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VIBRAZIONI INDOTTE DA DISTACCO DI VORTICI SU UN CILINDRO CIRCOLARE
No full textL’interazione tra un cilindro oscillante ed una corrente stazionaria è un tema che continua a destare molto interesse nonostante sia ampiamente studiato. Infatti set up caratterizzati da alti valori di mass-ratio, mass-damping e numero di Reynolds sono ancora poco studiati nonostante siano di significativo interesse pratico. Sfruttando le caratteristiche della Galleria del Vento del Politecnico di Milano da qualche anno si sono avviate ricerche in questi range sperimentali. In particolare, in questo lavoro, si è approfondita l’analisi cinematica del campo di moto a valle di un cilindro oscillate al fine di verificare la transizione della modalità di distacco di vortici da 2S a 2P, in corrispondenza del salto tra l’initial branch e l’upper branch. Il significativo miglioramento dei risultati rispetto ai precedenti lavori è stato ottenuto sviluppando sia il sistema di acquisizione sia le tecniche di elaborazione delle immagini e di post-processing dei dati cinematici
Pressure Measurements on Yacht Sails: Development of a New System for Wind Tunnel and Full Scale Testing
No full textThe paper presents an overview of a joint project developed among Politecnico di Milano, CSEM and North Sails, aiming at developing a new sail pressure measurement system based on MEMS sensors (an excellent compromise between size, performance, costs and operational conditions) and pressure strips and pads technology. These devices were designed and produced to give differential measurement between the leeward and windward side of the sails. The project has been developed within the Lecco Innovation Hub Sailing Yacht Lab, a 10 m length sailing dynamometer which intend to be the reference contemporary full scale measurement device in the sailing yacht engineering research field, to enhance the insight of sail steady and unsteady aerodynamics [1]. The pressure system is described in details as well as the data acquisition process and system metrological validation is provided; furthermore, some results obtained during a wind tunnel campaign carried out at Politecnico di Milano Wind Tunnel, as a benchmark of the whole measuring system for future full scale application, are reported and discussed in details. Moreover, the system configuration for full scale testing, which is still under development, is also described
Algorithms for infrared image processing
Get PDFLAUREA SPECIALISTICAIn the present work, an algorithm for the analysis of raw thermal infrared images is proposed and exploited in two different applications: a nondestructive evaluation test and a tensile test. In the first one, the images are obtained by using the laser spot thermography and aim at detecting the presence of surface defects. A laser is used to scan a test specimen through the generation of single pulses. The temperature distribution produced by this thermoelastic source is measured by an infrared camera and processed with a two-stage algorithm. In the first stage, simple mathematical and statistical parameters are used to flag of the presence of damage. Then, once damage is detected, the thermal image’s first and second spatial derivative and two spatial filters are computed to enhance contrast, and to locate and size the defect. Some of the advantages of the proposed method with respect to existing approaches include automation in the defect detection process and better defective area isolation through increased contrast. The algorithm is first proven by analyzing simulated thermal images and then it is experimentally validated by scanning the surface of a CFRP composite plate with induced defects.
In the second application, the same algorithm is applied to infrared images recorded during tensile tests on steel samples. Calorific manifestations accompany the elastoplastic transformation during tests. The algorithm, once more, is able to estimate automatically the state of damage of the specimen and to highlight the evolution of the deformation
Algorithms for point Cloud elaboration and 3D reconstruction of yacht sails during navigation
Get PDFLAUREA MAGISTRALECol presente lavoro si descrive lo sviluppo di una metodologia volta all’acquisizione e alla ricostruzione della forma delle vele durante la navigazione. Esistono infatti, notevoli differenze tra la forma della vela disegnata dal costruttore e la forma che essa assume sotto l’azione di diversi fattori quali: distribuzione delle pressioni, regolazioni delle vele e forze generate nell’interazione fluido struttura. Attualmente, le prestazioni di un’imbarcazione a vela vengono valutate grazie a analisi CFD includendo nel modello le vele di progetto, tuttavia è la forma reale della vela in navigazione la vera responsabile di sbandamento e forze di propulsione. Ecco perché, la conoscenza della forma reale può risultare di particolare interesse in campo nautico. Inoltre, un’analisi geometrica di tale forma può essere utile ai velai per eventuali modifiche in fase di design e agli equipaggi per migliorare le regolazioni.
