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Resumo:
Recent developments in piston engine technology have increased performance in a very significant way. Diesel turbocharged/turbo compound engines, fuelled by jet fuels, have great performances. The focal point of this thesis is the transformation of the FIAT 1900 jtd diesel common rail engine for the installation on general aviation aircrafts like the CESSNA 172. All considerations about the diesel engine are supported by the studies that have taken place in the laboratories of the II Faculty of Engineering in Forl. This work, mostly experimental, concerns the transformation of the automotive FIAT 1900 jtd 4 cylinders turbocharged diesel common rail into an aircraft engine. The design philosophy of the aluminium alloy basement of the spark ignition engine have been transferred to the diesel version while the pistons and the head of the FIAT 1900 jtd are kept in the aircraft engine. Different solutions have been examined in this work. A first V 90 cylinders version that can develop up to 300 CV and whose weight is 30 kg, without auxiliaries and turbocharging group. The second version is a development of e original version of the diesel 1900 cc engine with an optimized crankshaft, that employ a special steel, 300M, and that is verified for the aircraft requirements. Another version with an augmented stroke and with a total displacement of 2500 cc has been examined; the result is a 30% engine heavier. The last version proposed is a 1600 cc diesel engine that work at 5000 rpm, with a reduced stroke and capable of more than 200 CV; it was inspired to the Yamaha R1 motorcycle engine. The diesel aircraft engine design keeps the bore of 82 mm, while the stroke is reduced to 64.6 mm, so the engine size is reduced along with weight. The basement weight, in GD AlSi 9 MgMn alloy, is 8,5 kg. Crankshaft, rods and accessories have been redesigned to comply to aircraft standards. The result is that the overall size is increased of only the 8% when referred to the Yamaha engine spark ignition version, while the basement weight increases of 53 %, even if the bore of the diesel version is 11% lager. The original FIAT 1900 jtd piston has been slightly modified with the combustion chamber reworked to the compression ratio of 15:1. The material adopted for the piston is the aluminium alloy A390.0-T5 commonly used in the automotive field. The piston weight is 0,5 kg for the diesel engine. The crankshaft is verified to torsional vibrations according to the Lloyd register of shipping requirements. The 300M special steel crankshaft total weight is of 14,5 kg. The result reached is a very small and light engine that may be certified for general aviation: the engine weight, without the supercharger, air inlet assembly, auxiliary generators and high pressure body, is 44,7 kg and the total engine weight, with enlightened HP pump body and the titanium alloy turbocharger is less than 100 kg, the total displacement is 1365 cm3 and the estimated output power is 220 CV. The direct conversion of automotive piston engine to aircrafts pays too huge weight penalties. In fact the main aircraft requirement is to optimize the power to weight ratio in order to obtain compact and fast engines for aeronautical use: this 1600 common rail diesel engine version demonstrates that these results can be reached.
