Studio del comportamento meccanico di smalti porcellanati per substrati metallici

Composite porcelain enamels are inorganic coatings for metallic components based on a special ceramic-vitreous matrix in which specific additives are randomly dispersed. The ceramic-vitreous matrix is made by a mixture of various raw materials and elements and in particular it is based on boron-silicate glass added with metal oxides(1) of titanium, zinc, tin, zirconia, alumina, ecc. These additions are often used to improve and enhance some important performances such as corrosion(2) and wear resistance, mechanical strength, fracture toughness and also aesthetic functions. The coating process, called enamelling, depends on the nature of the surface, but also on the kind of the used porcelain enamel. For metal sheets coatings two industrial processes are actually used: one based on a wet porcelain enamel and another based on a dry-silicone porcelain enamel. During the firing process, that is performed at about 870°C in the case of a steel substrate, the enamel raw material melts and interacts with the metal substrate so enabling the formation of a continuous varying structure. The interface domain between the substrate and the external layer is made of a complex material system where the ceramic vitreous and the metal constituents are mixed. In particular four main regions can be identified, (i) the pure metal region, (ii) the region where the metal constituents are dominant compared with the ceramic vitreous components, (iii) the region where the ceramic vitreous constituents are dominant compared with the metal ones, and the fourth region (iv) composed by the pure ceramic vitreous material. It has also to be noticed the presence of metallic dendrites that hinder the substrate and the external layer passing through the interphase region. Each region of the final composite structure plays a specific role: the metal substrate has mainly the structural function, the interphase region and the embedded dendrites guarantee the adhesion of the external vitreous layer to the substrate and the external vitreous layer is characterized by an high tribological, corrosion and thermal shock resistance. Such material, due to its internal composition, functionalization and architecture can be considered as a functionally graded composite material. The knowledge of the mechanical, tribological and chemical behavior of such composites is not well established and the research is still in progress. In particular the mechanical performances data about the composite coating are not jet established. In the present work the Residual Stresses, the Young modulus and the First Crack Failure of the composite porcelain enamel coating are studied. Due to the differences of the porcelain composite enamel and steel thermal properties the enamelled steel sheets have residual stresses: compressive residual stress acts on the coating and tensile residual stress acts on the steel sheet. The residual stresses estimation has been performed by measuring the curvature of rectangular one-side coated specimens. The Young modulus and the First Crack Failure (FCF) of the coating have been estimated by four point bending tests (3-7) monitored by means of the Acoustic Emission (AE) technique(5,6). In particular the AE information has been used to identify, during the bending tests, the displacement domain over which no coating failure occurs (Free Failure Zone, FFZ). In the FFZ domain, the Young modulus has been estimated according to ASTM D6272-02. The FCF has been calculated as the ratio between the displacement at the first crack of the coating and the coating thickness on the cracked side. The mechanical performances of the tested coated specimens have also been related and discussed to respective microstructure and surface characteristics by double entry charts.

Metodi numerici per lo studio di centri di lavoro ad alta velocità

A Machining Centre is nowadays a complex mechanical, electronic, electrical system that needs integrated design capabilities which very often require a high time-consuming effort. Numerical techniques for designing and dimensioning the machine structure and components usually requires different knowledge according to the system that have to be designed. This Ph. D Thesis is related about the efforts of the Authors to develop a system that allows to perform the complete project of a new machine optimized in its dynamic behaviour. An integration of the different systems developed, each of which respond to specific necessities of designer, is here presented. In particular a dynamic analysis system, based on a lumped mass approach, that rapidly allows to setup the drives of the machine and an Integrated Dynamic Simulation System, based on a FEM approach, that permit a dynamic optimization, are shown. A multilevel Data Base, and an operator interface module provide to complete the designing platform. The proposed approach represents a significant step toward the virtual machining for the prediction of the quality of the worked surface.

