Simulazione numerica di giunzioni incollate in materiali compositi : valutazione degli effetti di bordo

Sviluppo di uno studio numerico, tramite metodo agli elementi finiti (FEM), sull'effetto di bordo in giunti incollati a sovrapposizione semplice (unsupported single-lap joints). E’ stata implementata l’analisi numerica di provini standard da normativa relativa a test sperimentali, per giunzioni tra lamine metalliche e tra materiali compositi in fibre di carbonio/matrice epossidica (CFRP). E’ stato cercata la geometria del bordo dello strato adesivo che potrebbe garantire una maggiore resistenza del giunto.

Simulazione numerica di incollaggi single-strap joint

Nel presente lavoro sono esposti i comportamenti e le caratteristiche principali dei giunti incollati. Il metodo agli elementi finiti è stato studiato in modo da realizzare un modello accurato di un sistema fisico. L’analisi agli elementi finiti è stata utilizzata per effettuare una simulazione numerica di un single-strap joint in alluminio e in CFRP sotto un carico di trazione assiale. L’effetto di una modifica della distanza tra le lastre è stato studiato e i risultati confrontati.

Simulazione numerica di incollaggi double-strap joint

Esposizione di comportamenti e caratteristiche principali dei giunti incollati. Il metodo agli elementi finiti è stato studiato in modo da realizzare un modello accurato di un sistema fisico. L’analisi agli elementi finiti è stata utilizzata per effettuare una simulazione numerica di un double-strap joint in alluminio e in CFRP sotto un carico di trazione assiale. L’effetto di una modifica della distanza tra le lastre è stato studiato e i risultati confrontati.

Simulazione numerica di celle solari in silicio ad eterogiunzione ad un sole e in concentrazione

Il lavoro di tesi ha come obiettivo lo studio e lo sviluppo tramite simulazioni numeriche di due celle in silicio ad eterogiunzione, una con parametri forniti dal CNR (Comitato Nazionale delle Ricerche) ed un’altra di tipo HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer). Lo studio e lo sviluppo delle due celle sono stati effettuati mediante un flusso TCAD il quale permette una maggiore flessibilità e completezza nella descrizione dei modelli fisici ed elettrici.

Metodologie open source per la simulazione numerica di banchi di flussaggio per motori a combustione interna

Valutazione di software open source per la simulazione di banchi di flussaggio stazionari. Analisi dei risultati e confronto con dati sperimentali e con dati ottenuti da un software commerciale. Il toolbox usato è OpenFOAM.

Simulazione numerica di un sistema geotermico a bassa entalpia open-loop in presenza di un gradiente geotermico anomalo

Il lavoro svolto nella presente tesi di laurea magistrale consiste nella modellazione e simulazione numerica, tramite il software commericale COMSOL MULTIPHYSICS, di un reservoir geotermico a bassa entalpia sfruttato mediante un impianto di teleriscaldamento a pompa di calore accoppiato ad un sistema open-loop.

Simulazione numerica del processo rotary friction welding

Costruzione di un modello numerico base per la simulazione del processo Rotary Friction Welding.

Analisi della propagazione elettrica nel tessuto cardiaco mediante simulazione numerica implementata su GPU

Il segnale elettrico si propaga nel tessuto cardiaco attraverso gap-junctions che si trovano tra i miociti cardiaci e in ciascuno di essi si avvia un processo chiamato potenziale d'azione (PA). In questa tesi prenderò in considerazione il modello Luo-Rudy 1991 e il difetto oggetto di studio sono le Early Afterdepolarizations (EADs). Si analizzerà la propagazione del potenziale d’azione in un cavo di 300 cellule. Dopo alcune simulazioni preliminari è emersa l’utilità di trovare una soluzione che permettesse di ridurre i tempi di calcolo, il modello è stato quindi implementato in CUDA. Il lavoro è stato sviluppato nei seguenti step: 1) l’impiego dell’ambiente di calcolo MATLAB per implementare il modello, descrivendo ogni cellula attraverso il modello Luo-Rudy 1991 e l’interazione elettrica inter-cellulare, considerando un cavo di 300 cellule; 2) individuazione dei parametri che, adeguatamente modificati, sono in grado di indurre EADs a livello single cell; 3) implementazione del modello in CUDA, creando uno strumento che potrà essere utilizzato per aumentare notevolmente il numero delle simulazioni nell’unità di tempo; 4) messa a punto di un criterio per valutare in modo conciso la bontà (safety factor) della relazione source-sink. L’utilità di un simile criterio è quella di valutare, sia nel caso di propagazione di AP che in quello di eventuale propagazione di EADs, la propensione alla propagazione in un tessuto. Il primo capitolo descriverà il potenziale d’azione, il modello usato e la teoria del cavo. Il secondo capitolo discuterà l’implementazione del modello usato, descriverà CUDA e come il modello sia stato implementato. Il terzo capitolo riguarderà i primi risultati ottenuti dalle simulazioni e come la variazione dei parametri influisce sulla forma delle EADs. L’ultimo capitolo approfondirà i requisiti necessari per far avvenire una propagazione in un cavo.

