Historic Building Information Modelling: il caso della Rocca di San Felice sul Panaro

Il Building Information Modelling nasce da un processo di integrazione sostenibile, basato sull'interoperabilità dei processi. La caratteristica vincente è la circolarietà delle informazioni: ogni informazione è gestita come parametro di un ricco e complesso modello parametrico dell'edificio; la geometria, i materiali, i costi ed i tempi sono gestiti come parametri internamente collegati e quindi variabili di uno stesso sistema. Nel caso di beni storici, la maggior parte degli edifici possiede vincoli intrinseci che influenzano tali parametri. I materiali non possono essere scelti liberamente, in quanto parte di un organismo esistente, la geometria dell'edificio è definita e difficilmente sarà variata negli interventi di recupero. Nella presente tesi si applica il metodo CLOUD2FEM al mondo dell'Historic Building Information Modelling (HBIM) concentrandosi sullo studio della Rocca Estense di San Felice sul Panaro, colpita dal sisma dell'Emilia e attualmente inagibile. La procedura CLOUD2FEM permette di trasformare le informazioni ricavate dal laser scanner in mesh chiuse e regolari, generando in modo semi-automatico un modello FEM 3D. Nel caso di costruzioni complesse, la cui geometria non può essere ricondotta a modelli semplificati, è necessario valutare l'attendibilità del modello strutturale. Nel caso in esame, la validazione è stata condotta mediante il confronto del danno rilevato con il danno simulato. La flessibilità del modello permette di aggiungere dettagli inizialmente non rilevati: ogni informazione è inserita nel modello attraverso un parametro differente, al fine di eseguire analisi sullo stato di fatto e su futuri stati di progetto con semplice aggiornamento dei parametri.

Ottimizzazione della reazione di Fenton mediante l’utilizzo di un sistema automatico di reazione

The research presented in this dissertation is aimed to the automation of the Fenton process. The Fenton reaction is finalized to the waste water pre-treatment in order to promote the abatement of the organic contaminants and make it more degradable. Reagents adopted are constituted by a mixture of iron ions and hydrogen peroxide and their effect is strictly influenced by several variables, such as: the reagents molar ratio and their quantities counterpoised to the substrate, temperature, pH, agitation, etc. Therefore, the optimization is far from being considered an easy procedure. The research was carried out using a batch configuration, through which the optimal [Fe2+]/[H2O2] and [substrate]/[H2O2] ratios were identified. Then, in order to improve the process, a semibatch configuration was performed. The preliminary results show that is possible to obtain a greater abatement efficiency for high organic burden using the semibatch configuration here proposed.

Analisi del comportamento sperimentale di lunga-durata di elementi in FRC

Si analizza il comportamento e la risposta di elementi sottoposti a diversi tipi di sollecitazione. Lo scopo ultimo è quello di valutare l’applicabilità di un modello che permetta di ricavare il comportamento di creep a trazione nei calcestruzzi fibrorinforzati, partendo dai risultati delle prove di creep a compressione e creep a flessione.

Ottimizzazione del sistema di trattamento fumi a doppio stadio del termovalorizzatore HERA di Coriano (RN)

Lo studio svolto si propone di stabilire quali sono le condizioni di gestione ottimale del sistema di depurazione dei fumi dell’impianto di termovalorizzazione di Rimini, situato nel comune di Coriano e gestito da Herambiente, una società nata nel 2009 nell'ambito del Gruppo Hera, una delle più importanti multiutility italiane che opera nei servizi dell’ambiente, dell’acqua e dell’energia. Il sistema di depurazione dell’impianto è composto da un doppio stadio di abbattimento a secco in cui si dosa calce (Ca(OH)2), al primo stadio, e bicarbonato di sodio (NaHCO3), al secondo. Rispetto alla calce, il bicarbonato garantisce una migliore efficienza di abbattimento dei gas acidi (HCl, SO2, HF), ma ha un prezzo d’acquisto maggiore. Da tale considerazione ha origine il problema di ottimizzazione economica: è necessario individuare una soluzione che consenta di ridurre il consumo e la spesa dei reagenti utilizzati senza alterare le emissioni di inquinanti a camino. I costi operativi legati alla gestione del sistema di depurazione, inoltre, devono tenere in considerazione anche la produzione dei residui solidi generati nei due stadi di abbattimento. Il calcolo di ottimizzazione è stato eseguito utilizzando un modello matematico in grado di prevedere il comportamento dei sistemi reagenti nei due stadi di abbattimento tramite la conoscenza di un parametro empirico. Dopo aver calibrato il modello con i dati di funzionamento dell’impianto, è possibile procedere alla sua implementazione al fine di valutare, in diversi periodi dell’anno 2015, come variano i costi operativi totali in funzione della conversione di HCl (gas acido più critico) al primo stadio di abbattimento e individuare quindi la migliore condizione economico-operativa per ciascun periodo considerato.