Sulla progettazione in zona sismica di strutture dotate di dissipatori fluido-viscosi: proposta di una metodologia

CHAPTER 1:FLUID-VISCOUS DAMPERS In this chapter the fluid-viscous dampers are introduced. The first section is focused on the technical characteristics of these devices, their mechanical behavior and the latest evolution of the technology whose they are equipped. In the second section we report the definitions and the guide lines about the design of these devices included in some international codes. In the third section the results of some experimental tests carried out by some authors on the response of these devices to external forces are discussed. On this purpose we report some technical schedules that are usually enclosed to the devices now available on the international market. In the third section we show also some analytic models proposed by various authors, which are able to describe efficiently the physical behavior of the fluid-viscous dampers. In the last section we propose some cases of application of these devices on existing structures and on new-construction structures. We show also some cases in which these devices have been revealed good for aims that lies outside the reduction of seismic actions on the structures. CHAPTER 2:DESIGN METHODS PROPOSED IN LITERATURE In this chapter the more widespread design methods proposed in literature for structures equipped by fluid-viscous dampers are introduced. In the first part the response of sdf systems in the case of harmonic external force is studied, in the last part the response in the case of random external force is discussed. In the first section the equations of motion in the case of an elastic-linear sdf system equipped with a non-linear fluid-viscous damper undergoing a harmonic force are introduced. This differential problem is analytically quite complex and it’s not possible to be solved in a closed form. Therefore some authors have proposed approximate solution methods. The more widespread methods are based on equivalence principles between a non-linear device and an equivalent linear one. Operating in this way it is possible to define an equivalent damping ratio and the problem becomes linear; the solution of the equivalent problem is well-known. In the following section two techniques of linearization, proposed by some authors in literature, are described: the first technique is based on the equivalence of the energy dissipated by the two devices and the second one is based on the equivalence of power consumption. After that we compare these two techniques by studying the response of a sdf system undergoing a harmonic force. By introducing the equivalent damping ratio we can write the equation of motion of the non-linear differential problem in an implicit form, by dividing, as usual, for the mass of the system. In this way, we get a reduction of the number of variables, by introducing the natural frequency of the system. The equation of motion written in this form has two important properties: the response is linear dependent on the amplitude of the external force and the response is dependent on the ratio of the frequency of the external harmonic force and the natural frequency of the system only, and not on their single values. All these considerations, in the last section, are extended to the case of a random external force. CHAPTER 3: DESIGN METHOD PROPOSED In this chapter the theoretical basis of the design method proposed are introduced. The need to propose a new design method for structures equipped with fluid-viscous dampers arises from the observation that the methods reported in literature are always iterative, because the response affects some parameters included in the equation of motion (such as the equivalent damping ratio). In the first section the dimensionless parameterε is introduced. This parameter has been obtained from the definition of equivalent damping ratio. The implicit form of the equation of motion is written by introducing the parameter ε, instead of the equivalent damping ratio. This new implicit equation of motions has not any terms affected by the response, so that once ε is known the response can be evaluated directly. In the second section it is discussed how the parameter ε affects some characteristics of the response: drift, velocity and base shear. All the results described till this point have been obtained by keeping the non-linearity of the behavior of the dampers. In order to get a linear formulation of the problem, that is possible to solve by using the well-known methods of the dynamics of structures, as we did before for the iterative methods by introducing the equivalent damping ratio, it is shown how the equivalent damping ratio can be evaluated from knowing the value of ε. Operating in this way, once the parameter ε is known, it is quite easy to estimate the equivalent damping ratio and to proceed with a classic linear analysis. In the last section it is shown how the parameter ε could be taken as reference for the evaluation of the convenience of using non-linear dampers instead of linear ones on the basis of the type of external force and the characteristics of the system. CHAPTER 4: MULTI-DEGREE OF FREEDOM SYSTEMS In this chapter the design methods of a elastic-linear mdf system equipped with non-linear fluidviscous dampers are introduced. It has already been shown that, in the sdf systems, the response of the structure can be evaluated through the estimation of the equivalent damping ratio (ξsd) assuming the behavior of the structure elastic-linear. We would to mention that some adjusting coefficients, to be applied to the equivalent damping ratio in order to consider the actual behavior of the structure (that is non-linear), have already been proposed in literature; such coefficients are usually expressed in terms of ductility, but their treatment is over the aims of this thesis and we does not go into further. The method usually proposed in literature is based on energy equivalence: even though this procedure has solid theoretical basis, it must necessary include some iterative process, because the expression of the equivalent damping ratio contains a term of the response. This procedure has been introduced primarily by Ramirez, Constantinou et al. in 2000. This procedure is reported in the first section and it is defined “Iterative Method”. Following the guide lines about sdf systems reported in the previous chapters, it is introduced a procedure for the assessment of the parameter ε in the case of mdf systems. Operating in this way the evaluation of the equivalent damping ratio (ξsd) can be done directly without implementing iterative processes. This procedure is defined “Direct Method” and it is reported in the second section. In the third section the two methods are analyzed by studying 4 cases of two moment-resisting steel frames undergoing real accelerogramms: the response of the system calculated by using the two methods is compared with the numerical response obtained from the software called SAP2000-NL, CSI product. In the last section a procedure to create spectra of the equivalent damping ratio, affected by the parameter ε and the natural period of the system for a fixed value of exponent α, starting from the elasticresponse spectra provided by any international code, is introduced.

