Dissertations / Theses on the topic 'Dinamiche materiali'
To see the other types of publications on this topic, follow the link: Dinamiche materiali.
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Dinamiche materiali.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
PERUFFO, NICOLA. "Materiali Pleccitonici Colloidali: design e dinamiche." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2022. http://hdl.handle.net/11577/3445790.
Full textAbstract:
L’interazione fra luce e materia, studiata ormai quasi da un secolo, può generare differenti fenomeni a seconda della forza dell’accoppiamento di queste due entità. La conoscenza dei meccanismi che la regolano e delle dinamiche degli stati energetici coinvolti ne potrebbe permettere l’applicazione in ambito fotovoltaico, in fotonica, nell’intero panorama emergente delle tecnologie quantistiche e, più in generale, laddove sia importante controllare il flusso dell’energia sia temporalmente che spazialmente, anche a livello nanometrico.
Una classe di sistemi in cui è possibile generare stati elettronici ibridi luce-materia è quella dei nanomateriali pleccitonici colloidali, ottenuti attraverso l’assemblaggio di nanoparticelle plasmoniche e fluorofori organici in forma aggregata o meno. Questi materiali sono economici, facilmente caratterizzabili e la loro sintesi scalabile semplicemente. Tuttavia, il loro studio ad oggi risulta limitato sia nell’ottimizzazione del loro design che nella razionalizzazione delle dinamiche in differenti regimi di accoppiamento.
Con questa tesi di dottorato voglio portare il mio contributo in entrambi gli ambiti. Ho analizzato il design di questi materiali sia attraverso un lavoro di catalogazione e interpretazione della letteratura esistente, sia attraverso la preparazione di due famiglie di nuovi materiali pleccitonici. Lo studio della dinamica si concentra proprio su tali famiglie di materiali, sondate con tecniche di spettroscopia elettronica ultraveloce all’avanguardia.
Nel complesso, attraverso la correlazione fra le conoscenze ottenute in questi due ambiti, mai d’altro canto totalmente scindibili, ho dimostrato la versatilità di questi materiali. L’interazione fra luce e materia è, infatti, regolata profondamente dal design dei nanosistemi, che ne influenza fortemente il regime di accoppiamento. Inoltre, sempre attraverso il design di questi materiali, è stato possibile modulare i meccanismi di rilassamento, in particolare rallentandone i tempi caratteristici fino a due ordini di grandezza, e, soprattutto, ingegnerizzando la loro natura quantistica.The light-matter coupling has been studied during the previous and the present centuries because of the plethora of different phenomena achievable depending on the coupling strength. The knowledge of the mechanisms ruling this coupling, and the dynamics of the involved states could find applications in photonics, solar cells, in the whole emerging panorama of the quantum technologies and, overall, wherever it becomes relevant to control the energy flux either temporally and spatially, even at the nanometric scale. Among the systems exploited to generate hybrid light-matter states, the class of Colloidal Plexcitonic Materials (CPMs) is defined as the assembly of coupled colloidal plasmonic nanoparticles and organic dyes. CPMs are cheap, easy to characterize, and their synthesis is easy to scale up. However, to date, only a limited number of studies have been devoted to the investigation of the optimization of their properties and their dynamics in different coupling regimes. With this Thesis, I want to bring my contribution to both these aspects. For this reason, I analysed the design of these materials either by cataloguing and interpreting the existing literature, and by preparing two new families of CPMs. The study of the dynamics was thus focussed on these families, sifted with the state-of-the-art ultrafast electronic spectroscopy techniques. Overall, the knowledge gained studying the design properties and the dynamics of these systems revealed that, first, these two aspects are strongly correlated, and second, that these materials are highly versatile. Indeed, their design has been found to play a central role in the light-matter strength of interaction and coupling. Moreover, again with the fine tuning of these materials, it was possible to modulate their relaxation mechanisms: their lifetimes could be increased up to two orders of magnitude and, mostly, their quantum nature can be engineered.
2
LAPI, ALBERTO. "Studio e sviluppo di metodi e strumenti per la misura senza contatto delle prestazioni dinamiche di altoparlanti e delle caratteristiche dei materiali componenti." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242170.
