Una libreria OpenGL per la selezione e editing di mesh poligonali

Nel mondo Open Source, la libreria grafica OpenGL �� oggi ampiamente utilizzata in svariati settori come l'animazione 2D/3D, la modellazione CAD o nello sviluppo di videogiochi. A causa dei suoi innumerevoli usi e dell'astrazione che OpenGL permette di ottenere su diversi ambienti grafici, lo sviluppatore - che la utilizza - �� vincolato a cercare librerie di supporto al fine di sfruttarne al meglio le potenzialit��. Questa tesi si configura su questi presupposti, presentando una libreria di selezione e editing di mesh 3D basata su OpenGL. La libreria, chiamata libEditMesh, sfrutta il meccanismo geometrico del RayPicking permettendo all'utilizzatore di identificare col mouse punti, facce e lati di solidi in scena. La tesi si articola sostanzialmente in due parti: nella prima vengono proposte alcune soluzioni ad-hoc sviluppate su applicazioni gi�� esistenti nel panorama openSource, e non; nella seconda vengono esposti gli algoritmi e funzioni implementate in libEditMesh.

Verifiche di vulnerabilit�� sismica della Facolta di Fisica a Bologna

Valutazione della vulnerabilit�� sismica di una struttura mista in muratura e calcestruzzo armato esistente. Caratterizzazione meccanica dei materiali mediante prove diagnostiche. Modellazione strutturale attraverso un programma agli elementi finiti (SAP2000), verifiche statiche e sismiche condotte secondo le attuali normative italiane (NTC2008). Caso di studio: facolt�� di Fisica a Bologna (A. Righi)

Una rassegna delle tecnologie di rete wireless WRAN IEEE 802.22 e mobile WiMAX IEEE 802.16e

Lo scopo di questa tesi e�� quello di illustrare gli standard IEEE 802.22 WRAN e IEEE 802.16e Mobile WiMAX. Di questi standard verranno analizzate le caratteristiche principali, i metodi di funzoinamento ed alcuni protocolli. Nel primo capitolo viene fatta una breve spiegazione delle tecnologie wireless con un focus sullo spettro radio, sulle tecniche di modulazione dell���onda radio, sugli scenari operativi LOS, nLOS ed NLOS, sulle tecniche di duplexing e le tecniche di accesos multiplo, inoltre vengono brevente illustrate alcune delle problematiche che affliggono le trasmissioni senza fili ed infine vengono illustrate i quattro piu�� comuni livelli di QoS. Nel secondo capitolo viene illustrato lo standard IEEE 802.22 con un focus sullo stato dell���arte della tecnologia WRAN, come si e�� sviluppato lo standard e per quali motivi e�� stato redatto, lo spettro di frequeza utilizzato e come, il funzionamento delle Cognitive Radio, i dispositivi che caratterizzano le reti WRAN e la topologia di rete utilizzata. In seguito sono spiegati nello specifico i livelli fisico e MAC e le loro caratteristiche e metodi di funzionamento. Nel terzo capitolo vengono illustrate le caratteristiche dello standard IEEE 802.16e cercando di riprendere gli stessi punti toccati nel capitolo precedente con una caratterizzazione dello standard nei suoi particolari.

Valutazione dell'eco-sostenibilit�� di un impianto di digestione anaerobica cogenerativo e ipotesi di conversione impiantistica per la produzione di biometano