Criteri di valutazione medico-legale della narcolessia

Impairment due to narcolepsy strongly limits job performance, but there are no standard criteria to assess disability in people with narcolepsy and a scale of disease severity is still lacking. We explored: 1. the interobserver reliability among Italian Medical Commissions making disability and handicap benefit decisions for people with narcolepsy, searching for correlations between the recognized disability degree and patients’ features; 2. the willingness to report patients to the driving licence authority; 3. possible sources of variance in judgement. Fifteen narcoleptic patients were examined by four Medical Commissions in simulated sessions. Raw agreement and interobserver reliability among Commissions were calculated for disability and handicap benefit decisions and for driving licence decisions. Levels of judgement differed on percentage of disability (p<0.001), severity of handicap (p=0.0007) and the need to inform the driving licence authority (p=0.032). Interobserver reliability ranged from Kappa = - 0.10 to Kappa = 0.35 for disability benefit decision and from Kappa = - 0.26 to Kappa = 0.36 for handicap benefit decision. The raw agreement on driving licence decision ranged from 73% to 100% (Kappa not calculable). Spearman’s correlation between percentages of disability and patients’ features showed correlations with age, daytime naps, sleepiness, cataplexy and quality of life. This first interobserver reliability study on social benefit decisions for narcolepsy shows the difficulty of reaching an agreement in this field, mainly due to variance in interpretation of the assessment criteria. The minimum set of indicators of disease severity correlating with patients’ self assessments encourages a disability classification of narcolepsy.

Le cardiomiopatie nell'infanzia: quadri eziologici ed evolutivi nei primi anni di vita