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Lobiettivo del lavoro svolto nellambito del ciclo di dottorato stato quello dellapplicazione della metodologia di analisi degli scenari, nellottica dello studio e applicazione di un metodo di analisi integrato e multidisciplinare che consenta individuare strategie di sviluppo sostenibile in relazione alla questione indagata. Lo studio sviluppato nel corso del dottorato stato impostato su presupposti forniti dalla Regione Toscana (in entrambi i casi di studio trattati), che ha finanziato, attraverso la sua Agenzia Regionale per lo Sviluppo e Innovazione in ambito Agricolo (ARSIA), due Progetti di ricerca volti allindividuazione di strategie di sviluppo sostenibile concernenti due tematiche di particolare interesse in ambito regionale: lo sviluppo di coltivazioni non-food (biocarburanti, biomasse da energia, biopolimeri, biolubrificanti, fibre vegetali, coloranti naturali, fitofarmaci di origine vegetale) e la valutazione della possibilit di coesistenza tra colture convenzionali (non Geneticamente Modificate) e colture GM, in relazione alla Raccomandazione della Commissione 2003/556/CE che afferma che deve essere garantita la coesistenza tra colture transgeniche, convenzionali e biologiche, ovvero che devono essere presenti le condizioni per cui ciascun metodo di coltivazione possa poter essere adottato e praticato in UE. La sostenibilit delle situazioni studiate stata valutata fornendo informazioni non solo per la situazioni attuali, ma anche per possibili evoluzioni future, cos come richiesto dai principi dello sviluppo sostenibile. A tal proposito, occorre applicare metodologie di analisi che consentano di poter identificare obiettivi strategici in funzione dei cambiamenti che potrebbero essere registrati, in corrispondenza dellevolversi delle diverse situazioni nel tempo. La metodologia di analisi in grado di soddisfare questi requisiti pu essere identificata nellanalisi di scenario (scenario analysis), che si configura come uno strumento di analisi strategica in grado di riassumere numerose informazioni e dati riferiti agli attori, agli obiettivi, agli strumenti, alle cause ed agli effetti indotti da un cambiamento che potrebbe essere provocato da uno o pi fattori contemplati nel corso dellanalisi. Questo metodo di analisi rappresenta unimportante strumento di ausilio alla definizione di politiche e strategie, che si rende particolarmente utile nel campo della public choice, come dimostrato dalle applicazioni presentate nel corso del lavoro.
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Questo studio mira ad affinare modelli numerici a fibre che siano in grado di valutare il comportamento differito viscoso fessurato di elementi in conglomerato cementizio armato. Il modello numerico iterativo a fibre stato calibrato e raffrontato con due campagne sperimentali che hanno studiato il fenomeno del creep in due travi in ca gettate in due fasi. E' in grado di valutare le deformzioni differite di sezioni e travi gettate e caricate in pi fasi.
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Se il lavoro dello storico capire il passato come stato compreso dalla gente che lo ha vissuto, allora forse non azzardato pensare che sia anche necessario comunicare i risultati delle ricerche con strumenti propri che appartengono a un'epoca e che influenzano la mentalit di chi in quell'epoca vive. Emergenti tecnologie, specialmente nellarea della multimedialit come la realt virtuale, permettono agli storici di comunicare lesperienza del passato in pi sensi. In che modo la storia collabora con le tecnologie informatiche soffermandosi sulla possibilit di fare ricostruzioni storiche virtuali, con relativi esempi e recensioni? Quello che maggiormente preoccupa gli storici se una ricostruzione di un fatto passato vissuto attraverso la sua ricreazione in pixels sia un metodo di conoscenza della storia che possa essere considerato valido. Ovvero l'emozione che la navigazione in una realt 3D pu suscitare, un mezzo in grado di trasmettere conoscenza? O forse l'idea che abbiamo del passato e del suo studio viene sottilmente cambiato nel momento in cui lo si divulga attraverso la grafica 3D? Da tempo per la disciplina ha cominciato a fare i conti con questa situazione, costretta soprattutto dall'invasivit di questo tipo di