Procedimenti di ottimizzazione di sistemi smorzati

La presente tesi riguarda lo studio di procedimenti di ottimizzazione di sistemi smorzati. In particolare, i sistemi studiati sono strutture shear-type soggette ad azioni di tipo sismico impresse alla base. Per effettuare l���ottimizzazione dei sistemi in oggetto si agisce sulle rigidezze di piano e sui coefficienti di smorzamento effettuando una ridistribuzione delle quantit�� suddette nei piani della struttura. �� interessante effettuare l���ottimizzazione di sistemi smorzati nell���ottica della progettazione antisismica, in modo da ridurre la deformata della struttura e, conseguentemente, anche le sollecitazioni che agiscono su di essa. Il lavoro consta di sei capitoli nei quali vengono affrontate tre procedure numerico-analitiche per effettuare l���ottimizzazione di sistemi shear-type. Nel primo capitolo si studia l���ottimizzazione di sistemi shear-type agendo su funzioni di trasferimento opportunamente vincolate. In particolare, le variabili di progetto sono le rigidezze di piano, mentre i coefficienti di smorzamento e le masse di piano risultano quantit�� note e costanti durante tutto il procedimento di calcolo iterativo; per effettuare il controllo dinamico della struttura si cerca di ottenere una deformata pressoch�� rettilinea. Tale condizione viene raggiunta ponendo le ampiezze delle funzioni di trasferimento degli spostamenti di interpiano pari all���ampiezza della funzione di trasferimento del primo piano. Al termine della procedura si ottiene una ridistribuzione della rigidezza complessiva nei vari piani della struttura. In particolare, si evince un aumento della rigidezza nei piani pi�� bassi che risultano essere quelli pi�� sollecitati da una azione impressa alla base e, conseguentemente, si assiste ad una progressiva riduzione della variabile di progetto nei piani pi�� alti. L���applicazione numerica di tale procedura viene effettuata nel secondo capitolo mediante l���ausilio di un programma di calcolo in linguaggio Matlab. In particolare, si effettua lo studio di sistemi a tre e a cinque gradi di libert��. La seconda procedura numerico-analitica viene presentata nel terzo capitolo. Essa riguarda l���ottimizzazione di sistemi smorzati agendo simultaneamente sulla rigidezza e sullo smorzamento e consta di due fasi. La prima fase ricerca il progetto ottimale della struttura per uno specifico valore della rigidezza complessiva e dello smorzamento totale, mentre la seconda fase esamina una serie di progetti ottimali in funzione di diversi valori della rigidezza e dello smorzamento totale. Nella prima fase, per ottenere il controllo dinamico della struttura, viene minimizzata la somma degli scarti quadratici medi degli spostamenti di interpiano. Le variabili di progetto, aggiornate dopo ogni iterazione, sono le rigidezze di piano ed i coefficienti di smorzamento. Si pone, inoltre, un vincolo sulla quantit�� totale di rigidezza e di smorzamento, e i valori delle rigidezze e dei coefficienti di smorzamento di ogni piano non devono superare un limite superiore posto all���inizio della procedura. Anche in questo caso viene effettuata una ridistribuzione delle rigidezze e dei coefficienti di smorzamento nei vari piani della struttura fino ad ottenere la minimizzazione della funzione obiettivo. La prima fase riduce la deformata della struttura minimizzando la somma degli scarti quadrarici medi degli spostamenti di interpiano, ma comporta un aumento dello scarto quadratico medio dell���accelerazione assoluta dell���ultimo piano. Per mantenere quest���ultima quantit�� entro limiti accettabili, si passa alla seconda fase in cui si effettua una riduzione dell���accelerazione attraverso l���aumento della quantit�� totale di smorzamento. La procedura di ottimizzazione di sistemi smorzati agendo simultaneamente sulla rigidezza e sullo smorzamento viene applicata numericamente, mediante l���utilizzo di un programma di calcolo in linguaggio Matlab, nel capitolo quattro. La procedura viene applicata a sistemi a due e a cinque gradi di libert��. L���ultima parte della tesi ha come oggetto la generalizzazione della procedura che viene applicata per un sistema dotato di isolatori alla base. Tale parte