Premessa: nell’aprile 2006, l’American Heart Association ha approvato la nuova definizione e classificazione delle cardiomiopatie (B. J. Maron e coll. 2006), riconoscendole come un eterogeneo gruppo di malattie associate a disfunzione meccanica e/o elettrica riconducibili ad un ampia variabilità di cause. La distinzione tra le varie forme si basa non più sui processi etiopatogenetici che ne sono alla base, ma sulla modalità di presentazione clinica della malattia. Si distinguono così le forme primarie, a prevalente od esclusivo interessamento cardiaco, dalle forme secondarie in cui la cardiomiopatia rientra nell’ambito di un disordine sistemico dove sono evidenziabili anche disturbi extracardiaci. La nostra attenzione è, nel presente studio, focalizzata sull’analisi delle cardiomiopatie diagnosticate nei primi anni di vita in cui si registra una più alta incidenza di forme secondarie rispetto all’adulto, riservando un particolare riguardo verso quelle forme associate a disordini metabolici. Nello specifico, il nostro obiettivo è quello di sottolineare l’influenza di una diagnosi precoce sull’evoluzione della malattia. Materiali e metodi: abbiamo eseguito uno studio descrittivo in base ad un’analisi retrospettiva di tutti i pazienti giunti all’osservazione del Centro di Cardiologia e Cardiochirurgia Pediatrica e dell’ Età Evolutiva del Policlinico S. Orsola- Malpighi di Bologna, dal 1990 al 2006, con diagnosi di cardiomiopatia riscontrata nei primi due anni di vita. Complessivamente sono stati studiati 40 pazienti di cui 20 con cardiomiopatia ipertrofica, 18 con cardiomiopatia dilatativa e 2 con cardiomiopatia restrittiva con un’età media alla diagnosi di 4,5 mesi (range:0-24 mesi). Per i pazienti descritti a partire dal 2002, 23 in totale, sono state eseguite le seguenti indagini metaboliche: emogasanalisi, dosaggio della carnitina, metabolismo degli acidi grassi liberi (pre e post pasto), aminoacidemia quantitativa (pre e post pasto), acidi organici, mucopolisaccaridi ed oligosaccaridi urinari, acilcarnitine. Gli stessi pazienti sono stati inoltre sottoposti a prelievo bioptico di muscolo scheletrico per l’analisi ultrastrutturale, e per l’analisi dell’attività enzimatica della catena respiratoria mitocondriale. Nella stessa seduta veniva effettuata la biopsia cutanea per l’eventuale valutazione di deficit enzimatici nei fibroblasti. Risultati: l’età media alla diagnosi era di 132 giorni (range: 0-540 giorni) per le cardiomiopatie ipertrofiche, 90 giorni per le dilatative (range: 0-210 giorni) mentre le 2 bambine con cardiomiopatia restrittiva avevano 18 e 24 mesi al momento della diagnosi. Le indagini metaboliche eseguite sui 23 pazienti ci hanno permesso di individuare 5 bambini con malattia metabolica (di cui 2 deficit severi della catena respiratoria mitocondriale, 1 con insufficienza della β- ossidazione per alterazione delle acilcarnitine , 1 con sindrome di Barth e 1 con malattia di Pompe) e un caso di cardiomiopatia dilatativa associata a rachitismo carenziale. Di questi, 4 sono deceduti e uno è stato perduto al follow-up mentre la forma associata a rachitismo ha mostrato un netto miglioramento della funzionalità cardiaca dopo appropriata terapia con vitamina D e calcio. In tutti la malattia era stata diagnosticata entro l’anno di vita. Ciò concorda con gli studi documentati in letteratura che associano le malattie metaboliche ad un esordio precoce e ad una prognosi infausta. Da un punto di vista morfologico, un’evoluzione severa si associava alla forma dilatativa, ed in particolare a quella con aspetto non compaction del ventricolo sinistro, rispetto alla ipertrofica e, tra le ipertrofiche, alle forme con ostruzione all’efflusso ventricolare. Conclusioni: in accordo con quanto riscontrato in letteratura, abbiamo visto come le cardiomiopatie associate a forme secondarie, ed in particolare a disordini metabolici, sono di più frequente riscontro nella prima infanzia rispetto alle età successive e, per questo, l’esordio molto precoce di una cardiomiopatia deve essere sempre sospettata come l’espressione di una malattia sistemica. Abbiamo osservato, inoltre, una stretta correlazione tra l’età del bambino alla diagnosi e l’evoluzione della cardiomiopatia, registrando un peggioramento della prognosi in funzione della precocità della manifestazione clinica. In particolare la diagnosi eseguita in epoca prenatale si associava, nella maggior parte dei casi, ad un’evoluzione severa, comportandosi come una variabile indipendente da altri fattori prognostici. Riteniamo, quindi, opportuno sottoporre tutti i bambini con diagnosi di cardiomiopatia effettuata nei primi anni di vita ad uno screening metabolico completo volto ad individuare quelle forme per le quali sia possibile intraprendere una terapia specifica o, al contrario, escludere disordini che possano controindicare, o meno, l’esecuzione di un trapianto cardiaco qualora se ne presenti la necessità clinica.

