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Transizione superconduttore-isolante in reticoli Josephson con simmetria T3
No full textIn questo lavoro si studiano alcuni aspetti del diagramma di fase di un reticolo bidimensionale di isole superconduttive connesse da giunzioni Josephson, nella particolare geometria nota come "dice lattice" che presenta simmetria T3.
Un'introduzione generale è dedicata al sistema fisico delle giunzioni e alle loro proprietà quando inserite in un reticolo. Queste sono caratterizzate dalla competizione tra due termini dell'Hamiltoniana: quello di charging favorisce la localizzazione delle coppie di Cooper mentre l'effetto Josephson privilegia una configurazione di fasi tra loro coerenti ed essendo numero e fase canonicamente coniugate non è possibile soddisfare entrambe. Se predomina la parte Josephson il sistema è globalmente superconduttore, mentre se vince quella elettrostatica il sistema è globalmente un isolante di Mott, nonostante ogni isola resti superconduttiva.
Segue un'esposizione dei motivi di interesse in letteratura della geometria T3 in esame, collegati alla presenza di siti con differente numero di coordinazione (z = 3 e z = 6) e all'esistenza di stati localizzati per effetto Aharanov-Bohm in campo magnetico.
La parte originale del lavoro è dedicata agli effetti della topologia scelta sulla transizione di fase quantistica a frustrazione magnetica nulla: i lavori esistenti esaminano infatti solo i casi limite e non il regime di competizione quantistica. Lo studio è condotto attraverso la scrittura di un'energia libera di Ginzburg-Landau a partire dall'hamiltonana microscopica:
- la classe di universalità risulta quella di un modello XY 2+1 dimensionale confermando che i dettagli locali non modificano le proprietà critiche universali;
- emergono interessanti effetti di modulazione del parametro d'ordine sui sottoreticoli con diverso z (calcoli analitici e variazionali);
- viene esaminato anche l'insorgere, al variare della frustrazione elettrica, di lobi nel diagramma di fase
Spezzamenti di Heegaard di varietà di Seifert
No full textQuesto lavoro di tesi si articola nei seguenti punti.
Viene esposta la classificazione degli spezzamenti di Heegaard delle varietà F x I, con F superficie orientabile, compatta e chiusa, e delle varietà F x S^1, con F superficie orientabile e compatta; tali risultati sono stati ottenuti da Scharlemann, Thompson e Schultens.
Vengono classificati gli spezzamenti di Heegaard degli spazi lenticolari; tali risultati sono stati ottenuti da Waldhausen, Bonahon e Otal.
Vengono infine classificati, utilizzando i risultati precedenti, gli spezzamenti di Heegaard delle varietà di Seifert con base orientabile; in particolare, ogni spezzamento di Heegaard irriducibile di una varietà di Seifert con base orientabile è orizzontale oppure verticale. Tale risultato è stato ottenuto da Moriah e Schultens
Modellizzazione della dinamica di carrelli aeronautici in ambiente ADAMS
No full textLo scopo di questa tesi è lo studio della dinamica dei carrelli aeronautici mediante la realizzazione, in ambiente ADAMS, di modelli multicorpo, rigidi ed elastici, per la simulazione di drop test.
Vengono prese in considerazione due architetture di carrelli, una a gamba telescopica ed una a ginocchio, tipiche di un velivolo da trasporto con massa di 20000 kg e carrelli in fusoliera.
I risultati ottenuti sono confrontati sia con un software FORTRAN, sviluppato dal Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale di Pisa (DIA), denominato DYSI e presentato al FORUM INTERNATIONAL AEROELASTICITE ET DYNAMIQUE DE STRUCTURES tenutosi a Strasburgo nel 1993, capace di simulare i drop test degli stessi tipi di carrelli, sia con dati sperimentali sempre inerenti ai drop test.
Tutti gli schemi implementati in ADAMS simulano i drop test delle due architetture considerate, in modo da avere risultati che possono essere confrontati sia con quelli DYSI che con quelli sperimentali di riferimento: in pratica si costruisce in ambiente ADAMS una macchina virtuale per effettuare i drop test.