della tesi �� riportata nel quinto capitolo. Per isolamento sismico di un edificio (sistema di controllo passivo) si intende l���inserimento tra la struttura e le sue fondazioni di opportuni dispositivi molto flessibili orizzontalmente, anche se rigidi in direzione verticale. Tali dispositivi consentono di ridurre la trasmissione del moto del suolo alla struttura in elevazione disaccoppiando il moto della sovrastruttura da quello del terreno. L���inserimento degli isolatori consente di ottenere un aumento del periodo proprio di vibrare della struttura per allontanarlo dalla zona dello spettro di risposta con maggiori accelerazioni. La principale peculiarit�� dell���isolamento alla base �� la possibilit�� di eliminare completamente, o quantomeno ridurre sensibilmente, i danni a tutte le parti strutturali e non strutturali degli edifici. Quest���ultimo aspetto �� importantissimo per gli edifici che devono rimanere operativi dopo un violento terremoto, quali ospedali e i centri operativi per la gestione delle emergenze. Nelle strutture isolate si osserva una sostanziale riduzione degli spostamenti di interpiano e delle accelerazioni relative. La procedura di ottimizzazione viene modificata considerando l���introduzione di isolatori alla base di tipo LRB. Essi sono costituiti da strati in elastomero (aventi la funzione di dissipare, disaccoppiare il moto e mantenere spostamenti accettabili) alternati a lamine in acciaio (aventi la funzione di mantenere una buona resistenza allo schiacciamento) che ne rendono trascurabile la deformabilit�� in direzione verticale. Gli strati in elastomero manifestano una bassa rigidezza nei confronti degli spostamenti orizzontali. La procedura di ottimizzazione viene applicata ad un telaio shear-type ad N gradi di libert�� con smorzatori viscosi aggiunti. Con l���introduzione dell���isolatore alla base si passa da un sistema ad N gradi di libert�� ad un sistema a N+1 gradi di libert��, in quanto l���isolatore viene modellato alla stregua di un piano della struttura considerando una rigidezza e uno smorzamento equivalente dell���isolatore. Nel caso di sistema sheat-type isolato alla base, poich�� l���isolatore agisce sia sugli spostamenti di interpiano, sia sulle accelerazioni trasmesse alla struttura, si considera una nuova funzione obiettivo che minimizza la somma incrementata degli scarti quadratici medi degli spostamenti di interpiano e delle accelerazioni. Le quantit�� di progetto sono i coefficienti di smorzamento e le rigidezze di piano della sovrastruttura. Al termine della procedura si otterr�� una nuova ridistribuzione delle variabili di progetto nei piani della struttura. In tal caso, per��, la sovrastruttura risulter�� molto meno sollecitata in quanto tutte le deformazioni vengono assorbite dal sistema di isolamento. Infine, viene effettuato un controllo sull���entit�� dello spostamento alla base dell���isolatore perch�� potrebbe raggiungere valori troppo elevati. Infatti, la normativa indica come valore limite dello spostamento alla base 25cm; valori pi�� elevati dello spostamento creano dei problemi soprattutto per la realizzazione di adeguati giunti sismici. La procedura di ottimizzazione di sistemi isolati alla base viene applicata numericamente mediante l���utilizzo di un programma di calcolo in linguaggio Matlab nel sesto capitolo. La procedura viene applicata a sistemi a tre e a cinque gradi di libert��. Inoltre si effettua il controllo degli spostamenti alla base sollecitando la struttura con il sisma di El Centro e il sisma di Northridge. I risultati hanno mostrato che la procedura di calcolo �� efficace e inoltre gli spostamenti alla base sono contenuti entro il limite posto dalla normativa. Giova rilevare che il sistema di isolamento riduce sensibilmente le grandezze che interessano la sovrastruttura, la quale si comporta come un corpo rigido al di sopra dell���isolatore. In futuro si potr�� studiare il comportamento di strutture isolate considerando diverse tipologie di isolatori alla base e non solo dispositivi elastomerici. Si potr��, inoltre, modellare l���isolatore alla base con un modello isteretico bilineare ed effettuare un confronto con i risultati gi�� ottenuti per il modello lineare.