Le scelte di investimento dei fondi pensioni italiani: un’analisi degli asset immobiliari

Il lavoro persegue l’obiettivo generale di indagare sulle scelte di investimento dei fondi pensione italiani. Per giungere al suddetto obiettivo il lavoro si articola in quattro capitoli principali corredati da premessa e conclusioni. Il primo capitolo si preoccupa di analizzare in quale modo le scelte operate dal legislatore italiano abbiano influenzato e influenzino le politiche di investimento dei fondi pensione. E’ indubbio, infatti, che l’intervento del legislatore abbia un forte ascendente sull’operatività dei fondi e possa limitarne o, viceversa, agevolarne l’attività. Alla luce di queste considerazioni, il secondo capitolo mira ad analizzare nel concreto l’influenza delle scelte operate dal legislatore sullo sviluppo del mercato dei fondi pensione italiani. In sostanza, l’obiettivo è quello di fornire informazioni circa il mercato italiano dei fondi pensione sviluppatosi in conseguenza alla normativa testé presentata. Il successivo capitolo, il terzo, propone un’analisi della letteratura che, nel contesto nazionale ed internazionale, ha analizzato la tematica dei fondi pensione. Più nel dettaglio, si propone una disamina dei riferimenti letterari che, affrontando il problema della gestione finanziaria dei fondi pensione, trattano delle politiche e delle scelte di investimento operate da questi. Il quarto capitolo riguarda un’analisi empirica mirata ad analizzare le politiche di investimento dei fondi pensione, in particolare quelle relative agli investimenti alternativi e soprattutto, tra questi, quelli immobiliari. L’obiettivo generale perseguito è quello di analizzare la composizione del patrimonio dei fondi appartenenti al campione considerato e ricavarne indicazioni circa le scelte manageriali operate dai fondi, nonché trarre indicazioni circa lo spazio riservato e/o riservabile alle asset class alternative, soprattutto a quelle di tipo immobiliare. Si evidenzia, infatti, che la verifica presentata riguarda prevalentemente gli investimenti immobiliari che rappresentano nella realtà italiana l’alternative class maggiormente diffusa. L’analisi si concentra, anche se in modo inferiore e con un approccio quasi esclusivamente qualitativo, su altre asset class alternative (hedge fund e private equity). Si precisa, inoltre, che la volontà di focalizzare la verifica sugli alternative investment limita l’analisi ai soli fondi pensione preesistenti che, ad oggi, rappresentano l’unica categoria alla quale è consentito effettuare investimenti di tipo alternativo. A differenza dei fondi di nuova generazione, tali fondi, infatti, non sono sottoposti a limitazioni nell’attività di investimento e, almeno in linea teorica, essi possono optare senza alcuna restrizione per l’asset allocation ritenuta più appropriata Tre sono le domande di ricerca a cui l’analisi proposta mira a dare risposta: Quale è la dimensione e la composizione del portafoglio dei fondi pensione preesistenti? Quale è la dimensione e la tipologia di investimento immobiliare all’interno del portafoglio dei fondi pensione preesistenti? Esiste uno “spazio” ulteriore per gli investimenti immobiliari e/o per altri alternative investment nel portafoglio dei fondi pensione preesistenti? L’analisi è condotta su un campione di dieci fondi preesistenti, che rappresenta il 60% dell’universo di riferimento (dei 29 fondi pensione preesistenti che investono in immobiliare) e la metodologia utilizzata è quella della case study. Le dieci case study, una per ogni fondo preesistente analizzato, sono condotte e presentate secondo uno schema quanto più standard e si basano su varie tipologie di informazioni reperite da tre differenti fonti. 2 La prima fonte informativa utilizzata è rappresentata dai bilanci o rendiconti annuali dei fondi analizzati. A questi si aggiungono i risultati di un’intervista svolta nei mesi di gennaio e febbraio 2008, ai direttori generali o ai direttori dell’area investimento dei fondi. Le interviste aggiungono informazioni prevalentemente di tipo qualitativo, in grado di descrivere le scelte manageriali operate dai fondi in tema di politica di investimento. Infine, laddove presente, sono state reperite informazioni anche dai siti internet che in taluni casi i fondi possiedono. Dalle case study condotte è possibile estrapolare una serie di risultati, che consentono di dare risposta alle tre domande di ricerca poste in precedenza. Relativamente alla prima domanda, è stato possibile stabilire che il portafoglio dei fondi pensione preesistenti analizzati cresce nel tempo. Esso si compone per almeno un terzo di titoli di debito, prevalentemente titoli di stato, e per un altro terzo di investimenti immobiliari di vario tipo. Il restante terzo è composto da altre asset class, prevalentemente investimenti in quote di OICR. Per quanto riguarda la politica d’investimento, si rileva che mediamente essa è caratterizzata da un’alta avversione al rischio e pochissimi sono i casi in cui i fondi prevedono linee di investimento aggressive. Relativamente alla seconda domanda, si osserva che la dimensione dell’asset class immobiliare all’interno del portafoglio raggiunge una quota decrescente nell’arco di tempo considerato, seppur rilevante. Al suo interno prevalgono nettamente gli investimenti diretti in immobili. Seguono le partecipazioni in società immobiliari. L’analisi ha permesso, poi, di approfondire il tema degli investimenti immobiliari consentendo di trarre indicazioni circa le loro caratteristiche. Infine, relativamente all’ultima domanda di ricerca, i dati ottenuti, soprattutto per mezzo delle interviste, permettono di stabilire che, almeno con riferimento al campione analizzato, l’investimento immobiliare perde quota e in parte interesse. Questo risulta vero soprattutto relativamente agli investimenti immobiliari di tipo diretto. I fondi con patrimoni immobiliari rilevanti, infatti, sono per la totalità nel mezzo di processi di dismissione degli asset, mirati, non tanto all’eliminazione dell’asset class, ma piuttosto ad una riduzione della stessa, conformemente anche a quanto richiesto dalle recenti normative. Le interviste hanno messo in luce, tuttavia, che a fronte di un’esigenza generale di contentere la quota investita, l’asset immobiliare è considerato positivamente soprattutto in termini di opportunità di diversificazione di portafoglio e buoni rendimenti nel lungo periodo. I fondi appaiono interessati in modo particolare a diversificare il portafoglio immobiliare, dismettendo parte degli asset detenuti direttamente e aumentando al contrario le altre tipologie di investimento immobiliare, soprattutto quote di OICR immobiliari. Altrettanto positivi i giudizi relativi alle altre asset class alternative. Pur restando ancora limitato il totale delle risorse destinate, tali investimenti sono percepiti come una buona opportunità di diversificazione del portafoglio. In generale, si è rilevato che, anche laddove l’investimento non è presente o è molto ridotto, nel breve periodo è intenzione del management aumentare la quota impiegata.