Elementi contestuali nella costruzione del benessere degli insegnanti in due casi studio italiani

L’articolo propone una riflessione su alcuni elementi critici della costruzione del benessere professionale degli insegnanti mettendo in luce, accanto alle note cause di insorgenza della sindrome del burnout quali fattori individuali, emotivi e relazionali, anche gli effetti che sembrano riconducibili alla condizione lavorativa nel suo complesso e dunque al sistema di attività nel quale viene svolto questo mestiere. Per dar conto di tali effetti l’articolo discute i risultati di due contributi empirici, realizzati in modo indipendente, a distanza di dieci anni l’uno dall’altro, nel Sistema scolastico italiano. In particolare i due studi fanno riferimento alla condizione di benessere socio professionale di insegnanti di scuola dell’infanzia e primaria in due fasi distinte dell’evoluzione del sistema scolastico italiano (che nell’arco dei dieci anni intercorsi fra i due studi è stato interessato da continui tentativi di riforme, da un crescente precariato, da un progressivo indebolimento del riconoscimento della professione, dalla presenza diffusa in classe di bambini di differenti culture, dall’introduzione, largamente approssimativa, di nuove tecnologie, dalla scarsa corrispondenza tra lavoro effettivo ed aspettative dei futuri insegnanti). Senza la pretesa di fornire risposte definitive ad un problema evidentemente complesso la ri-lettura dei due studi sul burnout, realizzati in due distinte fasi dell’evoluzione del sistema scolastico, pur confermando, in parte, i risultati di altri lavori simili, solleva il problema complementare della contestualizzazione delle modalità di espressione del disagio degli insegnanti in relazione al più ampio tessuto identitario professionale nel quale essi operano. Tessuto che sembra mutare al mutare del posizionamento sociale e culturale dell’insegnamento. (DIPF/Orig.)

Quality balancing for parallel adaptive FEM

We present a dynamic distributed load balancing algorithm for parallel, adaptive finite element simulations using preconditioned conjugate gradient solvers based on domain-decomposition. The load balancer is designed to maintain good partition aspect ratios. It can calculate a balancing flow using different versions of diffusion and a variant of breadth first search. Elements to be migrated are chosen according to a cost function aiming at the optimization of subdomain shapes. We show how to use information from the second step to guide the first. Experimental results using Bramble's preconditioner and comparisons to existing state-ot-the-art load balancers show the benefits of the construction.

Load balancing for parallel adaptive FEM

We present a dynamic distributed load balancing algorithm for parallel, adaptive finite element simulations using preconditioned conjugate gradient solvers based on domain-decomposition. The load balancer is designed to maintain good partition aspect ratios. It calculates a balancing flow using different versions of diffusion and a variant of breadth first search. Elements to be migrated are chosen according to a cost function aiming at the optimization of subdomain shapes. We show how to use information from the second step to guide the first. Experimental results using Bramble's preconditioner and comparisons to existing state-of-the-art balancers show the benefits of the construction.

Rapporto tecnico sulla ottimizzazione del processo di biosintesi di una Green Fluorescent Protein ricombinante estratta da A. sulcata

L’espressione di geni eterologhi in Escherichia coli rappresenta uno dei metodi più veloci, semplici ed economici per la produzione di ampie quantità di proteine target. Tuttavia, meccanismi di folding e le modifiche post traduzionali inducono a volte un non corretto ripiegamento delle proteine nella conformazione nativa, con successiva aggregazione in quelli che vengono definiti corpi di inclusione. Nel nostro caso, l’attenzione è stata focalizzata su una Green Fluorescent Protein (GFP) di 228 aa estratta da Anemonia sulcata, contenente un fluoroforo composto da tre amminoacidi Gln63, Tyr64, Gly65 all'interno di una struttura a barile. Il corretto folding della proteina era correlato strettamente alla funzionalità del fluoroforo. Il nostro obiettivo è stato quello, quindi, di ottimizzare il processo di biosintesi della GFP espressa in E. coli, ovviando alla formazione di corpi di inclusione contenenti la proteina (non funzionale), definendo e standardizzando inoltre, le condizioni che consentivano di produrre la più alta percentuale di GFP correttamente ripiegata (in condizioni non denaturanti) e quindi funzionale.