Considerando l'elevato grado di inquinamento del pianeta e la forte dipendenza delle attivit�� antropiche dai combustibili fossili, stanno avendo notevole sviluppo e incentivazione gli impianti per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili. In particolare, la digestione anaerobica �� in grande diffusione in Italia. Lo studio in oggetto si prefigge l'obiettivo di determinare, mediante analisi di Life Cycle Assessment (LCA), i carichi ambientali di un impianto di digestione anaerobica, e della sua filiera, per valutarne l'effettiva ecosostenibilit��. L'analisi considera anche gli impatti evitati grazie all'immissione in rete dell'energia elettrica prodotta e all'utilizzo del digestato in sostituzione dell'urea. Lo studio analizza sei categorie d'impatto: Global warming potential (GWP), Abiotic depletion potential (ADP), Acidification potential (AP), Eutrophication potential (EP), Ozone layer depletion potential (ODP) e Photochemical oxidant formation potential (POFP). I valori assoluti degli impatti sono stati oggetto anche di normalizzazione per stabilire la loro magnitudo. Inoltre, �� stata effettuata un'analisi di sensitivit�� per investigare le variazioni degli impatti ambientali in base alla sostituzione di differenti tecnologie per la produzione di energia elettrica: mix elettrico italiano, carbone e idroelettrico. Infine, sono stati analizzati due scenari alternativi all'impianto in esame che ipotizzano la sua conversione ad impianto per l'upgrading del biogas a biometano. I risultati mostrano, per lo scenario di riferimento (produzione di biogas), un guadagno, in termini ambientali, per il GWP, l'ADP e il POFP a causa dei notevoli impatti causati dalla produzione di energia elettrica da mix italiano che la filiera esaminata va a sostituire. I risultati evidenziano anche quanto gli impatti ambientali varino in base alla tipologia di alimentazione del digestore anaerobica: colture dedicate o biomasse di scarto. I due scenari alternativi, invece, mostrano un aumento degli impatti, rispetto allo scenario di riferimento, causati soprattutto dagli ulteriori consumi energetici di cui necessitano sia i processi di purificazione del biogas in biometano sia i processi legati alla digestione anaerobica che, nel caso dello scenario di riferimento, sono autoalimentati. L'eventuale conversione dell'attuale funzione dell'impianto deve essere fatta tenendo anche in considerazione i benefici funzionali ed economici apportati dalla produzione del biometano rispetto a quella del biogas.

Modellazione della qualita delle acque superficiali: "applicabilita e validazione del QUAL2K sull'asta principale del Canale Emiliano Romagnolo"

Scopo dell'elaborato �� quello di verificare l'applicabilit�� del modello di qualit�� fluviale, monodimensionale, QUAL2K al sistema idrico del CER. Il risultato conseguito rispecchia le ipotesi iniziali dello studio. Il modello sotto determinate ipotesi bene si presta a modellare le caratteristiche idrauliche e di qualit�� del Canale Emiliano Romagnolo.

Protezione di condotte sottomarine con materassi articolati in cls (acbm) e materassi bituminosi sarmac

Tesi svolta in collaborazione con Officine Maccaferri S.p.A e con il LIDR (Laboratorio di Ingegneria Idraulica) dell���Universit�� di Bologna. Descrive caratteristiche tecniche di condotte in acciaio, polietilene ad alta densit�� (PEAD) e resina poliestere rinforzata con fibre di vetro (PRFV), evidenziando vantaggi/svantaggi del loro impiego. Fornisce una descrizione delle modalit�� di posa delle condotte in relazione ai fattori che condizionano la scelta della tecnica pi�� idonea. Affronta il problema della stabilizzazione e protezione delle condotte soggette all���azione idrodinamica di onde e correnti nelle zona sotto costa e a possibili fattori di rischio esterni. Descrive tecniche di protezione delle condotte sottomarine: interramento (trenching), ricoprimento con materiale roccioso (rock dumping), stabilizzazione con elementi puntuali di appesantimento (concrete collars).Sono descritte le soluzioni di protezione offerte da Officine Maccaferri: materassi articolati in blocchi di calcestruzzo (ACBM) e materassi in geotessuto riempiti di materiale bituminoso (SARMAC). Essi vengono posati sopra la condotta, in posizione longitudinale o trasversale al suo asse, e hanno duplice scopo: (i) incrementarne il peso e la stabilit�� ai carichi idrodinamici esercitati da onde e correnti e (ii) proteggere la condotta da urti. Partendo dai risultati del modello sperimentale descritto in Gaeta et al. (2012) che evidenziano problemi di erosione localizzata intorno a condotta posata su fondale mobile protetta con materasso ACBM dovuti alla discontinuit�� materiale del mezzo si valuta, attraverso uno studio numerico, la opportunit�� di modificare il materasso, ponendo sotto i blocchetti un geotessile. Utilizzando un modello numerico, COBRAS, per la simulazione 2DV del campo idrodinamico si analizza l���effetto di smorzamento del campo di velocit�� e di vorticit�� indotto dall���aggiunta del geotessuto simulato come mezzo poroso. I dati sono stati elaborati con MATLAB per ricavare le mappature attorno alla condotta. I test numerici riguardano 3 configurazioni: SARMAC, ACBM, GEO (ACBM+Geotessuto) poggiate su una condotta di diametro costante e sono state analizzate per 2 condizioni di onde regolari di diversa altezza e periodo. Dagli studi emerge che, per casi di condotta posata su fondo mobile, si consiglia l���utilizzo di materassi SARMAC o materassi ACBM modificati con aggiunta di geotessuto. Inoltre il geotessuto svolge anche funzione filtrante, per cui permette il passaggio dell���acqua ma allo stesso tempo trattiene il materiale solido movimentato, senza pericolo di erosione. La presenza dello strato di geotessile non incide sui parametri caratteristici di stabilit�� globale del materasso ACBM. Si �� compiuta un���analisi comparativa tra SARMAC e ACBM per valutare la convenienza delle due soluzioni. Si propone un esempio di dimensionamento nel caso di protezione di un cavo sottomarino comparando caratteristiche tecniche dei materassi SARMAC e ACBM senza geotessile e facendo valutazioni economiche di massima da cui emerge la maggiore convenienza dei materassi ACBM.