Full text
3
GREPPI, PAOLA. "IL REIMPIEGO DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE NEL CANTIERE MEDIEVALE. DINAMICHE DI TRASFORMAZIONE, LINEE EVOLUTIVE E INDICATORI CRONOTIPOLOGICI NELLE ARCHITETTURE MILANESI TRA TARDOANTICO E XII SECOLO." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2014. http://hdl.handle.net/10280/3157.
Full textAbstract:
La tesi è rivolta allo studio comparativo delle tecniche costruttive datate tra tardo antico e romanico (fine IV-XII secolo), con particolare attinenza agli edifici di culto milanesi. L'obiettivo principale è stato quello di delineare le linee evolutive delle tecniche costruttive e identificare la presenza di caratteri tecnici particolari che avessero valore di indicatore cronotipologico.
Il quadro complesso e articolato degli studi pregressi sulle più note basiliche medievali milanesi ha reso necessaria l'indagine, per la presenza di ipotesi interpretative contraddittorie e la frequente carenza di indagini aggiornate sotto il profilo metodologico. Per questa ragione, la prima parte del lavoro è stata rivolta alla definizione della storia degli studi editi riguardanti temi di carattere archeologico e architettonico, che hanno costituito la base di riferimento per l'individuazione delle campionature murarie da analizzare. Nell'ambito di questa stessa sezione si è resa poi indispensabile la stesura di una parte destinata alla trattazione del metodo utilizzato che, per quanto riguarda l'analisi del materiale da costruzione in laterizio, ha previsto l'applicazione, in via sperimentale su un raggio di indagine così esteso, del metodo mensiocronologico al materiale di recupero.
La seconda parte della tesi ha riguardato l'analisi dei principali contesti architettonici esaminati (S. Giovanni alle Fonti, S. Tecla, S. Simpliciano, S. Nazaro Maggiore, S. Ambrogio, S. Eustorgio), affrontata con schede apposite destinate all'inquadramento dei dati storico-archeologici pregressi, delle campionature murarie esaminate, in pietra e laterizio, e dei risultati delle analisi metriche. Ogni fase costruttiva individuata è stata poi approfondita in sezioni specifiche nelle quali sono confluiti i risultati raggiunti.
La terza ed ultima parte del lavoro, è stata infine rivolta alla trattazione delle cronotipologie dei tipi costruttivi elaborate (in opus latericium, opus latericium spicatum e opera di spolia), a quella dei principali indicatori cronotipologici individuati e alle loro modalità di trasformazione nel tempo.
Il lavoro di ricerca ha aperto molteplici prospettive di approfondimento, relative ai singoli monumenti trattati ma anche a problematiche di più ampio respiro nel settore dell'edilizia medievale, che sono state trattate nel capitolo conclusivo.The thesis is dedicated to the comparative study of construction techniques dating from late antiquity and Romanesque (end of 4th-12th century), with particular attention to the religious buildings in Milan. The main objective was to represent the evolutionary lines of the construction techniques and to identify the presence of technical characteristics that have a specific age-typology meaning. The contradictory interpretative hypotheses and the lack of up-to date - in terms of methodology - investigations within the complex and extensive literature on the most known medieval basilicas in Milan has inspired this investigation. For this reason, the first part of the work treats the definition of the history of the published studies on the archaeological and architectural subjects, which have represented the reference for the identification of the masonry samples to be analyzed. As part of this section it was necessary the drafting of a description of the method used. With regard to the analysis of structural clay material, such process provided for the application - on an experimental basis on a so extensive investigation - of the metric-age analysis method to the recovered material. The second part of the thesis concerned the analysis of the main architectural complexes examined (S. Giovanni alle Fonti, S. Tecla, S. Simpliciano, S. Nazario Maggiore, St. Ambrose, St. Eustorgio), performed through dedicated files for the classification of former historic-archaeological data, of the masonry and the stone and brick samples tested, and of the results of the metric analysis. Each identified construction phase was then further investigated in specific sections where the results are gathered. The third and final part of the work concerns the discussion of the developed age-typologies of the construction materials (opus latericium, opus spicatum latericium and works in spolia), the main age-typology indicators identified and the different ways they changed over time. The research has opened up many scenarios for further studies, in relation to the individual monuments treated but also to broader issues in the sector of the Middle Ages building activity, as discussed in the final section.