A matlab-based toolbox for the simulation and design of L1 adaptive controllers

This thesis introduces the L1 Adaptive Control Toolbox, a set of tools implemented in Matlab that aid in the design process of an L1 adaptive controller and enable the user to construct simulations of the closed-loop system to verify its performance. Following a brief review of the existing theory on L1 adaptive controllers, the interface of the toolbox is presented, including a description of the functions accessible to the user. Two novel algorithms for determining the required sampling period of a piecewise constant adaptive law are presented and their implementation in the toolbox is discussed. The detailed description of the structure of the toolbox is provided as well as a discussion of the implementation of the creation of simulations. Finally, the graphical user interface is presented and described in detail, including the graphical design tools provided for the development of the filter C(s). The thesis closes with suggestions for further improvement of the toolbox.

W-CDMA capacity analysis using GIS based planning tools and MATLAB simulation

The evolution of cellular systems towards third generation (3G) or IMT-2000 seems to have a tendency to use W-CDMA as the standard access method, as ETSI decisions have showed. However, there is a question about the improvements in capacity and the wellness of this access method. One of the aspects that worry developers and researchers planning the third generation is the extended use of the Internet and more and more bandwidth hungry applications. This work shows the performance of a W-CDMA system simulated in a PC using cover maps generated with DC-Cell, a GIS based planning tool developed by the Technical University of Valencia, Spain. The maps are exported to MATLAB and used in the model. The system used consists of several microcells in a downtown area. We analyse the interference from users in the same cell and in adjacent cells and the effect in the system, assuming perfect control for each cell. The traffic generated by the simulator is voice and data. This model allows us to work with coverage that is more accurate and is a good approach to analyse the multiple access interference (MAI) problem in microcellular systems with irregular coverage. Finally, we compare the results obtained, with the performance of a similar system using TDMA.

Up-Link/Down-Link capacity Unbalance analysis in UMTS using a GIS based Planning Tool and MATLAB simulation

Capacity analysis using simulation is not a new thing in literature. Most of the development process of UMTS standardization have used simulation tools; however, we thing that the use of GIS planning tools and matrix manipulation capacity of MATLAB can show us different scenarios and make a more realistic analysis. Some work is been doing in COST 273 in order to have more realistic scenarios for UMTS planning. Our work initially was centered in uplink analysis, but we are now working in downlink analysis, specifically in two areas: capacity in number of users for RT and NRT services, and Node B power. In this work we will show results for up-link capacity and some results for downlink capacity and BS power consumption.

Modélisation des structures sandwiches avec un amortissement viscoélastique intégré par une méthode hybride FEM-TMM

Cette thèse traite de la modélisation numérique de la réponse vibro-acoustique de structures sandwiches-composites avec matériaux viscoélastiques intégrés soumises à différents types d’excitations mécaniques et acoustiques. Dans une première phase, nous avons utilisé une approche de synthèse modale pour calculer les principaux indicateurs vibro-acoustiques de la structure : la vitesse quadratique, la puissance rayonnée, la perte par transmission…Ensuite, l’intégrale de Rayleigh a été exploitée pour calculer la puissance rayonnée de chaque structure. L’obstacle majeur que nous avons alors surmonté, était de gérer efficacement la dépendance en fréquence des propriétés de la couche viscoélastique dans l’approche de synthèse modale. Dans une second phase, en partant du champ vibratoire calculé dans la première étape, nous avons développé une méthode hybride FEM-TMM (méthode des éléments finis – méthode de matrices de transfert) pour prédire avec précision et en un temps de calcul acceptable, et jusqu’en hautes fréquences, les principaux paramètres de conception vibro-acoustique de ces structures, notamment l’amortissement équivalent et les nombres d’ondes suivant les deux directions spatiales x et y de propagation de l’onde acoustique. Les validations numériques que nous avons effectuées, montrent bien la robustesse de l'algorithme que nous avons développé. Ce dernier reste toutefois limité à des structures planes. Dans une troisième phase de ce travail, une étude paramétrique sur l’effet de l’emplacement et de la forme de la couche viscoélastique a été réalisée. Cette étude a été faite en se servant de la méthode hybride FEM-TMM pour calculer la réponse acoustique (puissance transmise et perte par transmission).