Modellistica e simulazione di centrali idroelettriche

La dissertazione espone le tecniche che sono alla base della modellazione e della simulazione di centrali idroelettriche, focalizzando l���attenzione sul sistema idraulico, che rappresenta il suo elemento costitutivo pi�� importante e problematico.

Studio e implementazione di un autopilota su un UAV ad ala fissa

Si riporta inizialmente un���analisi tecnica dell���autopilota Ardupilot, utilizzato con il firmware Arduplane, che predispone la scheda all���utilizzo specifico su velivoli senza pilota ad ala fissa. La parte sostanziale della tesi riguarda invece lo studio delle leggi di controllo implementate su Arduplane e la loro modellazione, assieme ad altre parti del codice, in ambiente Matlab Simulink. Il sistema di controllo creato, chiamato Attitude Flight System, viene verificato con la tecnica del Software In the Loop in un simulatore di volo virtuale modellato anch���esso in Simulink, si utilizza la dinamica di un velivolo UAV di prova e il software FlightGear per l���ambiente grafico. Di fondamentale importanza �� la verifica della compatibilit�� fra il firmware originale e il codice generato a partire dai modelli Simulink, verifica effettuata mediante test di tipo Hardware in the Loop. L���ultima parte della tesi descrive le prove di volo svolte per verificare le prestazioni della scheda su un aeromodello trainer.

Studio e sviluppo di un prototipo di un meccanismo per l'azionamento di una mano protesica cinematica

Lo studio si prefigge di verificare la fattibilit�� di un nuovo meccanismo per l'azionamento di una mano protesica e inoltre di costruirne un prototipo. Questo nuovo meccanismo andrebbe a sostituire le molle azionate da tiranti delle attuali protesi cinematiche, evitando all'amputato vistosi movimenti del corpo atti ad azionare la mano protesica. Tramite confronto tra le forze calcolate tramite modellazione del meccanismo e quelle realmente fornite dal paziente, si pu�� dichiarare che il meccanismo funziona correttamente. Il prototipo costruito inoltre rispetta i vincoli dimensionali che deve avere una protesi per arto superiore.

Analisi di industrializzazione e incremento prestazionale di un magazzino utensili automatico per macchine per lavorazioni del legno

La presenza di un magazzino utensili automatico ��, al giorno d���oggi, un ���must��� per qualsiasi centro di lavoro a controllo numerico, in qualunque settore di applicazione, compreso il mondo delle macchine per la lavorazione del legno. Tali dispositivi influenzano in modo importante la produttivit�� e la flessibilit�� delle macchine su cui vengono installati. In un mercato altamente competitivo e costantemente alla ricerca dell���eccellenza prestazionale, risulta fondamentale offrire soluzioni sempre aggiornate e innovative, senza perdere di vista il target di costo prefissato. Obiettivo di questa tesi �� analizzare in ogni suo aspetto un processo di sviluppo di un magazzino utensili automatico a catena di nuova concezione di produzione del Gruppo SCM, destinato a centri di lavoro CNC per la lavorazione del legno. Tale sviluppo �� finalizzato a ottenere un prodotto che vada ad ampliare l���offerta e ad incrementare le prestazioni rispetto alle soluzioni attualmente in listino. L���intera trattazione �� frutto della collaborazione con l���ufficio tecnico SCM con sede a Rimini. Inizialmente sono descritte la tipologia e la gamma delle macchine su cui viene installato il magazzino, oggetto di questa tesi. Segue una descrizione dell���analisi concettuale da cui nascono i parametri e i principi guida dell���intero sviluppo. Nel terzo capitolo �� presentata l���attuale soluzione proposta da SCM, in termini di struttura e di prestazioni, e nel quarto �� esposta l���analisi funzionale dei costi dell���attuale soluzione e il raggiungimento del costo obiettivo della soluzione ridotta. Nel quinto capitolo �� presentata la caratterizzazione dello stato dell���arte della pinza d���afferraggio utensili e il processo di sviluppo d���incremento prestazionale.