Contributo della modellistica idrologica all'analisi di suscettività alle frane superficiali in argilla

L'Appenino Emiliano è tra le zone più franose al mondo; i fenomeni che la interessano sono abbastanza lenti e quindi mai catastrofici, ma, vista la loro diffusione, molto dannosi per le infrastrutture. La ricerca della pericolosità associata alle frane si distingue in previsione spaziale e previsione temporale; la prima, detta anche suscettività, è il tema del presente lavoro. La suscettività è volta alla realizzazione di carte di propensione al dissesto, relative e indipendenti dal tempo. Dall'inizio degli anni '90 sono disponibili in letteratura diversi modelli per rispondere a questa esigenza, i quali sono generalmente costituiti da una componente geo-meccanica (di solito il modello del Pendio Infinito) e una idrologica. Il presente lavoro si concentra su quest'ultima che, nei diversi modelli, presenta la maggiore varietà, e cerca di capire quale sia il contributo che questa componente può dare all'analisi di suscettività in un'area argillosa. Per valutare questo contributo, sono stati applicati ad un'area di studio rappresentativa, diversi modelli fisicamente basati noti in letteratura o creati appositamente. Le informazioni dinamiche dei modelli transitori sono state integrate nel tempo secondo diversi metodi che tengono conto della permanenza delle condizioni critiche nel versante. I risultati dell'analisi suggeriscono che, nell'area di studio, e presumibilmente nelle aree a prevalenza argillosa in genere, per la determinazione della suscettività alle frane, il contributo di un modello fisicamente basato, completo di componente geo-meccanica e componente idrologica accoppiate, è assolutamente trascurabile rispetto ad un semplice modello geo-meccanico basato sulla sola pendenza come quello del Pendio Infinito. Le indicazioni provenienti da un modello completo possono essere ridondanti o addirittura fuorvianti se questo non è adatto alle caratteristiche dell'area in studio e ben calibrato.