Per ognuna delle architetture di carrello considerate vengono realizzati tre modelli ADAMS: uno costituito da elementi rigidi, uno con elasticità strutturale simulata mediante molle concentrate, uno con elementi strutturali elastici.
Nel modello rigido la massa delle ruote è applicata nel baricentro delle stesse, quella di caduta è applicata nel baricentro della parte di collegamento tra il carrello e la macchina virtuale per effettuare i drop test, mentre tutti gli altri componenti sono considerati senza massa, ed inoltre si utilizzano modelli delle ruote semplici.
Nel modello elastico con molle, che è una variante di quelli rigidi e che ne mantiene la stessa distribuzione di massa, la flessibilità è rappresentata da molle di rigidezza opportuna poste in punti particolari della struttura.
Nel modello con elementi strutturali elastici tutte le parti del carrello sono configurate come corpi elastici.
In entrambi i modelli elastici vengono adottati modelli ruote più complessi per meglio descrivere le forze che nascono nell’interfaccia tra pneumatico e suolo.
I risultati conseguiti con i modelli rigidi sono confrontati sia con il software del DIA, per mostrare le prestazioni di ADAMS paragonate con un codice di calcolo appositamente realizzato per simulare i drop test dei carrelli in questione, sia con i dati sperimentali.
I modelli elastici sono confrontati solo con i dati sperimentali.
Dal confronto tra i modelli ADAMS rigidi con il software FORTRAN si ottengono conclusioni simili, mentre vengono evidenziati i limiti dei modelli rigidi comparati con i dati sperimentali.
I modelli elastici, invece, riescono a descrivere in maniera adeguata gli andamenti dei carichi, evidenziando la dipendenza di questi ultimi dall’elasticità di alcune parti dei carrelli.
Il confronto tra i risultati forniti dai modelli rigidi ed elastici ha evidenziato come l’elasticità della struttura sia un parametro fondamentale per comprendere gli accoppiamenti dinamici tra le diverse parti che costituiscono il sistema.
Nel lavoro è illustrata in dettaglio la realizzazione dei modelli e sono riportati i risultati dei diversi test effettuati
Studio di nuovi metodi statici e dinamici per il problema di "IP address lookup" nell'istradamento efficiente dei pacchetti in internet
No full textIl problema dell’IP address lookup è il principale collo di bottiglia nei router con alte prestazioni. Questo problema viene descritto come una istanza del longest matching prefix. In questa tesi vengono fatte delle considerazioni sul problema del routing e si mostrano alcune proprietà degli indirizzi IP e degli algoritmi di lookup, inoltre viene fornita una realizzazione efficiente dell’algoritmo di CDG lookup e da esso si ottiene una evoluzione capace di ottenere prestazioni più elevate
Algoritmi di routing per reti di interconnessione riconfigurabili
No full textIn un sistema di comunicazione le entità che ne fanno parte comunicano attraverso una struttura che prende il nome di rete d’interconnessione.
Tra le caratteristiche auspicabili per una rete di interconnessione è l’essere non bloccante, cioè connettere più entità indipendentemente dalle condizioni di traffico sulla rete.
Questa tipologia di rete garantisce migliori prestazioni ai sistemi che la utilizzano spesso a fronte di elevati costi di realizzazione. Tra gli obiettivi più importanti della progettazione, c’è quindi quello di contenerne i costi.
La teoria delle reti non bloccanti è nata negli anni 50 con le ricerche di C. Clos per risolvere problematiche inerenti la progettazione di reti telefoniche. Da allora, nel corso degli anni, lo studio di tale teoria è stato ripreso ed ampliato da numerosi autori.
La teoria originale, è stata sviluppata tenendo conto che i sistemi di switch utilizzati nelle reti, erano in grado di far “transitare” su un collegamento (link) una sola conversazione alla volta. In tal modo, per tutta la durata di una chiamata, i link impegnati, non potevano essere utilizzati per soddisfare altre richieste. Questa modalità di funzionamento è chiamata classical switching (CS).
Tra gli anni 60 e 70, lo sviluppo tecnologico, condusse alla realizzazione di switch digitali che, assieme a tecniche di mutiplexing, permisero la condivisione di uno stesso collegamento da parte di più conversazioni.