Verifica del livello di servizio di componenti della viabilit���� a Borgo Panigale. Intersezione Via Cavalieri Ducati - Via De Gasperi

Le intersezioni stradali, sono le aree individuate da tre o pi�� tronchi stradali (archi) che convergono in uno stesso punto, nonch�� dai dispositivi e dagli apprestamenti atti a consentire ed agevolare le manovre per il passaggio da un tronco all'altro. Rappresentano punti critici della rete viaria per effetto delle mutue interferenze tra le diverse correnti di traffico durante il loro attraversamento. Si acuiscono pertanto, nella loro "area di influenza", i problemi legati alla sicurezza e quelli relativi alla regolarit���� ed efficienza della circolazione. Dalla numerosit���� dei fattori da cui dipende la configurazione di un incrocio (numero e tipo di strade, entit���� dei flussi, situazioni locali, ecc.) deriva una ancor pi�� vasta gamma di tipologie e di schemi. La rotatoria, come particolare configurazione di intersezione a raso, �� lo schema che viene considerato nel presente lavoro di tesi, sia nei suoi caratteri essenziali e generali, sia nel particolare di una intersezione che, nel Comune di Bologna, �� stata realizzata in luogo dell'intersezione semaforizzata precedente.

Evoluzione a medio e breve termine di un tratto del litorale di Senigallia

Il litorale di Senigallia si sviluppa ai due lati del porto ed �� caratterizzato da una costa bassa e sabbiosa, che gi�� nei decenni passati ha risentito dell���influenza del porto nel tratto sottocorrente, in cui sono state installate delle opere di difesa. Nei primi anni del 2000 il porto ha subito ulteriori modifiche con possibili altri impatti sulla spiaggia emersa e sommersa. In tale ambito, la ditta Geomarine S.r.l. di Senigallia, su commissione del Comune di Senigallia, ha eseguito dei rilievi topo-batimetrici su un tratto del litorale del medesimo Comune dal 2009 al 2015. In questo lavoro di tesi ho partecipato personalmente alla campagna di misura del 2015. Per le indagini nella spiaggia sommersa �� stata utilizzata una strumentazione Singlebeam e Multibeam mentre per i rilievi topografici �� stato utilizzato un sistema GPS-NRTK. Con i dati acquisiti, elaborati e processati, �� stato costruito un DTM con una carta delle isoipse e isobate dell���area. Allo scopo di integrare la ricostruzione morfologica ottenuta per l���area con informazioni sul sedimento presente, sono stati realizzati dei campionamenti lungo gli stessi transetti adottati in precedenti campagne sedimentologiche svolte dalla Regione Marche. I campioni sono stati successivamente sottoposti ad un���analisi granulometrica e i risultati confrontati tra loro e con quelli raccolti nei decenni precedenti. I risultati dei rilievi topo-batimetrici sono stati, infine, confrontati tra loro sui diversi intervalli temporali di acquisizione, per comprendere l���evoluzione del tratto di costa studiato nel breve termine e come i fattori naturali e antropici possano aver influito sui cambiamenti osservati. Per inquadrare l���evoluzione dell���area d���interesse su un arco temporale pi�� ampio (1955-2015) si �� poi effettuata un���analisi semi-qualitativa/quantitativa dell���andamento nel medio termine della linea di riva a partire da foto aeree.

Triggers per attivit�� di test su fascio di particelle. Realizzazione di un progetto in VHDL e sintetizzazione su FPGA

Progettazione e realizzazione di un dispositivo elettronico con lo scopo di coordinare e sincronizzare la presa dati del beam test del LUCID (CERN, luglio 2009) e tener traccia di tali eventi. Il circuito �� stato progettato in linguaggio VHDL, simulato con il programma ModelSim, sintetizzato con il programma Quartus e implementato su un FPGA Cyclone residente su scheda di tipo VME 6U della CAEN. Infine la scheda �� stata testata in laboratorio (verificandone il corretto funzionamento) assieme all'intero sistema di presa dati, e confermata per il beam test del LUCID.