media, dalla spettacolarizzazione del passato e da una divulgazione del passato parziale e antiscientifica. In un mondo post letterario bisogna cominciare a pensare che la cultura visuale nella quale siamo immersi sta cambiando il nostro rapporto con il passato: non per questo le conoscenze maturate fino ad oggi sono false, ma necessario riconoscere che esiste pi di una verit storica, a volte scritta a volte visuale. Il computer diventato una piattaforma onnipresente per la rappresentazione e diffusione dellinformazione. I metodi di interazione e rappresentazione stanno evolvendo di continuo. Ed su questi due binari che si muove lofferta delle tecnologie informatiche al servizio della storia. Lo scopo di questa tesi proprio quello di esplorare, attraverso lutilizzo e la sperimentazione di diversi strumenti e tecnologie informatiche, come si pu raccontare efficacemente il passato attraverso oggetti tridimensionali e gli ambienti virtuali, e come, nel loro essere elementi caratterizzanti di comunicazione, in che modo possono collaborare, in questo caso particolare, con la disciplina storica. La presente ricerca ricostruisce alcune linee di storia delle principali fabbriche attive a Torino durante la seconda guerra mondiale, ricordando stretta relazione che esiste tra strutture ed individui e in questa citt in particolare tra fabbrica e movimento operaio, inevitabile addentrarsi nelle vicende del movimento operaio torinese che nel periodo della lotta di Liberazione in citt fu un soggetto politico e sociale di primo rilievo. Nella citt, intesa come entit biologica coinvolta nella guerra, la fabbrica (o le fabbriche) diventa il nucleo concettuale attraverso il quale leggere la citt: sono le fabbriche gli obiettivi principali dei bombardamenti ed nelle fabbriche che si combatte una guerra di liberazione tra classe operaia e autorit, di fabbrica e cittadine. La fabbrica diventa il luogo di "usurpazione del potere" di cui parla Weber, il palcoscenico in cui si tengono i diversi episodi della guerra: scioperi, deportazioni, occupazioni .... Il modello della citt qui rappresentata non una semplice visualizzazione ma un sistema informativo dove la realt modellata rappresentata da oggetti, che fanno da teatro allo svolgimento di avvenimenti con una precisa collocazione cronologica, al cui interno possibile effettuare operazioni di selezione di render statici (immagini), di filmati precalcolati (animazioni) e di scenari navigabili interattivamente oltre ad attivit di ricerca di fonti bibliografiche e commenti di studiosi segnatamente legati all'evento in oggetto. Obiettivo di questo lavoro far interagire, attraverso diversi progetti, le discipline storiche e linformatica, nelle diverse opportunit tecnologiche che questa presenta. Le possibilit di ricostruzione offerte dal 3D vengono cos messe a servizio della ricerca, offrendo una visione integrale in grado di avvicinarci alla realt dellepoca presa in considerazione e convogliando in ununica piattaforma espositiva tutti i risultati. Divulgazione Progetto Mappa Informativa Multimediale Torino 1945 Sul piano pratico il progetto prevede una interfaccia navigabile (tecnologia Flash) che rappresenti la pianta della citt dellepoca, attraverso la quale sia possibile avere una visione dei luoghi e dei tempi in cui la Liberazione prese forma, sia a livello concettuale, sia a livello pratico. Questo intreccio di coordinate nello spazio e nel tempo non solo migliora la comprensione dei fenomeni, ma crea un maggiore interesse sullargomento attraverso lutilizzo di strumenti divulgativi di grande efficacia (e appeal) senza perdere di vista la necessit di valicare le tesi storiche proponendosi come piattaforma didattica. Un tale contesto richiede uno studio approfondito degli eventi storici al fine di ricostruire con chiarezza una mappa della citt che sia precisa sia topograficamente sia a livello di navigazione multimediale. La preparazione della cartina deve seguire gli standard del momento, perci le soluzioni informatiche utilizzate sono quelle fornite da Adobe Illustrator per la realizzazione della topografia, e da Macromedia Flash per la creazione di uninterfaccia di navigazione. La base dei dati descrittivi ovviamente consultabile essendo contenuta nel supporto media e totalmente annotata nella bibliografia. il continuo evolvere delle