L’obiettivo principale è, quindi, lo sviluppo di una metodologia per l’acquisizione ed elaborazione dei dati. Uno strumento di acquisizione basato sulla tecnologia laser a tempo di volo è stato realizzato, garantendo misure 3D, senza contatto, ad ampia regione di indagine, sia indoor che outdoor. La qualificazione metrologica dello strumento è stata effettuata e ha permesso di valutare l’influenza sulla misura di diversi fattori quali distanza dal sensore, angolo di incidenza del raggio laser, materiale del bersaglio e luminosità ambientale. La maggior parte degli sforzi sono stati rivolti allo sviluppo del software dedicato di post processing dei dati che vengono acquisiti sotto forma di nuvole di punti. Diversi passaggi sono necessari per giungere alla ricostruzione 3D della superficie velica. In particolare, sono: registrazione di diverse scansioni in un comune sistema di riferimento, interpretazione della scena –cioè segmentazione della nuvola al fine di estrarre il cluster della vela-, filtraggio dei dati per eliminare gli outliers, e creazione della superficie. L’algoritmo è stato validato attraverso test su dati sintetici, rappresentanti scene semplici, e su dati rappresentanti la forma di progetto. Il software è quindi stato utilizzato per la ricostruzione di vele, sia acquisite in galleria del vento, sia in navigazione; restituendo risultati sono soddisfacenti.This work presents a procedure for the acquisition and the 3D reconstruction of the sail shapes during navigation. Large differences, in fact, exist between a computer based design shape and the resulting flying shape due to different factors such as pressure distribution, sail trim controls and fluid structure interaction forces. Nowadays Computational Fluid Dynamics (CFD) codes assess the yacht performances starting from the design shape; however, the actual flying shape is the only one truly related to moments, heeling and thrust forces. Hence the reason for this study. Moreover, analyzing the reconstructed shape in terms of geometrical features can be of interest for sail makers to redesign the sail and for crew members to adjust the trim.
The main goal of this work was the development of a methodology for data acquisition and elaboration. A Time-Of-Flight 3D based device was realized ensuring non-contact, wide range and outdoor measurement. Its metrological qualification was performed, including tests to assess the influence of distance, incident angle, target material and lighting conditions. Furthermore, most efforts were addressed to the development of a custom post process algorithm. Raw data are acquired in terms of point cloud and several steps are required to lead to the sail surface reconstruction. Those are primarily: registration of the different scans into a common reference system, scene interpretation - i.e. segmentation of the cloud to extract the sail cluster-, filtering of the data to remove outliers and to reduce measurement uncertainty, and meshing - i.e. the creation of a surface-. The procedure was validated onto synthetic datasets representing simple scenes and onto design sail shapes. Finally, the algorithm was exploited to reconstruct sails during wind tunnel campaigns and even for few tests on field leading to promising results
Measurement and analysis of free-form objects. Development of a solution for flyng sail shape reconstruction.
No full textIn questa ricerca, innovativi metodi per l'acquisizione e l'analisi di free-form shape sono stati proposti. In particolare per questo studio, la forma della vela assunta durante la navigazione è stata presa in considerazione
come oggetto free-form da misurare correttamente e analizzare geometricamente.
Grandi differenze, infatti, esistono tra un disegno CAD e la forma reale della vela a causa di diversi fattori
come la distribuzione della pressione, i comandi della vela di assetto e le forze generate dall’interazione fluido-struttura. Al giorno d'oggi, codici CFD (Computational Fluid Dynamics) stimano le prestazioni dello yacht a partire dalla forma di progettazione; tuttavia, la forma effettiva volante è l'unica veramente legata a momento
di sbandamento e forza di propulsione. Di qui la ragione di questo caso di studio.
