Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale - Scuola di Ingegneria - Università di Pisa Programmi in Ingegneria Meccanica - Ingegneria dei Veicoli - Ingegneria Chimica - Ingegneria Aerospaziale - Ingegneria Nucleare Presentazione attività anno accademico 2014-15 - Sessione Poster - 10° ed. Aula Magna "Ulisse Dini", Giovedì 15 Ottobre 2015 ore 10:00 - 12:30 |
2015
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| Dottorato in | Anno | Allievo (COGNOME e nome) | Affiliazione | Tutori | Tema del dottorato | Sottotitolo (anno in corso) | Sommario (200 caratteri) | Scarica poster/presentazione |
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| Dottorato in | Anno | Allievo (COGNOME e nome) | Affiliazione | Tutori | Tema del dottorato | Sottotitolo (anno in corso) | Sommario (200 caratteri) | Scarica poster/presentazione |
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| Ingegneria Aerospaziale | I | DANZI federico | DICI | Ing. Daniele Fanteria | Composite failure properties and non-linearity evaluation via statistical micromechanical analysis. | Sensitivity of matrix-dominated failure modes to carbon/epoxy constituent properties via computational micromechanics. | The last decades have seen a wider variety of applications of advanced composite materials in aerospace structures. Composites excellent properties, such as higher specific strength and stiffness and higher resistance to fatigue and corrosion compared to typical aerospace metallic materials, and a composite-oriented design allow for structural weight savings and for lower manufacturing and maintenance costs. Nowadays, however, the field practice experience with this class of material is not so consolidated hence just a small part of their potential performances can be practically exploited. One of the main limits of composites is linked with the challenging aspects of predicting the mechanism that produce an effective reduction on materials allowable. The aim of this work is to develop an accurate micro-mechanical numerical model capable of discovering the physical origin of composites non-linear behavior (Fiber Matrix debonding, intralaminar cracks,…) and gain insight into material failure modes in order to produce less conservative design allowablesand reduce the need of experiments to evaluate relevant material properties (Transverse shear properties, intralaminar fracture toughness,..). | Poster DANZI |
| Ingegneria Aerospaziale | II | DEL DOTTO Marco | DICI | Prof. A. A. Quarta, Prof. R. Galatolo | Studio Teorico e Sperimentale per lo Sviluppo di Prototipi di Aeromobili Leggeri UAV con Configurazioni Meccaniche non Convenzionali e Volo Autonomo. | Concezione di una configurazione innovativa capace di volo traslato e hovering. | Le piattaforme UAV, nate per scopi militari, sono diventate oggetto di una crescente richiesta per un loro impiego anche nel settore civile in conseguenza all’aumento di domanda in materia di protezione civile, ambientale e di sicurezza dei cittadini. La sempre più spinta miniaturizzazione dei componenti unita ad un abbassamento del loro prezzo, ha permesso la realizzazione di piattaforme sempre più piccole (MiniUAV) dotate di sistemi per la gestione semi-autonoma o autonoma del volo. Tali piattaforme, sono facilmente trasportabili e presentano enormi potenzialità di utilizzo in termini di precisione e operatività: consentono sia l'abbattimento dei costi d'esercizio in sostituzione agli aerei ed elicotteri convenzionali, sia la possibilità d'intervento in ambiti che, per le loro caratteristiche, non potrebbero essere analizzati con un aeromobile con pilota umano a bordo. Oggi, essi mantengono una distinzione ancora netta tra aeromobili ad ala fissa e ad ala rotante: scopo della mia ricerca è concepire una piattaforma innovativa a propulsione elettrica capace di riunire i vantaggi delle due tipologie di aeromobile già esistenti. Questo obiettivo è stato ottenuto grazie ad una configurazione aeromeccanica capace di realizzare sia fasi di volo a punto fisso, sia fasi di volo traslato con efficienze aerodinamiche tipiche degli aeromobili ad ala fissa. | Poster DEL DOTTO |