4
GREPPI, PAOLA. "IL REIMPIEGO DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE NEL CANTIERE MEDIEVALE. DINAMICHE DI TRASFORMAZIONE, LINEE EVOLUTIVE E INDICATORI CRONOTIPOLOGICI NELLE ARCHITETTURE MILANESI TRA TARDOANTICO E XII SECOLO." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2014. http://hdl.handle.net/10280/3157.
Full textAbstract:
La tesi è rivolta allo studio comparativo delle tecniche costruttive datate tra tardo antico e romanico (fine IV-XII secolo), con particolare attinenza agli edifici di culto milanesi. L'obiettivo principale è stato quello di delineare le linee evolutive delle tecniche costruttive e identificare la presenza di caratteri tecnici particolari che avessero valore di indicatore cronotipologico.
Il quadro complesso e articolato degli studi pregressi sulle più note basiliche medievali milanesi ha reso necessaria l'indagine, per la presenza di ipotesi interpretative contraddittorie e la frequente carenza di indagini aggiornate sotto il profilo metodologico. Per questa ragione, la prima parte del lavoro è stata rivolta alla definizione della storia degli studi editi riguardanti temi di carattere archeologico e architettonico, che hanno costituito la base di riferimento per l'individuazione delle campionature murarie da analizzare. Nell'ambito di questa stessa sezione si è resa poi indispensabile la stesura di una parte destinata alla trattazione del metodo utilizzato che, per quanto riguarda l'analisi del materiale da costruzione in laterizio, ha previsto l'applicazione, in via sperimentale su un raggio di indagine così esteso, del metodo mensiocronologico al materiale di recupero.
La seconda parte della tesi ha riguardato l'analisi dei principali contesti architettonici esaminati (S. Giovanni alle Fonti, S. Tecla, S. Simpliciano, S. Nazaro Maggiore, S. Ambrogio, S. Eustorgio), affrontata con schede apposite destinate all'inquadramento dei dati storico-archeologici pregressi, delle campionature murarie esaminate, in pietra e laterizio, e dei risultati delle analisi metriche. Ogni fase costruttiva individuata è stata poi approfondita in sezioni specifiche nelle quali sono confluiti i risultati raggiunti.
La terza ed ultima parte del lavoro, è stata infine rivolta alla trattazione delle cronotipologie dei tipi costruttivi elaborate (in opus latericium, opus latericium spicatum e opera di spolia), a quella dei principali indicatori cronotipologici individuati e alle loro modalità di trasformazione nel tempo.
Il lavoro di ricerca ha aperto molteplici prospettive di approfondimento, relative ai singoli monumenti trattati ma anche a problematiche di più ampio respiro nel settore dell'edilizia medievale, che sono state trattate nel capitolo conclusivo.The thesis is dedicated to the comparative study of construction techniques dating from late antiquity and Romanesque (end of 4th-12th century), with particular attention to the religious buildings in Milan. The main objective was to represent the evolutionary lines of the construction techniques and to identify the presence of technical characteristics that have a specific age-typology meaning. The contradictory interpretative hypotheses and the lack of up-to date - in terms of methodology - investigations within the complex and extensive literature on the most known medieval basilicas in Milan has inspired this investigation. For this reason, the first part of the work treats the definition of the history of the published studies on the archaeological and architectural subjects, which have represented the reference for the identification of the masonry samples to be analyzed. As part of this section it was necessary the drafting of a description of the method used. With regard to the analysis of structural clay material, such process provided for the application - on an experimental basis on a so extensive investigation - of the metric-age analysis method to the recovered material. The second part of the thesis concerned the analysis of the main architectural complexes examined (S. Giovanni alle Fonti, S. Tecla, S. Simpliciano, S. Nazario Maggiore, St. Ambrose, St. Eustorgio), performed through dedicated files for the classification of former historic-archaeological data, of the masonry and the stone and brick samples tested, and of the results of the metric analysis. Each identified construction phase was then further investigated in specific sections where the results are gathered. The third and final part of the work concerns the discussion of the developed age-typologies of the construction materials (opus latericium, opus spicatum latericium and works in spolia), the main age-typology indicators identified and the different ways they changed over time. The research has opened up many scenarios for further studies, in relation to the individual monuments treated but also to broader issues in the sector of the Middle Ages building activity, as discussed in the final section.