tecnologie d'informazione e la massiccia diffusione delluso dei computer che ci porta a un cambiamento sostanziale nello studio e nellapprendimento storico; le strutture accademiche e gli operatori economici hanno fatto propria la richiesta che giunge dall'utenza (insegnanti, studenti, operatori dei Beni Culturali) di una maggiore diffusione della conoscenza storica attraverso la sua rappresentazione informatizzata. Sul fronte didattico la ricostruzione di una realt storica attraverso strumenti informatici consente anche ai non-storici di toccare con mano quelle che sono le problematiche della ricerca quali fonti mancanti, buchi della cronologia e valutazione della veridicit dei fatti attraverso prove. Le tecnologie informatiche permettono una visione completa, unitaria ed esauriente del passato, convogliando tutte le informazioni su un'unica piattaforma, permettendo anche a chi non specializzato di comprendere immediatamente di cosa si parla. Il miglior libro di storia, per sua natura, non pu farlo in quanto divide e organizza le notizie in modo diverso. In questo modo agli studenti viene data l'opportunit di apprendere tramite una rappresentazione diversa rispetto a quelle a cui sono abituati. La premessa centrale del progetto che i risultati nell'apprendimento degli studenti possono essere migliorati se un concetto o un contenuto viene comunicato attraverso pi canali di espressione, nel nostro caso attraverso un testo, immagini e un oggetto multimediale. Didattica La Conceria Fiorio uno dei luoghi-simbolo della Resistenza torinese. Il progetto una ricostruzione in realt virtuale della Conceria Fiorio di Torino. La ricostruzione serve a arricchire la cultura storica sia a chi la produce, attraverso una ricerca accurata delle fonti, sia a chi pu poi usufruirne, soprattutto i giovani, che, attratti dallaspetto ludico della ricostruzione, apprendono con pi facilit. La costruzione di un manufatto in 3D fornisce agli studenti le basi per riconoscere ed esprimere la giusta relazione fra il modello e loggetto storico. Le fasi di lavoro attraverso cui si giunti alla ricostruzione in 3D della Conceria: . una ricerca storica approfondita, basata sulle fonti, che possono essere documenti degli archivi o scavi archeologici, fonti iconografiche, cartografiche, ecc.; . La modellazione degli edifici sulla base delle ricerche storiche, per fornire la struttura geometrica poligonale che permetta la navigazione tridimensionale; . La realizzazione, attraverso gli strumenti della computer graphic della navigazione in 3D. Unreal Technology il nome dato al motore grafico utilizzato in numerosi videogiochi commerciali. Una delle caratteristiche fondamentali di tale prodotto quella di avere uno strumento chiamato Unreal editor con cui possibile costruire mondi virtuali, e che quello utilizzato per questo progetto. UnrealEd (Ued) il software per creare livelli per Unreal e i giochi basati sul motore di Unreal. E stata utilizzata la versione gratuita delleditor. Il risultato finale del progetto un ambiente virtuale navigabile raffigurante una ricostruzione accurata della Conceria Fiorio ai tempi della Resistenza. Lutente pu visitare ledificio e visualizzare informazioni specifiche su alcuni punti di interesse. La navigazione viene effettuata in prima persona, un processo di spettacolarizzazione degli ambienti visitati attraverso un arredamento consono permette all'utente una maggiore immersivit rendendo lambiente pi credibile e immediatamente codificabile. Larchitettura Unreal Technology ha permesso di ottenere un buon risultato in un tempo brevissimo, senza che fossero necessari interventi di programmazione. Questo motore , quindi, particolarmente adatto alla realizzazione rapida di prototipi di una discreta qualit, La presenza di un certo numero di bug lo rende, per, in parte inaffidabile. Utilizzare un editor da videogame per questa ricostruzione auspica la possibilit di un suo impiego nella didattica, quello che le simulazioni in 3D permettono nel caso specifico di permettere agli studenti di sperimentare il lavoro della ricostruzione storica, con tutti i problemi che lo storico deve affrontare nel ricreare il passato. Questo lavoro vuole essere per gli storici una esperienza nella direzione della creazione di un repertorio espressivo pi ampio, che includa gli ambienti tridimensionali. Il