Advanced Numerical Simulation of Silicon-Based Solar Cells

Photovoltaic (PV) conversion is the direct production of electrical energy from sun without involving the emission of polluting substances. In order to be competitive with other energy sources, cost of the PV technology must be reduced ensuring adequate conversion efficiencies. These goals have motivated the interest of researchers in investigating advanced designs of crystalline silicon solar (c-Si) cells. Since lowering the cost of PV devices involves the reduction of the volume of semiconductor, an effective light trapping strategy aimed at increasing the photon absorption is required. Modeling of solar cells by electro-optical numerical simulation is helpful to predict the performance of future generations devices exhibiting advanced light-trapping schemes and to provide new and more specific guidelines to industry. The approaches to optical simulation commonly adopted for c-Si solar cells may lead to inaccurate results in case of thin film and nano-stuctured solar cells. On the other hand, rigorous solvers of Maxwell equations are really cpu- and memory-intensive. Recently, in optical simulation of solar cells, the RCWA method has gained relevance, providing a good trade-off between accuracy and computational resources requirement. This thesis is a contribution to the numerical simulation of advanced silicon solar cells by means of a state-of-the-art numerical 2-D/3-D device simulator, that has been successfully applied to the simulation of selective emitter and the rear point contact solar cells, for which the multi-dimensionality of the transport model is required in order to properly account for all physical competing mechanisms. In the second part of the thesis, the optical problems is discussed. Two novel and computationally efficient RCWA implementations for 2-D simulation domains as well as a third RCWA for 3-D structures based on an eigenvalues calculation approach have been presented. The proposed simulators have been validated in terms of accuracy, numerical convergence, computation time and correctness of results.

Justifying threshold voltage definition for undoped body transistors through ``crossover point'' concept

Two different definitions, one is potential based and the other is charge based, are used in the literatures to define the threshold voltage of undoped body symmetric double gate transistors. This paper, by introducing a novel concept of crossover point, proves that the charge based definition is more accurate than the potential based definition. It is shown that for a given channel length the potential based definition predicts anomalous change in threshold voltage with body thickness variation while the charge based definition results in monotonous change. The threshold voltage is then extracted from drain current versus gate voltage characteristics using linear extrapolation, transconductance and match-point methods. In all the three cases it is found that trend of threshold voltage variation support the charge based definition.

Substituent effect on fluorescence signaling of the cell permeable HSO4- receptors through single point to ratiometric response in green solvent

Two new 2-(2-aminophenyl)benzimidazole-based HSO4- ion selective receptors, 6-(4-nitrophenyl)-5,6-dihydrobenzo4,5]imidazo1,2-c]quinazoline (L1H) and 6-(4-methoxyphenyl)-5,6-dihydrobenzo4,5]imidazo1,2-c] quinazoline (L2H), and their 1 : 1 molecular complexes with HSO4- were prepared in a facile synthetic method and characterized by physicochemical and spectroscopic techniques along with the detailed structural analysis of L1H by single crystal X-ray crystallography. Both receptors (L1H and L2H) behave as highly selective chemosensor for HSO4- ions at biological pH in ethanol-water HEPES buffer (1/5) (v/v) medium over other anions such as F-, Cl-, Br-, I-, AcO-, H2PO4-, N-3(-) and ClO4-. Theoretical and experimental studies showed that the emission efficiency of the receptors (L1H and L2H) was tuned successfully through single point to ratiometric detection by employing the substituent effects. Using 3 sigma method the LOD for HSO4- ions were found to be 18.08 nM and 14.11 nM for L1H and L2H, respectively, within a very short responsive time (15-20 s) in 100 mM HEPES buffer (ethanol-water: 1/5, v/v). Comparison of the utility of the probes (L1H and L2H) as biomarkers for the detection of intracellular HSO4- ions concentrations under a fluorescence microscope has also been included and both probes showed no cytotoxic effect.

Can Imagined Interactions Produce Positive Perceptions? Reducing Prejudice Through Simulated Social Contact

The contact hypothesis states that, under the right conditions, contact between members of different groups leads to more positive intergroup relations. The authors track recent trends in contact theory to the emergence of extended, or indirect, forms of contact. These advances lead to an intriguing proposition: that simply imagining intergroup interactions can produce more positive perceptions of outgroups. The authors discuss empirical research supporting the imagined contact proposition and find it to be an approach that is at once deceptively simple and remarkably effective. Encouraging people to mentally simulate a positive intergroup encounter leads to improved outgroup attitudes and reduced stereotyping. It curtails intergroup anxiety and extends the attribution of perceivers' positive traits to others. The authors describe the advantages and disadvantages of imagined contact compared to conventional strategies, outline an agenda for future research, and discuss applications for policymakers and educators in their efforts to encourage more positive intergroup relations.

Exploring low-income women's welfare stigma through rich point analysis

The project described in this presentation was the final component of my PhD thesis which explored how Centrelink policies mediated social citizenship for low-income women. I first analysed the Centrelink Information Handbook, and then collected ethnographic data through observations and interviews. The first two of my research questions were quite deductive in nature, as I applied Levitas' (1998) conceptual framework of social exclusion to the Centrelink Information Handbook and low-income women's experiences. This third research question, to explore how low-income women's social citizenship was socially and politically mediated, however, required a more unstructured approach.