| Ingegneria Aerospaziale | II | SICONOLFI Lorenzo | DICI | Prof. M.V. Salvetti, Prof. S. Camarri | Stability and sensitivity analysis for flow control | Stabilization of TS waves in Blasius boundary layer | Improving the efficiency of the transport system is one of the main objectives of our time. For many of the common vehicles, as airplanes, a significant reduction in drag can be obtained by stabilizing the laminar boundary layer and avoiding it to transition to turbulence. Turbulence enhances mixing and increases drag, hence, it is an unwanted flow state when reduced drag is sought after. In a Blasius boundary layer (BL), in a low-noise environment, the transition process from laminar to turbulent regime is dominated by the growth of plane waves, commonly called Tollmien-Schlichting (TS) waves. It is known that TS waves can be attenuated by the introduction of spanwise mean velocity gradients in an otherwise two-dimensional BL. The stabilizing effect is strong enough to obtain a delay in transition to turbulence. In this area of research, the use of small winglets as vortex generators, has been successfully investigated in the MTL wind tunnel at KTH in Stockholm. In our work, we have performed direct numerical simulations and stability analysis in order to evaluate quantities related with the flow fields, which are difficult to obtain from experiments, and to explain the stabilizing effect of this type of control on the BL. | Poster SICONOLFI |
| Ingegneria Chimica | I | MALLEGNI Norma | DICI | Prof.Ing. Lazzeri Andrea | Produzione di blend e compositi a base di polimeri biodegradabili derivanti da fonti naturali | New eco-composites based on Poly(lactic acid) (PLA) for automotive applications | Concept Poly(lactic acid) (PLA) is one of the most promising renewable polymers to be employed in the automotive sector1. The reactive blending with polycarbonate (PC) in the presence of a catalyst was demonstrated to be a successful strategy2-3. The addition of cellulosic fibers having different aspect ratio to these blends allowed the improvement of elastic modulus. The composites were prepared by laboratory extrusion and characterized in terms of chemical, morphological ad thermo-mechanical properties. Motivations and Objectives The objective of this work was modulating the Elastic Modulus of composites as a function of the geometric characteristics of the employed fibers. Results and Discussion Different cellulose fibers (ArbI, Arb II and Lyo) were compared in terms of their capacity of increasing the elastic modulus of blends. In Figure 1 the Elastic Modulus of the matrix blend, consisting in recycled PLA and Recycled PC, and of the composites, obtained by using 10% by weight of fibers, is reported. As the aspect ratio increases from ArbI, to ArbII, to Lyo cellulosic fibers, it is evident that there is not a correlation between the value of the elastic Modulus and the aspect ratio. | Poster MALLEGNI |
| Ingegneria Chimica | I | MEZZETTA Andrea | Dipartimento di Farmacia | Ing. M. Seggiani; Prof Cinzia Chiappe | Innovative processes for synthesis of ionic liquids for industrial applications | technical-economic evaluation and environmental sustainability | Nowadays, conversion of biomass into bio-fuels or value-added compounds is one of the most possible alternatives to alleviate the environmental and economic burdens associated with the depletion and consumption of fossil-based resources. Ionic liquids (ILs) are not only able to dissolve important bio-macromolecules such as cellulose and chitin but, due to their negligible vapor pressure and thermal stability, they have been considered as “greener” alternative media to use as solvents and/or catalysts in several fields, including also the industrial processes for generating fuels from renewable feedstock. Herein, we report some selected examples showing the efficacy of ILs to affect the dissolution and transformation of biomass (based on cellulose or other biopolymers) and the possibility to develop new industrial processes. In particular, we discuss the extraction of fatty acids from micro-algae for biodiesel production and the conversion of cellulose (present in the biomass) into sugars and subsequently into their degradation compounds, such as 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), levulinic acid and formic acid. | Poster MEZZETTA |
| Ingegneria Chimica | II | FEHRI Mohammadkazem | DICI | Prof. Andrea Lazzeri | Tailoring PLA properties | During the last decade, Poly lactic acid (PLA) as a biodegradable and biocompatible polymer has been considered an alternative for synthetic plastic materials on the basis of its ability to be processed and relatively low cost; however, PLA applications are limited by its low mechanical properties, poor thermal stability and slow crystallization rate. In order to improve on these limiting properties, additives such as plasticizers, coupling agents, nucleating agents and fillers can be used. | Poster FEHRI | |
| Ingegneria Meccanica | I | DALLE MURA Michela | Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale | Prof. G. Dini | Sviluppo di strumenti innovativi per il dimensionamento e la gestione di linee di montaggio | Bilanciamento di una linea di montaggio e progettazione di una soluzione innovativa per stazioni manuali. | E’ stato sviluppato uno strumento software per la risoluzione del problema del bilanciamento di linee di montaggio tramite algoritmo genetico multi-obiettivo. E’ stato inoltre progettato un sistema integrato basato sull’ utilizzo di un sensore di forza e tecniche di realtà aumentata per stazioni di lavoro manuali. | Poster DALLE MURA I anno |