rischio di impiegare del tempo per imparare come funziona questa tecnologia per generare spazi virtuali rende scettici quanti si impegnano nell'insegnamento, ma le esperienze di progetti sviluppati, soprattutto allestero, servono a capire che sono un buon investimento. Il fatto che una software house, che crea un videogame di grande successo di pubblico, includa nel suo prodotto, una serie di strumenti che consentano all'utente la creazione di mondi propri in cui giocare, sintomatico che l'alfabetizzazione informatica degli utenti medi sta crescendo sempre pi rapidamente e che l'utilizzo di un editor come Unreal Engine sar in futuro una attivit alla portata di un pubblico sempre pi vasto. Questo ci mette nelle condizioni di progettare moduli di insegnamento pi immersivi, in cui l'esperienza della ricerca e della ricostruzione del passato si intreccino con lo studio pi tradizionale degli avvenimenti di una certa epoca. I mondi virtuali interattivi vengono spesso definiti come la forma culturale chiave del XXI secolo, come il cinema lo stato per il XX. Lo scopo di questo lavoro stato quello di suggerire che vi sono grosse opportunit per gli storici impiegando gli oggetti e le ambientazioni in 3D, e che essi devono coglierle. Si consideri il fatto che lestetica abbia un effetto sullepistemologia. O almeno sulla forma che i risultati delle ricerche storiche assumono nel momento in cui devono essere diffuse. Unanalisi storica fatta in maniera superficiale o con presupposti errati pu comunque essere diffusa e avere credito in numerosi ambienti se diffusa con mezzi accattivanti e moderni. Ecco perch non conviene seppellire un buon lavoro in qualche biblioteca, in attesa che qualcuno lo scopra. Ecco perch gli storici non devono ignorare il 3D. La nostra capacit, come studiosi e studenti, di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e levidenza. Perch gli storici possano ottenere il beneficio che il 3D porta con s, tuttavia, devono sviluppare unagenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Una ricostruzione storica pu essere molto utile dal punto di vista educativo non sono da chi la visita ma, anche da chi la realizza. La fase di ricerca necessaria per la ricostruzione non pu fare altro che aumentare il background culturale dello sviluppatore. Conclusioni La cosa pi importante stata la possibilit di fare esperienze nelluso di mezzi di comunicazione di questo genere per raccontare e far conoscere il passato. Rovesciando il paradigma conoscitivo che avevo appreso negli studi umanistici, ho cercato di desumere quelle che potremo chiamare leggi universali dai dati oggettivi emersi da questi esperimenti. Da punto di vista epistemologico linformatica, con la sua capacit di gestire masse impressionanti di dati, d agli studiosi la possibilit di formulare delle ipotesi e poi accertarle o smentirle tramite ricostruzioni e simulazioni. Il mio lavoro andato in questa direzione, cercando conoscere e usare strumenti attuali che nel futuro avranno sempre maggiore presenza nella comunicazione (anche scientifica) e che sono i mezzi di comunicazione deccellenza per determinate fasce det (adolescenti). Volendo spingere allestremo i termini possiamo dire che la sfida che oggi la cultura visuale pone ai metodi tradizionali del fare storia la stessa che Erodoto e Tucidide contrapposero ai narratori di miti e leggende. Prima di Erodoto esisteva il mito, che era un mezzo perfettamente adeguato per raccontare e dare significato al passato di una trib o di una citt. In un mondo post letterario la nostra conoscenza del passato sta sottilmente mutando nel momento in cui lo vediamo rappresentato da pixel o quando le informazioni scaturiscono non da sole, ma grazie allinterattivit con il mezzo. La nostra capacit come studiosi e studenti di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e levidenza. Perch gli storici possano ottenere il beneficio sottinteso al 3D, tuttavia, devono sviluppare unagenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Le esperienze raccolte nelle pagine precedenti ci portano a pensare che in un futuro non troppo lontano uno strumento come il computer sar lunico mezzo attraverso cui trasmettere conoscenze, e dal punto di vista didattico la sua interattivit consente coinvolgimento negli studenti come nessun altro mezzo di comunicazione moderno.