5
Lucas, Max Antonio Ramos. "Fadiga dinamica em fibras oticas." [s.n.], 1985. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265536.
Full textAbstract:
Orientador : Ricardo Enrique MedranoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas
Made available in DSpace on 2018-07-16T09:01:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas_MaxAntonioRamos_M.pdf: 1263993 bytes, checksum: 0b378bfe7c62d6f44b0d3bbf6ecca75d (MD5) Previous issue date: 1985
Resumo: A fadiga das fibras ópticas é um dos principais fatores a serem analisados em projetos de cabos Ópticos. Este fenômeno resume-se no crescimento de fissuras através de ataques químicos, sendo os ions da água o principal causador deste crescimento.Vários autores já apresentaram trabalhos sobre o assunto, selecionando previamente as amostras mais resistentes e extrapolando lineannente estes dados para tempos altos (20 anos) e tensões pequenas. Questionando este procedimento, nós elaboramos um experimento que não selecionou previamente as amostras, de forma a dividir o conjunto de dados em grupos de amostras fracas, médias e mais resistentes. De posse destes dados, podemos estabelecer uma comparação da relação tensão versus tempo para os três conjuntos de dados e verificar se mantém a linearidade da curva de fadiga para tempos altos
Abstract: Fatigue of optical Fibers is one of the factors that should be analysed in a optical cable project. This phenornenon can be resumed in the grow of flaws, through chemical attack. Ions of water are mainly responsible for this processo. Several papers on the subject are presently available, where the authors are dealing wi th the case of high strength samples. They extrapolate linearly their data to long times (twenty years) and low stress. Contrary to this procedure we perfonn an experiment, without selecting the strength of the samples. We divide the data in three groups of low, medium and high strenth samples. From our set of data, we can establish a comparison of the relation between stress and time for the above three group of data and verify if the lineari ty of the fatigue curve for long times is satisfied
Mestrado
Mestre em Engenharia Mecânica
6
Recchiuti, Federica. "Alcuni problemi di dinamica relativa del punto materiale." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6181/.
Full textAbstract:
Il documento tratta di alcuni problemi di dinamica relativa. Dopo un'introduzione sulla cinematica vengono analizzati principalmente, in ambito statico e dinamico, il problema della variazione del peso in funzione della latitudine e il problema dei due corpi. Prendendo le origini da quest'ultimo, infine vengono esposte le tre leggi di Keplero
7
Sousa, Kerlles Rafael Pereira. "Analise de tensões em placas finas de materiais compositos sob carregamento dinamico usando o metodo dos elementos de contorno." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265480.
Full textAbstract:
Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Paulo SolleroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-15T04:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_KerllesRafaelPereira_M.pdf: 1489778 bytes, checksum: 08fe8a77e9ca4ba0d1272c061013bac7 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Este trabalho apresenta uma formulação dinâmica do método dos elementos de contorno para o cálculo de tensões e critério de falhas de placas finas anisotrópicas. As formulações utilizam soluções fundamentais da elasto-estática e os termos de inércia são tratados como forças de corpo. As integrais de domínio provenientes de forcas de corpo são transformadas em integrais de contorno usando o método da integração radial (RIM). No RIM, a função de aproximação "thin plate spline"de placas finas e usada na aproximação das forças de corpo. São implementados formulações para análise transiente de placas finas. A integração no tempo é realizada usando o método de Houbolt. Uma equação integral para a segunda derivada de deslocamento é desenvolvida e todas as derivadas da solução fundamental são calculadas analiticamente. Apenas o contorno é discretizado. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com os resultados disponíveis na literatura e também com resultados do método dos elementos finitos
Abstract: This work presents a dynamic formulation of the boundary element method for stress and failure criterion analyses of anisotropic thin plates. Formulations use elastostatic fundamental solutions and inertia terms are treated as body forces. Domain integrals that come from body forces are transformed into boundary integrals using the radial integration method (RIM). In the RIM, the augmented thin plate spline is used as the aproximation function. A formulation for transient analysis is implemented. The time integration is carried out using the Houbolt method. Integral equations for the second derivatives of deflection are developed and all derivatives of fundamental solutions are computed analitically. Only the boundary is discretized in the formulation. Numerical results show good agreement with results available in literature as well as finite element results
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica
8
Santana, Andre Pereira. "Formulações dinamicas do metodo dos elementos de contorno aplicado a analise de placas finas de compositos laminados." [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263845.