| Ingegneria Meccanica | I | LE BONE Luca | DICI | Prof. L. Bertini, Prof. C. Santus | Metodologie di riparazione e caratterizzazione a fatica di componenti di compressori alternativi | Resistenza di compressori alternativi ad elevate prestazioni | Molti dati sul comportamento a fatica dei materiali sono stati ottenuti eseguendo prove a bassi valori di stress ratio (R) compreso tra -1 e 0.5. Una delle più comuni tipologie di prove è quella con condizioni di carico corrispondenti a un rapporto R=-1. Sebbene tale condizione sia una delle più comunemente utilizzate nei test, nelle reali condizioni di funzionamento i componenti delle macchine vengono sottoposti a livelli di tensione media diversa da zero, come ad esempio nei collegamenti filettati, pale di turbine ecc…, con picchi di sollecitazione che possono anche superare il carico di snervamento del materiale. L’obiettivo di questo studio è stato quello di analizzare l’effetto di alte tensioni medie su provini lisci, ricavati in direzione assiali da un’asta di un compressore alternativo, a vari livelli di tensione massima e con vari rapporti di carico R, confrontando la vita a fatica sperimentale con quella prevista da modelli analitici. Nell’ottica di ottenere modelli previsionali delle condizioni di carico agenti sul compressore alternativo sempre più accurati, è stato inoltre sviluppato un modello numerico per analizzare la dinamica torsionale dell’albero a gomiti del compressore, confrontando i risultati con dati sperimentali misurati su una macchina reale sensorizzata | Poster LE BONE I anno |
| Ingegneria Meccanica | I | MANARA Silvia | DICI | Ing. Gabiccini, Ing. Artoni, Ing. Pannocchia | Modellazione e controllo ottimo di sistemi multibody con contatti intermittenti | Sviluppo di un metodo di pianificazione del movimento per sistemi robotici in assenza di una sequenza di contatti predefinita | Al fine di migliorare la gestione dei vincoli di contatto, in ottica di controllo di sistemi multibody in contesti di problemi di locomozione o di manipolazione, è stato sviluppato un metodo di pianificazione del movimento basato sull’impostazione di un problema di ottimizzazione. La soluzione del problema permette di pianificare una traiettoria ottima per un determinato task e di calcolare automaticamente la sequenza delle corrispondenti coppie ai giunti da fornire in input al sistema. Si sono ottenuti dei risultati preliminari per un semplice sistema 2D, che hanno permesso di testare e confrontare l’efficacia di diverse formulazioni proposte per la modellazione della forza di contatto. | Poster MANARA |
| Ingegneria Meccanica | I | MARULO Giuseppe | Dipartimento di ingegneria civile ed industriale | prof L. Bertini prof. F. Frendo | Analisi della resistenza a fatica di giunzioni saldate in condizioni di carico multi-assiali | Sperimentazione e modellazione agli elementi finiti di giunzioni tubo-piastra con cordone d'angolo | Il processo di saldatura risulta uno dei metodi di giunzione più utilizzati nel mondo dell'industria. Tuttavia il cordone di saldatura, principalmente a causa della presenza di intagli geometrici, si dimostra spesso critico dal punto di vista della resistenza a fatica. Queste due constatazioni giustificano l'interesse nello studio del comportamento a fatica delle giunzioni saldate. La presente attività di dottorato si inserisce all'interno della più ampia ricerca in cui il Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale è impegnato da diversi anni, volta a caratterizzare il comportamento a fatica di una giunzione del tipo tubo su piastra con cordone d'angolo. In questo primo anno di dottorato sono state condotte prove con carichi ad ampiezza costate. Il giunto è stato sottoposto a sollecitazioni di flessione e di torsione con diversi rapporti di carico. E’ stato creato un database contenente anche le prove svolte nei anni precedenti, su provini di simile geometria. Idati raccolti sono stati analizzati mediante alcuni metodi per la previsione della durata a fatica presenti in letteratura, quali: tensioni nominali, raggio fittizio e tensione di picco. Le prestazioni dei diversi metodi sono state comparate in termini di previsione della vita a fatica e di individuazione del punto di innesco della fessura. | Poster MARULO I anno |