Spatial and temporal variation in settlement, growth and condition of the rockfish species Sebastes caurinus and Sebastes carnatus in the Channel Islands region, Santa Barbara, CA

Survival during the early life stages of marine species, including nearshore temperate reef fishes, is typically very low, and small changes in mortality rates, due to physiological and environmental conditions, can have marked effects on survival of a cohort and, on a larger scale, on the success of a recruitment season. Moreover, trade offs between larval growth and accumulation of energetic resources prior to settlement are likely to influence growth and survival until this critical period and afterwards. Rockfish recruitment rates are notoriously variable between years and across geographic locations. Monitoring of rates of onshore delivery of pelagic juveniles (defined here as settlement) of two species of nearshore rockfishes, Sebastes caurinus and Sebastes carnatus, was done between 2003-2009 years using artificial collectors placed at San Miguel and Santa Cruz Island, off Southern California coast. I investigated spatiotemporal variation in settlement rate, lipid content, pelagic larval duration and larval growth of the newly settled fishes; I assessed relationships between birth date, larval growth, early life-history characteristics and lipid content at settlement, considering also interspecific differences; finally, I attempt to relate interannual patterns of settlement and of early life history traits to easily accessible, local and regional indices of ocean conditions including in situ ocean temperature and regional upwelling, sea surface temperature (SST) and Chlorophyll-a (Chl-a) concentration. Spatial variations appeared to be of low relevance, while significant interannual differences were detected in settlement rate, pelagic larval duration and larval growth. The amount of lipid content of the newly settled fishes was highly variable in space and time, but did not differ between the two species and did not show any relationships with early life history traits, indicating that no trade off involved these physiological processes or they were masked by high individual variability in different periods of larval life. Significant interspecific differences were found in the timing of parturition and settlement and in larval growth rates, with S. carnatus growing faster and breeding and settling later than S. caurinus. The two species exhibited also different patterns of correlations between larval growth rates and larval duration. S. carnatus larval duration was longer when the growth in the first two weeks post-hatch was faster, while S. caurinus had a shorter larval duration when grew fast in the middle and in the end of larval life, suggesting different larval strategies. Fishes with longer larval durations were longer in size at settlement and exhibited longer planktonic phase in periods of favourable environmental conditions. Ocean conditions had a low explanatory power for interannual variation in early life history traits, but a very high explanatory power for settlement fluctuations, with regional upwelling strength being the principal indicator. Nonetheless, interannual variability in larval duration and growth were related to great phenological changes in upwelling happened during the period of this study and that caused negative consequences at all trophic levels along the California coast. Despite the low explanatory power of the environmental variables used in this study on the variation of larval biological traits, environmental processes were differently related with early life history characteristics analyzed to species, indicating possible species-specific susceptibility to ocean conditions and local environmental adaptation, which should be further investigated. These results have implications for understanding the processes influencing larval and juvenile survival, and consequently recruitment variability, which may be dependent on biological characteristics and environmental conditions.

Studio e ottimizzazione di un generatore eolico carrellabile

La presente tesi discute la realizzazione di un carrello appendice sul quale possa essere montato un aerogeneratore della potenza di circa 8500 W facile da trasportare ed installare. Si desidera progettare una macchina che non necessiti di fondamenta e non richieda particolari procedure burocratiche per l���istallazione permettendo cos�� un investimento iniziale ridotto. Il progetto ha il vantaggio di produrre energia con venti di bassa intensit�� (3 m/s), livelli di rumore contenuti da considerarsi trascurabili e un impatto visivo ambientale accettabile. Uno degli obiettivi �� di massimizzare le prestazioni della turbina eolica ed essere in grado di competere sul mercato attuale, installando parallelamente un impianto fotovoltaico per dare una continuit�� maggiore all'energia generata. Queste tipologie di macchine potranno diffondersi nei settori dell���agricoltura, del turismo e in aree specifiche, ad esempio aree protette, dove l���eolico di grandi dimensioni ha difficolt�� di inserimento. L���aerogeneratore potr�� alimentare utenze come ad esempio sistemi di telecomunicazioni, stazioni di pompaggio, utenze rurali site in luoghi isolati, ed �� possibile lo spostamento del mezzo anche in zone altamente sconnesse grazie al telaio rinforzato e all'inserimento di freni e sospensioni. La produzione di energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili viene promossa dal decreto legislativo n. 387 del 29/12/2003, che d�� indicazioni affinch�� tutti gli impianti con potenza non superiore ai 20000W abbiano la possibilit�� di connettersi alla rete con la modalit�� di ���scambio sul posto���. Questo servizio permette di ridurre l���esborso sostenuto per la bolletta relativamente alle quote dell���energia consumata e di rientrare dell���investimento iniziale; infatti la societ�� distributrice dell���energia elettrica effettuer�� ogni anno un conguaglio tra l���energia prelevata e quella immessa in rete dal cliente.