Full textAbstract:
Orientadores: Eder Lima de Alburquerque, Paulo SolleroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-14T09:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_AndrePereira_M.pdf: 7222618 bytes, checksum: bdf2ef461db36640bbac335c4317c1ae (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: Este trabalho apresenta formulações dinâmicas do método dos elementos de contorno para a análise de placas finas anisótropicas. As formulações utilizam soluções fundamentais da elasto-estática e os termos de inércia são tratados como forças de corpo. As integrais de domínio provenientes de forças de corpo são transformadas em integrais de contorno usando o método da reciprocidade dual (DRM) e o método da integração radial (RIM). No DRM, é escolhida uma solução particular e a função de aproximação é obtida usando a equação de equilíbrio. No RIM, quatro funções de aproximação são usadas. São implementados formulações para análise modal e análise transiente de placas finas. Na análise modal, a formulação integral é transformada em um problema de auto-valores e auto-vetores onde os auto-valores estão relacionados às frequências naturais e os auto-vetores são os modos de vibrar. Na análise transiente, a integração no tempo é realizada usando o método de Houbolt. Apenas o contorno é discretizado em todas as formulações implementadas. Os resultados numéricos mostram boa concordância com os resultados disponíveis na literatura e também com resultados do método dos elementos finitos.
Abstract: This work presents dynamic formulations of the boundary element method for the analysis of anisotropic thin plates. Formulations use elastostatic fundamental solutions and inertia terms are treated as body forces. Domain integrals that come from body forces are transformed into boundary integrals using the dual reciprocity boundary element method (DRM) and the radial integration method (RIM). In the DRM, a particular solution is chosen and a approximation function is obtained using the equilibrium equation. In the RIM, four different approximations functions are used. Formulations for modal and transient analysis are implemented. In the modal analysis, the integral formulation is transformed in a eigen-value and eigen-vector problem where the eigen-values are related to natural frequencies and the eigen-values stand for vibration shape modes. In the transient analysis, the time integration is carried out using the Houbolt method. Only the boundary is discretized in all implemented formulations. Numerical results show good agreement with results available in literature as well as finite element results.
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica
9
Paiva, William Portilho de. "Analise de problemas estaticos e dinamicos em placas anisotropicas utilizando o metodo dos elementos de contorno." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265072.
Full textAbstract:
Orientador: Paulo SolleroTese (doutorado) - Universidade Estaudal de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-07T18:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_WilliamPortilhode_D.pdf: 26643195 bytes, checksum: 744132c2c47025a4ed4eec9de86c860b (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: Esta tese apresenta o desenvolvimento, a implementação e aplicações de uma formulação de elementos de contorno para análise de problemas estáticos e dinâmicos em placas anisotrópicas submetidas a carregamentos de flexão. O trabalho se baseia na teoria de placas finas de Kirchhoff Uma vez que a formulação dinâmica de elementos de contorno não foi encontrada na literatura consultada, as análises são realizadas utilizando-se uma formulação desenvolvida a partir das soluções fundamentais para elastostática. As integrais de domínio, provenientes dos carregamentos distribuídos ou dos termos de inércia, são transformadas em integrais de contorno usando-se o método da reciprocidade dual. Esta formulação é aplicada no cálculo da deflexão de placas isotrópicas e anisotrópicas, na análise dinâmica de estruturas ortotrópicas, anisotrópicas e estruturas de materiais compósitos laminados, submetidas a cargas harmônicas. É analisada a influência dos nós internos e da malha na precisão dos resultados. Os resultados numéricos são apresentados para problemas quaseisotrópicos, ortotrópicos e totalmente anisotrópicos. Os resultados obtidos são comparados com resultados presentes na literatura e mostram boa concordância
Abstract: Here, static and dynamic analysis of a number of anisotropic problems using the boundary element method are presented. The formulation used is developed fram the elastostatic fundamental solutions and the domain integraIs due to inertial terms are transformed into boundary integraIs by using the dual recipracity method. Application is made to the calculation of deflections in anisotrapic plates, to the dynamic analysis of orthotrapic plates and to the analysis of anisotropic and composite laminar plates under harmonic loads. Numerical results are presented for quasi-isotropic, orthotropic and anisotrapic problems. The influence of number of internal nodes and number of boundary elements on the accuracy of the results is analyzed. The results are compared with other results fram the literature showing good agreement
Doutorado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Doutor em Engenharia Mecânica
10
Lupidi, Michele. "Analisi Dinamica di Gusci Rotanti a Doppia e Singola Curvatura in Materiale Composito." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
L'obiettivo della tesi è trovare il valore di velocità angolare critica per una vasta gamma di strutture a guscio rotanti in materiale composito.