| Ingegneria Meccanica | II | ANGELINI Lorenza | DICI | Prof. F. Di Puccio; Prof. H. Schmidt | The mechanical relationship between hip and spine: In-vivo and In silico investigations | The effect of arm motion on the reaction forces in the lumbar spine and hip joint | In computational models for gait inverse dynamic (ID) problems, the arms and the trunk are often considered as a single rigid body. This simplification is assumed also when their relative motion is not restricted during the experimental trial. The aim of the present study was to investigate the limit of such simplification by comparing ID results obtained with two models, including or not a normal arm motion. In particular, the attention was focused on the estimates of the loads in the lumbar spine and hip joint. | Poster ANGELINI |
| Ingegneria Meccanica | II | RODRIGUES Romulo | DICI | Prof. Paola Forte, Prof. Francesco Frendo | Studio numerico e sperimentale per mappare il fenomeno Creep Groan | Since,nowadays, the NVH performance of vehicles has become an important priority, the noise radiating from brakes is considered a source of considerable passenger discomfort and dissatisfaction. Creep groan that shows up with annoying vibrations and noise at low frequency is a typical example of self-excited brake vibrations caused by the stick-slip effect. In order to investigate the effect of various parameters of phenomenon generation, a more sensitive experiment apparatus is necessary. The apparatus should have the ability to generate a phenomenon similar to a real brake creep groan event and should be flexible enough so that the effect of various related parameters can be analysed. A experimental setup to investigate the creep groan generating mechanism is presented in this work. It consists of a particular slider mounted,in place of the pin,on a pin-on-disc machine. Operative parameters such as angular speed and contact load can be varied as well as lining material and structural properties (stiffness) of the slider to study their effects on stick-slip vibrations. It is expected that the apparatus will be useful for obtaining fundamental understanding of various parameters’ contribution to creep groan generation and for investigating the performance of a brake lining material in relation to creep groan resistance. | Poster RODRIGUES II anno | |
| Ingegneria Nucleare | I | MARINI Andrea | DICI | Prof. F. d'Errico, prof. L. Lazzeri, prof. M.G.Cascone | Sviluppo e caratterizzazione di gel dosimetrici per la mappatura 3D della dose assorbita | The most recent radio-therapeutic technics adopt treatment plans that use volumetric distribution of dose with complex shapes and sharp gradients. The agreement between the plan and the dose that is truly delivered has to be verified. Thus, there is the need for a dosimetric system that is truly three dimensional, sensitive to radiation in each point and tissue equivalent. In this context, a great interest has been given to radio-chromic gel dosimeters. In order to solve the shortcomings of gels based on natural polymer, some authors have proposed dosimeters based on poly vinyl alcohol (PVA) made by freezing-thawing cycles (Chu et al.; Hill et al., Smith et al.). Even though these gels have low diffusion rate, they are also difficult to prepare and they have low sensitivity. Furthermore, depending on the freezing cycle they can only be read by MRI. We here present a PVA gel that is chemically crosslinked, and that exhibits high sensitivity and low diffusion. These gel can be read with optical techniques. | Poster MARINI I anno | |
| Ingegneria Nucleare | II | GONFIOTTI Bruno | Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale | Sandro Paci, Lorenzo Boccacini | LWRs and fusion power plant safety | The objectives of my PhD are the following: * Provide a continuous validation of the main SA codes (ASTEC and MELCOR) internationally employed, through reference benchmark exercises, especially for the “ex-vessel” phase of the accident scenario. * Application and validation of new physical models for the two SA codes applied to the safety analysis of future fusion reactors as DEMO. This step is fundamental for the future deployment of fusion reactors as alternative power source. In this step modelling modifications and improvements needed by the two main SA codes will be investigated, and possible solutions will be proposed. | Poster Gonfiotti II anno | |
| Ingegneria Nucleare | II | PUCCIARELLI Andrea | DICI | W. Ambrosini, M. Sharabi, S. He | Analysis of fluiddynamic and heat transfer phenomena with supercritical fluids | CFD Analysis of Heat Transfer Phenomena with fluids at Supercritical Pressure | When dealing with heat transfer to supercritical fluids no reliable technique for predicting heat transfer phenomena is presently available, including both CFD and heat transfer correlations. Different paths were considered in the present research in order to find out which could be the lacking ingredient in the CFD models that may provide us with better results. | Poster Pucciarelli II anno |
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