L'obiettivo principale di questo lavoro è stato lo sviluppo di una metodologia per l'acquisizione e l’elaborazione dei dati. Un dispositivo basato sulla tecnologia a tempo di volo è stato realizzato, garantendo misure senza contatto, ampie portate e affidabilità in ambiente outdoor.
Un impulso laser viene emesso dal dispositivo, e misurando il tempo necessario per colpire il bersaglio e ritornare al sensore, è possibile stimare la distanza tra essi. Questo raggio laser viene deviato opportunamente per essere in grado di scansionare un oggetto tridimensionale. La sua qualificazione metrologica è stata condotta, comprendendo test per valutare l'influenza della distanza target-sensore, dell’angolo di incidenza del raggio laser, del materiale dell’oggetto da misurare e delle condizioni di illuminazione.
Inoltre, la maggior parte dei sforzi sono stati indirizzati allo sviluppo di un algoritmo di elaborazione dei dati. I dati grezzi sono acquisiti sotto forma di nuvole di punti e diversi passaggi sono necessari per arrivare alla ricostruzione della superficie velica. Questi sono principalmente: registrazione delle diverse scansioni in un unico sistema di riferimento, l'interpretazione scena - vale a dire la segmentazione della nuvola tale da permettere l’estrazione del cluster vela -, filtraggio dei dati per rimuovere outliers e ridurre il rumore di acquisizione, e modellazione - vale a dire la creazione di una superficie -.
La procedura è stata validata su insiemi di dati sintetici che rappresentano scene semplici e su forme progettuali di vele fornite da velai.
Infine, l'algoritmo è stato sfruttato per ricostruire le vele durante campagne sperimentali svolte nella galleria del vento del Politecnico di Milano e anche per alcuni test al vero sulla Barca Laboratorio del Polo di Lecco, restituendo buoni risultati.In this research some novel methods for the acquisition and the analysis
of free-form shapes have been proposed.
In particular for this study, the flying sail shape has been consider
as free-form object to be properly measured and geometrically analyzed.
Large differences, in fact, exist between a computer based
design shape and the resulting flying shape due to different factors
such as pressure distribution, sail trim controls and fluid structure
interaction forces. Nowadays, Computational Fluid Dynamics (CFD)
codes assess the yacht performances starting from the design shape;
however, the actual flying shape is the only one truly related to moments,
heeling and thrust forces. Hence the reason for this case study.
Moreover, analyzing the reconstructed shape in terms of geometrical
features can be of interest for sail makers to redesign the sail and for
crew members to adjust the trim.
The main goal of this work was the development of a methodology
for data acquisition and elaboration. A Time-Of-Flight based device
has been realized ensuring non-contact, wide range and outdoor measurement.
A laser pulse is emitted, and measuring the time it takes to
hit the target and return to the sensor, distance estimation can be computed.
The laser beam is properly deflected to be able to scan a threedimensional
object. Its metrological qualification has been conducted,
including tests to assess the in influence of the target-to-sensor distance,
incident angle, target material and lighting conditions.
Furthermore, most efforts have been addressed to the development of
a custom post process algorithm. Raw data are acquired in terms of
point cloud and several steps are required to lead to the sail surface
reconstruction. Those are primarily: registration of the different scans
into a common reference system, scene interpretation - i.e. segmentation
of the cloud to extract the sail cluster -, filtering of the data to
remove outliers and to reduce acquisition noise, and modeling - i.e.
the creation of a surface -.
The procedure was validated onto synthetic data sets representing
simple scenes and onto design sail shapes provided by sail-makers.
Finally, the algorithm was exploited to reconstruct sails during wind
tunnel campaigns and even for few tests on field leading to promising
results.DIPARTIMENTO DI MECCANICAMeasurements and experimental techniques28BOCCIOLONE, MARCO FRANCESCOCOLOSIMO, BIANCA MARI
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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