durata dell’impulso (6–7 µs), secondo un disegno sperimentale adattivo basato sulla risposta del campione. Gli estratti sono stati caratterizzati per contenuto fenolico totale (TPC, metodo Folin–Ciocâlteu) e attività antiossidante tramite saggi DPPH e ABTS; sono stati inoltre misurati pH, conducibilità e contenuto di sostanza secca. I risultati hanno evidenziato il potenziale del PEF nell’incrementare TPC e capacità antiossidante degli estratti. Le condizioni più efficaci, individuate nel gruppo di prove sperimentali IV (ad es. HIGH3_BW, HIGH5_W), erano caratterizzate da impulsi più lunghi (7 µs) e da un’elevata energia cumulativa (1000–1200 impulsi). L’analisi ANOVA, seguita da test Tukey–Kramer HSD, ha mostrato differenze significative tra i set di trattamento. Dopo PEF il pH degli estratti è diminuito e la conducibilità è aumentata, in accordo con una maggiore permeabilizzazione cellulare. Tutti i campioni hanno mostrato attività antiossidante in vitro; il DPPH ha seguito da vicino l’andamento del TPC, mentre l’ABTS ha evidenziato valori elevati in diversi set del gruppo III, mantenendosi alto nel ciclo IV. Complessivamente, la tecnologia PEF emerge come strategia promettente ed efficiente per recuperare composti bioattivi da A. esculenta, in particolare utilizzando impulsi più ampi e condizioni di trattamento ad alta intensità, pur nel rispetto dei limiti operativi pratici
Studio integrato di trattamenti con ozono e dipping su mele di IV gamma: qualità, sicurezza e prolungamento della shelf life
No full textLa frutta di IV gamma presenta shelf-life limitata da imbrunimento enzimatico, perdita di texture e crescita microbiota. Lo studio ha valutato l’efficacia di un trattamento con ozono gassoso (60 mg/L per 1 min) applicato su mele Cripps Pink di IV gamma, confrontandolo con immersone in soluzione di acido ascorbico e carbonato di calcio, e con un trattamento combinato. Durante 14 giorni a 4-6 °C, sono stati monitorati colore, imbrunimento, texture, sostanza secca, respirazione, pH e carica microbica. L’acido ascorbico ha efficacemente ritardato l’imbrunimento; l’ozono ha contribuito al controllo del microbiota superficiale. Il trattamento combinato ha mostrato potenziale effetto sinergico nel preservare qualità e stabilità sensoriale. La respirazione e l’emissione termica erano più contenute nei campioni con acido ascorbico, con il comportamento sinergico evidenziato dalla combinazione ozono-ascorbico. La carica microbiologica è risultata contenuta fino a 8 giorni, senza evidenze di potenziale antimicrobico significativo dell’ozono alle condizioni testate. Il pH è rimasto stabile lungo la conservazione, influenzato positivamente dal carbonato di calcio presente nel dipping. In sintesi, l’integrazione di ozono gassoso e dipping si propone come strategia promettente per prolungare la shelf-life delle mele di IV gamma, preservando le caratteristiche qualitative e tecniche del prodotto
Analisi comparativa tra tre diverse soluzioni costruttive di uno stesso edificio dal punto di vista economico, funzionale e tempi di costruzione
No full textLo studio svolto in questa tesi, in collaborazione con il CNR-IBE “Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto per la BioEconomia” e l’azienda di costruzione di edifici in legno ALPE-NOS s.r.l., ha l’obiettivo di confrontare in termini economici, temporali e fisico-tecnici una moderna villetta monofamiliare in X-Lam con la tecnica costruttiva in legno più tradizionale, il Platform Frame, e la classica Muratura Portante. Temi ambientali ed ecologici si sono voluti escludere dalla trattazione. Il lavoro svolto parte da un dimensionamento e verifica del caso studio fornito da ALPENOS s.r.l. in X-Lam e da un predimensionamento degli altri due casi. Inoltre, si sono progettate le varie stratigrafie facendo riferimento ai progetti dell’azienda. Dopodiché si è iniziato il processo di confronti prestazionali in termini economici, quantitativi, tempistici e fisico-tecnici. Si sono sviluppati tre CME più tre CME degli oneri della sicurezza da cui si sono potuti fare il confronto economico, di quantità di materiale utilizzato e di tempi di costruzione. Come ultimo confronto si è analizzato il comportamento fisco-tecnico delle pareti esterne delle tre tipologie costruttive messe in diverse zone termiche del territorio italiano (E, B, F) con l’apposizione di diverse variazioni di spessore dello strato isolante a cappotto e con diversi materiali andando a verificare la fattibilità di costruzione di questo immobile su tutto il territorio nazionale apportando nessuna o poche modifiche. Dai risultati si deduce che: le soluzioni lignee hanno un costo maggiore rispetto alla muratura; le soluzioni lignee hanno una maggiore flessibilità, rapidità di posa, efficienza energetica e minor tempo di costruzione; le soluzioni in X-Lam sono le più sfruttabili e ottimizzate in qualsiasi zona climatica
Studio e implementazione di un milkrun per l'asservimento dei materiali a bordo linea: il caso Toyota Material Handling Manufacturing Italy
No full textIl presente elaborato analizza e sviluppa un progetto di ottimizzazione dei flussi logistici interni
presso Toyota Material Handling Manufacturing Italy, con particolare riferimento
all’asservimento del materiale junjo mediante l’introduzione di un sistema Milk Run.
L’obiettivo principale consiste nella riduzione dei rischi legati alla movimentazione tramite
carrelli elevatori a bordo linea, incrementando al contempo efficienza, standardizzazione e
qualità del processo logistico, in coerenza con i principi del Toyota Production System.