I valori di velocità critica sono stati trovati con il metodo GDQ, utilizzando sia la teoria del primo ordine FSDT sia teorie di ordine superiore. Dove possibile è stato considerato anche l'effetto ZIG ZAG mediante la funzione di Murakami.
I materiali usati comprendono materiali isotropi, ortotropi e FGM, disposti secondo diversi schemi di laminazione, tra cui pannelli sandwich.
Le strutture analizzate includono gusci a doppia e singola curvatura.
Inoltre si sono trovati valori di velocità critica per gusci rotanti su fondazione elastica.
11
Silvi, Karin. "Dinamica dei fluidi." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17074/.
Full textAbstract:
Il seguente elaborato ha lo scopo di descrivere le caratteristiche peculiari della dinamica dei fluidi.
Il primo capitolo presenta il concetto fondamentale di elemento di fluido per la definizione di un fluido collisionale, nonchè ideale, e la conseguente descrizione matematica del suo moto attraverso due possibili formalismi, il formalismo Euleriano ed il formalismo Lagrangiano. La descrizione della derivata materiale e la formulazione del teorema del trasporto nei paragrafi finali completano le nozioni necessarie per la comprensione basilare della fluidodinamica trattata nei capitoli successivi.
Il secondo capitolo, avvalendosi delle nozioni comprese precedentemente, descrive le tre equazioni fondamentali della dinamica dei fluidi: l'Equazione di Continuità della Massa, l'Equazione di Eulero e l'Equazione dell'Energia. Viene inoltre dedicato un sottoparagrafo al caso dei fluidi viscosi.
Il terzo ed ultimo capitolo sceglie di trattare, tra le innumerevoli applicazioni astrofisiche dell'idrodinamica, le onde sonore ed in particolare il Modello di Eulero-Poisson per una nube di gas autogravitante del mezzo interstellare ponendo attenzione ai criteri per la prevalenza sulla pressione della gravità ed alla massa critica necessaria al collasso gravitazionale, denominata Massa di Jeans.
12
Cassiano, Jeferson. "Analise dinamica de placas laminadas de materiais compositos pelo metodo dos elementos finitos." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258408.
Full textAbstract:
Orientador : Aloisio Ernesto AssanDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil
Made available in DSpace on 2018-08-02T01:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiano_Jeferson_M.pdf: 1618692 bytes, checksum: 339eb54aea55535185d3828a00947e8a (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Este trabalho tem como objetivo contribuir na análise de placas de compósitos pois tais materiais tem sendo utilizados em larga escala na engenharia. A análise feita neste trabalho é a dinâmica, complementando anterior abordagem estática. O processo numérico utilizado para tal é o Método dos Elementos Finitos, processo já bastante consagrado na engenharia para resolução de equações diferenciais lineares
Abstract: This work has as objective to contribute in the analysis of boards of composites therefore such materials he is being used in wide scale in engineering. The analysis made in this work is the dynamics, complementing previous static boarding. The used numerical process for such is the Method of the Finite Elements, process already sufficient1y consecrated in engineering for resolution of linear distinguishing equations
Mestrado
Estruturas
Mestre em Engenharia Civil
13
Albuquerque, Eder Lima de 1972. "Analise de problemas dinamicos em materiais anisotropicos usando o metodo dos elementos de contorno." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265059.