Validazione preliminare del modello dinamico di un turboalbero aeronautico

Il bisogno di creare dei metodi per l���identificazione delle performance e strumenti di diagnosi �� sempre maggiore nelle turbomacchine. Le case costruttrici di motori, in generale, sono guidate dalle richieste del mercato e da normative sempre pi�� severe, e ricercano quindi da un lato, sempre migliori prestazioni come ad esempio la diminuzione dei consumi e, dall���altro, l���abbattimento degli agenti inquinanti. In ambito industriale si ha l���esigenza di rendere pi�� rapidi i tempi di progettazione e sviluppo dei motori per l���abbattimento dei costi di progettazione e per minimizzare il tempo di commercializzazione. Ecco perch�� entra in gioco, ed assume importanza, l���uso della simulazione numerica che fornisce informazioni utili sia in fase di verifica, che in fase di progetto di tutti i componenti del motore, anche quelli che sarebbero difficilmente accessibili per misure sperimentali. Al contempo i calcolatori moderni diventano facilmente e rapidamente sempre pi�� potenti riducendo cos�� i tempi di calcolo, e ci�� ha consentito l���uso di tecniche numeriche che prima sarebbero risultate impensabili da utilizzare. Per mezzo dell���uso di codici di tipo bi o tri-dimensionale �� possibile conoscere e valutare i valori delle grandezze termodinamiche del fluido che attraversa il motore punto per punto. Questi metodi presentano un elevata accuratezza ma hanno anche lo svantaggio di richiedere un elevato costo computazionale con conseguente aumento dei tempi di calcolo. In pi�� hanno bisogno di molti dati di input per il modello matematico, e dipendono fortemente dalle condizioni iniziali e dalle condizioni al contorno. Nasce quindi l'esigenza di un ambiente di sviluppo che consenta una modellazione semplificata degli elementi costituenti il motore, ed un rapido interfacciamento con modelli locali pi�� sofisticati. Inoltre, se si vogliono ottimizzare dei parametri relativi all���impianto globale oppure se si desidera avere un quadro generale delle prestazioni del motore �� sufficiente usare modelli 0-D e 1-D per i vari componenti del motore. Sono stati svolti molti studi concentrati sullo sviluppo di strumenti capaci di supportare operazioni di pianificazione e/o per validare analisi di diagnosi.

Stato tossicologico di esemplari di foca monaca (Monachus monachus, Hermann 1779) della Grecia, specie "critically endangered" del Mar Mediterraneo.

La foca monaca (Monachus monachus, Hermann 1779) �� il pinnipede pi�� a rischio d���estinzione del mondo e pochi sono gli studi che hanno indagato l���impatto antropico dato dagli inquinanti chimici su questa specie. Questo studio si propone di analizzare la pressione che elementi in traccia, organoclorurati (OC) e, per la prima volta, idrocarburi policiclici aromatici (IPA) hanno sulla specie, studiando una della popolazioni pi�� numerose presenti nel Mar Mediterraneo, ossia quella greca. Sono stati utilizzati campioni di 59 esemplari deceduti provenienti da diverse colonie residenti in Grecia, di ambedue i sessi, appartenenti a diverse classi d���et�� e riferibili ad un arco temporali di quasi 20 anni (1994-2013). Per i contaminanti organici (PCB, DDT ed IPA), caratterizzati da un comportamento lipofilico, sono stati utilizzati esclusivamente campioni di tessuto adiposo, mentre per l���analisi di elementi in traccia (essenziali: Fe, Co, Cu, Se, Zn, Mg; tossici: Cr, Ni, As, Cd, Pb, Hg) sono state impiegate diverse matrici, quali fegato, rene, muscolo, adipe, milza, polmone, cuore e pelo. I risultati evidenziano un���importante contaminazione dai OC (125.896,69��289.934,27 ng/g p.s.), in cui DDT e PCB sono presenti rispettivamente al 48,5% e 51,5%, mentre, tra i metalli considerati tossici (As, Cd, Pb, Hg, Cr, Ni), As e Hg sono gli elementi che destano maggiori preoccupazioni per la salute di Monachus monachus, presenti rispettivamente al 36,44% e 12,83%. IPA ed altri elementi in traccia analizzati invece non raggiungono di per s�� concentrazioni di rischio per la specie, ma non si escludono possibili effetti sinergici tra i vari inquinanti. L���elaborazione del fingerprint tossicologico ha evidenziato un���eterogeneit�� nella pressione data dai contaminanti in studio, manifestando che alcune colonie di foca monaca in Grecia sono maggiormente soggette all���azione negativa di organoclorurati, idrocarburi policiclici aromatici o elementi in traccia tossici a seconda del caso.