Dagli anni 80 in poi è cresciuto l’interesse verso quei sistemi di comunicazione capaci di gestire applicazioni con caratteristiche molto diverse. In particolare questi sistemi sono progettati per soddisfare richieste che necessitano di una banda che può variare da pochi bit a centinaia di mega bit per secondo. Il traffico da gestire infatti, non è più solo telefonico, ma sono flussi di dati di varia natura ognuno con diverse esigenze di banda ( fax, video, audio, ecc...). Anche in questi sistemi, ogni collegamento può essere utilizzato da più richieste contemporaneamente, ma, a differenza dei precedenti, ogni connessione può “consumare” una frazione arbitraria della banda messa a disposizione da un link. In queste circostanze si parla di ambiente multirate.
Tra le reti d’interconnessione non bloccanti, una categoria particolarmente importante è costituita dalle reti di Clos. Dalla loro comparsa negli anni cinquanta, esse continuano ad essere oggetto di ricerca, poiché costituiscono l’elemento base da cui partire per costruire altre reti non bloccanti.
Nel presente lavoro di tesi affronteremo uno dei classici problemi inerenti le reti non bloccanti: la riconfigurabilità delle reti di Clos negli ambienti classical switching e multirate. In particolare, faremo un’ampia rassegna sull’argomento e proporremo alcuni nuovi risultati
Sviluppo di Diagrammi di Valutazione per analisi di Leak-Before-Break del circuito primario di Impianti Nucleari di Potenza.
No full textLe normative in vigore nei Paesi Occidentali e nei Paesi dell’Europa Orientale, individuano nel taglio istantaneo a ghigliottina della tubazione di massimo diametro DEGB l’evento incidentale più gravoso che può verificarsi in un Impianto Nucleare ad Acqua Leggera (LWR).
Tuttavia, i dati raccolti nei decenni di esercizio dei LWRs hanno permesso di verificare che il DEGB rappresenta un evento alquanto improbabile.
Per questo motivo, a partire dalla metà degli anni ’80 le Autorità Nazionali hanno acconsentito al “rilassamento” di alcune misure mitigative impiegate per far fronte al DEGB introducendo la metodologia Leak-Before-Break (LBB).
L’applicabilità di tale metodologia LBB abilita il progettista a rimuovere od eliminare tutti i componenti impiegati per mitigare gli effetti “locali” associati alla rottura a ghigliottina della tubazione: barriere, scudi e whip restraints. Ne consegue una riduzione dei costi (stimata in circa 30 milioni di dollari ad impianto), ma anche una migliore accessibilità alle condutture durante le ispezioni con vantaggi per la sicurezza.
La procedura da seguire nell’applicazione della metodologia LBB è regolata da due normative americane, NUREG 1061 Vol.3 e Standard Review Plan 3.6.3 ed è illustrata nel Capitolo 1.
Ogni analisi di LBB si articola in due fasi; nella prima fase è necessario determinare le dimensioni della fessura passante che causano, in condizioni normali di esercizio, un efflusso di fluido pari alla portata minima rilevabile dalla strumentazione. Nella seconda fase si verifica se la fessura rilevabile si mantiene stabile.
Ciascuna fase richiede la disponibilità di un adeguato modello matematico in grado di descrivere il fenomeno di interesse.
Nel Capitolo 2 sono illustrati il modello di Henry-Fauske utilizzato per predire l’efflusso critico bifase attraverso la fessura ed i modelli di meccanica della frattura comunemente impiegati nel calcolo della Crack-Opening-Area e dell’integrale J.
Tali modelli sono validati nel Capitolo 3 a fronte di dati sperimentali ed analisi agli elementi finiti.
Nel Capitolo 4, infine, sono riportati i Diagrammi di Valutazione per alcuni acciai comunemente impiegati nella fabbricazione delle tubazioni di NPPs.
Tali Diagrammi, sviluppati seguendo la procedura LBB illustrata nel Capitolo 1, permettono di stabilire il massimo carico che può essere applicato alla tubazione prima che se ne verifichi la rottura catastrofica per propagazione instabile della fessura o per collasso plastico