Full textAbstract:
Orientador: Paulo SolleroTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-29T05:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_EderLimade_D.pdf: 7737764 bytes, checksum: e4ebaad423ee8c4b4bb41919cdfbf61c (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: Neste trabalho é apresentada uma análise, através do uso do método dos elementos de contorno, de problemas dinâmicos em materiais anisotrópicos. Uma formulação de elementos de contorno é desenvolvida usando soluções fundamentais para elasto-estática e as integrais de domínio, provenientes dos termos de inércia, são transformados em integrais de contorno usando o método dos elementos de contorno de reciprocidade dual. A formulação desenvolvida é aplicada no cálculo de campos de tensões e deslocamentos de discos rotativos, na análise modal de estruturas ortotrópicas e na análise de chapas anisotrópicas e estruturas de materiais compósitos laminados submetidas a cargas dependentes do tempo. Também são estudados problemas com trinca nos quais utilizam-se o método das sub-regiões e também o método dos elementos de contorno dual. Os fatores dinâmicos de intensidade de tensão são calculados usando elementos de ponto a um quarto com singularidade de forças de superfícies e também elementos quadráticos descontínuos. Na análise de problemas transientes são utilizadas integração direta no tempo e também o cálculo no domínio de Laplace com posterior inversão para o domínio do tempo. É analisada a influência dos nós internos e da malha na precisão dos resultados. Nos problemas transientes é também mostrada a influência do tamanho dos passos de tempo e do número de parâmetros de Laplace na redução do amortecimento numérico. Os resultados numéricos são apresentados para problemas quase-isotrópicos, ortotrópicos e totalmente anisotrópico. Os resultados são comparados com resultados presentes na literatura e mostram boa concordância. Novos problemas são propostos e analisados
Abstract: This work presents an analysis of dynamic anisotropic problems using the boundary element method. A boundary element formulation is developed using elastostatic fundamental solutions and the domain integraIs, which come from the inertial terms, are transformed into boundary integrals using the dual reciprocity boundary element method. The developed formulation is applied to the computation of displacement and stress fields in orthotropic rotating discs, to modal analysis of orthotropic structures, and to the analysis of anisotropic and composite laminate plate under time dependent loads. Furthermore, crack problems are treated using either the sub-region method or the dual boundary element method. The dynamic stress intensity factors are computed using traction singular quarter point elements as well as discontinuous quadratic elements. In the analysis of transient problems, direct time integration and Laplace transformation are carried out. The numerical results are presented to quasi-isotropic, orthotropic and anisotropic problems. It is analysed the influence of internal nodes and meshes in the accuracy of results. In transient problems, the influences of the size of time step and number of Laplace parameters are analysed taking into account the reduction of numerical dumping. The results are compared with other results from literature showing good agreement. New problems are proposed and analysed.
Doutorado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Doutor em Engenharia Mecânica
14
Silva, Thiago da. "Proposta de uma metodologia para determinar a instabilidade de sistemas girantes compostos com material viscoelástico." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2016. http://hdl.handle.net/1884/49485.