Software Defined Networks: alcuni casi di studio

In questo elaborato si descrive l'emergente approccio alle reti, il Software Defined Network, ed i suoi benefici. Successivamente viene preso in considerazione un importante componente di questa nuova architettura: il protocollo OpenFlow; si spiega che cos'�� e si elencano i benefici che pu�� apportare ad un'architettura SDN a sostegno di questi vengono mostrati quattro differenti casi d'uso di OF, comparati poi ad altri scenari equivalenti che non usano questo protocollo. Infine si �� pensato ad alcuni possibili studi e sviluppi circa quest'architettura.

Osservazioni in ambiente controllato del ciclo riproduttivo e delle prime fasi di accrescimento di Chiloscyllium punctatum (Muller & Henle 1838)

La presente tesi tratta delle attivit�� riproduttive e delle prime fasi di crescita dello squalo Chiloscyllium punctatum. Da Dicembre 2013 a Giugno 2014, all���Acquario di Cattolica, sono state effettuate osservazioni su una coppia di adulti riproduttori e sui relativi neonati mantenuti in ambiente controllato. Il Chiloscyllium punctatum �� una specie ovipara che rilascia uova di forma rettangolare, ha un ciclo riproduttivo relativamente rapido ed �� molto sfruttata come specie ornamentale dagli acquari di tutto il mondo. Per ottenere una corretta gestione in ambiente controllato, la riproduzione ed estrapolare il maggior numero d���informazioni certe su gli stadi di vita, sulla dieta di divezzamento dei neonati dal sacco vitellino, sull���illuminazione pi�� consona da adottare, sulle dimensioni medie di uova, nascituri e adulti, sulla crescita dei nascituri, sui tempi di sviluppo embrionale, sulla frequenza di deposizione delle uova e sui tempi di schiusa �� stato necessario sviluppare un corretta procedura di gestione ordinaria. In 7 mesi, gli adulti di C. punctatum, in condizioni ambientali ottimali e costanti, hanno dato vita a 33 neonati. Questi sono stati sottoposti a misurazioni di lunghezza (LT, cm) e peso corporeo (PC, g) per valutare l���influenza dell���illuminamento e della dieta sulla crescita. Inoltre, sono stati confrontati dati sperimentali (e.g. tempistiche di sviluppo embrionale) con dati bibliografici (Haraush et al., 2007) che hanno evidenziato alcune similitudini e differenze.

Studio della fluidodinamica e della reazione chimica in un reattore agitato tramite modellazione cfd

L���attivit�� di tesi �� stata rivolta a realizzare l���accoppiamento tra modelli di reazione chimica e modelli di fluidodinamica per una reazione eterogenea solido-liquido in un reattore agitato, in ambito di un codice commerciale di fluidodinamica numerica. Lo studio ha avuto come punto di partenza la definizione e la discretizzazione del dominio di calcolo tramite un apposito programma. Per una trattazione completa, si sono svolti studi preliminari volti ad identificare le incertezze dovute ai metodi numerici e i limiti dovuti alla formulazione dei modelli per la descrizione del sistema. Lo studio si �� svolto considerando sistemi di complessit�� crescente, partendo da simulazioni monofase fino ad arrivare allo studio di diverse soluzioni per sistemi reagenti con reazioni eterogenee solido-liquido. Questi ultimi esempi applicativi sono serviti come verifica del modello sviluppato (dove con modello si �� indicato l���insieme dei modelli relativi alla fluidodinamica accoppiati al modello di reazione). Questa attivit�� ha contribuito ad affrontare un problema di simulazione completa e completamente predittiva dei reattori chimici, essendo la letteratura a riguardo limitata, a differenza di quella relativa alle simulazioni puramente fluidodinamiche.