La ricerca è stata condotta attraverso un approccio metodologico rigoroso basato su strumenti
della Lean Production, tra cui Yamazumi Chart, Motion Sheet, Standard Work Combination
Table e Material & Information Flow. Queste tecniche hanno consentito di condurre una
valutazione approfondita dello stato attuale, individuando criticità operative, inefficienze nei
percorsi degli operatori logistici, ridondanze nei flussi e rischi per la sicurezza degli addetti.
Sulla base dell’analisi svolta, è stata sviluppata una proposta di riprogettazione dei flussi di
asservimento per diversi componenti critici, mediante la definizione di percorsi ciclici, la
standardizzazione delle attività, il bilanciamento dei carichi di lavoro e l’introduzione di
soluzioni digitali quali il sistema Digital CST e un algoritmo di chiamata materiali. Il nuovo
sistema Milk Run consente di ridurre significativamente i viaggi a vuoto, di migliorare la
sincronizzazione con la sequenza produttiva e di diminuire la presenza di mezzi di sollevamento
in prossimità delle postazioni di montaggio.
I risultati ottenuti evidenziano un incremento dei livelli di sicurezza, una maggiore stabilità del
flusso operativo e una riduzione complessiva delle inefficienze logistiche. Il lavoro offre infine
indicazioni per ulteriori sviluppi, tra cui l’integrazione del Milk Run con il futuro hub logistico
e la digitalizzazione avanzata dei processi di rifornimento
Progettazione e fabbricazione di un tubo di Pitot a 5 fori miniaturizzato
No full textL’elaborato affronta lo studio del tubo di Pitot a cinque fori, illustrandone il funzionamento, la calibrazione, gli ambiti di utilizzo, nonché i vantaggi e i limiti della sonda. Successivamente viene esposta, passo per passo, la procedura di fabbricazione di una sonda a cinque fori miniaturizzata, che verrà successivamente integrata all’interno di un cast polmonare. A tal fine è stato necessario uno studio approfondito atto a individuare soluzioni che garantissero fattibilità in termini procedurali, preservazione delle caratteristiche di misura della sonda e riduzione delle dimensioni di quest’ultima. In seguito viene descritta l’effettiva esecuzione di alcuni passaggi di fabbricazione della sonda, descrivendo la procedura eseguita in laboratorio e riportando i risultati ottenuti. Dopodiché, utilizzando il risultato ottenuto e il setup disponibile nel laboratorio CICLoPE, viene rilevata la pressione totale, in modo da ottenere una valutazione quantitativa dell’efficacia della procedura. In particolare, questo è stato eseguito su una sonda a singolo tubo piegata di 90◦. Vengono inoltre descritti il setup sperimentale e la catena di misurazione impiegati per tale fine, nonché la progettazione e la fabbricazione di componenti che sono stati necessari nello svolgimento della procedura. Infine vengono discussi i risultati ottenuti, visualizzandoli in forma grafica e facendo confronti tra le misure registrate dal Pitot standard, presente in laboratorio, e i valori ottenuti invece dalla sonda fabbricata, sia nella configurazione piegata che in quella dritta. I dati ottenuti sono stati soddisfacenti, poiché la sonda miniaturizzata forniva valori che poco si discostavano da quelli ottenuti dal Pitot standard
Definizione e implementazione di una procedura per l’utilizzo del sistema di proiezione laser Virtek Iris 3D per la laminazione manuale di pezzi in materiale composito
No full textViene presentata una procedura per la generazione dei file di proiezione destinati alla laminazione assistita mediante il proiettore laser Virtek IRIS 3D. Il processo parte dai modelli CAD di pezzo e stampi e impiega il software Rhinoceros e i software proprietari di Virtek. La procedura consente di ottenere una cartella workorder completa, contenente i file .cal che definiscono la posizione dei target per l'individuazione della posizione dello stampo e i file .ply che riportano le sagome da proiettare durante la laminazione
Studio CFD del controllo di scia di un corpo tozzo con attuazione al bordo d'attacco
No full textIl presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla simulazione numerica e sull'analisi del controllo di scia applicato a un corpo tozzo bidimensionale, specificamente un cilindro rettangolare con bordi d'attacco arrotondati.
In particolare ci si focalizza sul controllo attivo della scia di un corpo tozzo bidimensionale, tramite simulazioni numeriche (LES) in ambiente OpenFOAM. Lo studio di riferimento propone una strategia di controllo innovativa basata su attuatori posizionati a monte, sul bordo d'attacco del corpo, pilotati da un segnale a multi-frequenza ottimizzato tramite algoritmi genetici.
In questo elaborato in primo luogo viene implementato e analizzato il controllo attivo sul corpo tozzo di base (con aspect ratio unitaria), validando la riduzione del coefficiente di resistenza medio (Cd) e studiando la risposta dinamica della scia tramite analisi in frequenza. Successivamente, viene investigata l'influenza della geometria del corpo sulla controllabilità del flusso, raddoppiando la lunghezza del corpo e analizzando i coefficienti Cd e Cl del nuovo caso non attuato. Infine, il controllo attivo viene applicato anche alla geometria allungata per valutarne l'efficacia in condizioni geometriche differenti.
La presente tesi si divide in più parti: una parte introduttiva caratterizzata dall’attività di ricerca sull’argomento del controllo di scia; la comprensione approfondita della metodologia numerica; la descrizione della mesh con aspect ratio unitaria; una descrizione della mesh allungata; la configurazione e l'esecuzione di simulazioni fluidodinamiche alle grandi scale (LES) con OpenFOAM, a un numero di Reynolds (Re) di 40000; l'implementazione dell’attuazione; l'analisi in frequenza di entrambi i casi; l’analisi dei risultati delle simulazioni