Lateral tires characterization: testing, analytical models and applications for aeronautic purpose

The lateral characteristics of tires in terms of lateral forces as a function of sideslip angle is a focal point in the prediction of ground loads and ground handling aircraft behavior. However, tests to validate such coefficients are not mandatory to obtain Aircraft Type Certification and so they are not available for ATR tires. Anyway, some analytical values are implemented in ATR calculation codes (Flight Qualities in-house numerical code and Loads in-house numerical code). Hence, the goal of my work is to further investigate and validate lateral tires characteristics by means of: exploitation and re-parameterization of existing test on NLG tires, implementation of easy-handle model based on DFDR parameters to compute sideslip angles, application of this model to compute lateral loads on existing flight tests and incident cases, analysis of results. The last part of this work is dedicated to the preliminary study of a methodology to perform a test to retrieve lateral tire loads during ground turning with minimum requirements in terms of aircraft test instrumentation. This represents the basis for future works.

Foglio 027 Bolzano. Studio petrografico delle vulcaniti permiane del settore Val di Tires – Passo Nigra, Alta Val d’Ega, Bolzano

Il presente lavoro di tesi si inquadra nel programma di rilevamento geologico del Foglio 027 Bolzano, nell’area della Val di Tires – Passo Nigra, Alta Val d’Ega (Bolzano), la cui realizzazione è in corso a cura della Provincia Autonoma di Bolzano, nell’ambito del progetto CARG. Durante la campagna di rilevamento sono stati prelevati 33 campioni presso Tires, in Alta Val d’Ega, appartenenti alle vulcaniti permiane del Gruppo Vulcanico Atesino (GVA), 18 dei quali sono stati sottoposti ad analisi ottico-petrografica e chimica in XRF. I campioni sono stati prelevati dalle tre principali formazioni geologiche affioranti nell’area: la Formazione di Gargazzone (IGG), la Formazione di Cornedo (COR) e la Formazione di Ora (ORA). Dalle analisi è emerso che i campioni prelevati dalla Formazione di Gargazzone risultano di composizione riodacitica, quelli della Formazione di Cornedo hanno composizione andesitica e andesitico-dacitica, quelli della Formazione di Ora hanno composizione riolitica e riodacitica. Sono state distinte tre litofacies all’interno della Formazione di Ora: una litofacies basale, caratterizzata da un’elevata concentrazione di componenti litiche; una litofacies intermedia, decisamente più massiccia ed omogenea, che presenta al suo interno sporadici corpi lenticolari di ignimbriti ricche in pomici; una litofacies di tetto, ricca in pomici. Generalmente le ignimbriti della Formazione di Ora si caratterizzano per la composizione riolitica ricca in sanidino, ma la presenza di ignimbriti di composizione riodacitica all’interno della formazione e precisamente nell’area di studio, si può imputare alla modificazione della composizione mineralogica e chimica originaria a causa dei fenomeni metasomatici, particolarmente intensi lungo il bordo calderico. Sono stati inoltre prelevati cinque campioni che tagliano le formazioni affioranti, due dei quali hanno composizione riolitica, due hanno composizione basaltica e uno ha composizione alcali-basaltica.

Life cycle assessment e analisi economica dell'utilizzo di pneumatici fuori uso nelle linee ferroviarie

La presente tesi si propone di determinare quale sia la situazione del mercato italiano e spagnolo sui pneumatici fuori uso (PFU) e quale sia il migliore metodo di costruzione degli elementi elastici da PFU. I risultati dell'analisi di mercato mostrano che l'introduzione del principio di responsabilità del produttore, introdotto in Italia solo nel 2011, sta portando ottimi risultati, e il problema di raccolta degli PFU è in via di risoluzione. Gli studi dinamici documentano che gli under rail paid (URP) costruiti da PFU rispettano tutte le necessità tecniche per l'utilizzo nelle linee ferroviarie sia convenzionali che ad alta velocità. Invece il Life Cycle Assessment (LCA) dimostra che il processo di costruzione degli URP da PFU decostruiti impatta meno rispetto a quello dei PFU triturati. I risultati del Life Cycle Cost (LCC) fanno propendere per un utilizzo degli URP nelle vie ferroviarie in quanto si ha una diminuzione dei costi di manutenzione.

Evaluation of recycled carbon fibers as PLA reinforcement for additive manufacturing applications

The increased exploitation of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) is inevitably bringing about an increase in production scraps and end-of-life components, resulting in a sharp increase in CFRP waste. Therefore, it is of paramount importance to find efficient ways to reintroduce waste into the manufacturing cycle. At present, several recycling methods for treating CFRPs are available, even if all of them still have to be optimized. The step after CFRP recycling, and also the key to build a solid and sustainable CFRP recycling market, is represented by the utilization of Re-CFs. The smartest way to utilize recovered carbon fibers is through the manufacturing of recycled CFRPs, that can be done by re-impregnating the recovered fibers with a new polymeric matrix. Fused Filament Fabrication (FFF) is one of the most widely used additive manufacturing (3D printing) techniques that fabricates parts with a polymeric filament deposition process that allows to produce parts adding material layer-by-layer, only where it is needed, saving energy, raw material cost, and waste. The filament can also contain fillers or reinforcements such as recycled short carbon fibers and this makes it perfectly compliant with the re-application of the shortened recycled CF. Therefore, in this thesis work recycled and virgin carbon fiber reinforced PLA filaments have been initially produced using 5% and 10% of CFs load. Properties and characteristics of the filaments have been determined conducting different analysis (TGA, DMA, DSC). Subsequently the 5%wt. Re-CFs filament has been used to 3D print specimens for mechanical characterization (DMA, tensile test and CTE), in order to evaluate properties of printed PLA composites containing Re-CFs and evaluate the feasibility of Re-CFs in 3D printing application.