Full textAbstract:
Orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto BavastriCoorientadora : Profª. Drª. Ana Gabriela Martinez
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 25/02/2016
Inclui referências : fls. 104-110
Resumo: A instabilidade presente em sistemas girantes com rotações elevadas é uma das principais causas de graves problemas nos mesmos, podendo levar o rotor a falhas catastróficas ou desgastes prematuros de seus componentes. Uma forma de reduzir este problema em dinâmica de rotores é a adição de amortecimento nos mancais. O uso de materiais viscoelásticos (MVEs) em controle de vibrações, seja através de isolamento ou neutralizadores dinâmicos, tem sido aplicado com relativo sucesso já há alguns anos, pois além da elevada capacidade de dissipar energia vibratória, os MVEs possuem baixos custos iniciais de implementação e de manutenção. Porém, os modelos utilizados para descrever o comportamento dinâmico destes materiais com exatidão no domínio da frequência, levam a matrizes de rigidez complexas, em função da frequência e da temperatura. Uma forma de constatar a instabilidade de um sistema é verificar a parte real dos autovalores associados a este tipo de problema. No presente caso, a dinâmica destes sistemas deve ser resolvida no espaço de estado, um espaço dimensional, onde é o número de graus de liberdade ou frequências naturais. Em modelos numéricos que utilizam matrizes com coeficientes reais, é possível observar, no espaço de estado, que os autovalores aparecem com multiplicidade dupla em pares complexos conjugados. Por outro lado, quando utilizado o modelo de derivadas fracionárias para descrever o comportamento dinâmico de materiais viscoelásticos (polímeros, borrachas, entre outros), a matriz de rigidez possui coeficientes complexos. Neste caso, os autovalores, que devem estar relacionados de alguma forma pela redundância de informação, podem aparecer repetidos e em pares complexos conjugados, e/ou em pares complexos e seu oposto. Sendo assim, uma simples inspeção na parte real dos autovalores não pode mais ser realizada, já que os códigos numéricos não poderiam determinar quem é o autovalor e quem é o oposto. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é propor um método para estimar com exatidão a instabilidade dinâmica de rotores quando os mesmos são compostos com materiais viscoelásticos. Para tal, é proposto o acompanhamento da trajetória dos autovalores no plano de Laplace. Partindo de um ponto de equilíbrio, quando o autovalor cruzar o eixo da parte imaginária, o sistema se tornará instável. Para corroborar esta proposta, é considerado um sistema com amortecimento histerético, que é solucionado no domínio do tempo para algumas velocidades de rotação predeterminadas. Com isto, o método apresenta resultados satisfatórios, ao ser analisado um caso particular. Palavras-chave: Instabilidade. Rotor. Autovalor. Material viscoelástico.
Abstract: The instability in high-speed rotors is one of the main causes of their problems, which may lead to catastrophic rotor failure or premature weakening. One way to reduce this problem is the addition of damping in the bearings. The use of viscoelastic materials (VEM) for vibration control, either through isolation or dynamic neutralizers, has been applied with relative success in the last years, because, besides its high capacity to dissipate vibrational energy, the VEM have lower initial costs of implementation and maintenance. However, the models used to describe the dynamic behavior of such materials with accuracy lead to complex stiffness matrices as function of frequency and temperature. One way to verify the instability of a system is to check the real part of the associated eigenvalues. In this case, this problem should be solved in the state space, a dimensional space, where is the number of degrees of freedom or natural frequencies. In numerical models involving matrices with real coefficients, it is possible to observe in the state space that the eigenvalues appear with double multiplicity and complex conjugate pairs. On the other hand, when using the fractional-derivative model describing the dynamic behavior of viscoelastic materials (polymers, rubbers and so on) the matrix has complex coefficients. In this case, the eigenvalues should be in some way related by redundant information that may appear in complex conjugate pairs and repeated, and also in complex and opposite pairs, as has been observed in some numerical simulations and previous work. If this is the case, a simple inspection of the real part of the eigenvalues cannot be performed, since the numeric codes could not determine which eigenvalue is physically relevant. Within this context, the aim of this work is to propose a method for accurately estimate the dynamic instability of rotors when they are built with viscoelastic materials. For that, it is proposed to monitor the trajectory of eigenvalues in Laplacian plan. Starting from an equilibrium point, when the trajectory of eigenvalues crosses the axis of the imaginary part, the system will become unstable. To confirm this proposal, it is considered a system with hysteretic damping, which is solved in the time domain to some pre-determined speed. Thus, the method shows satisfactory results, when taken into account a special case. Key-words: Instability. Rotor. Eigenvalue. Viscoelastic material.
15
PIANTA, NICOLÒ. "Strategies for the optimization and characterization of materials for energy storage." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2022. http://hdl.handle.net/10281/382288.
Full textAbstract:
Sin dalla sua invenzione, la batteria agli ioni di litio ha dominato il mercato dei sistemi di accumulo elettrochimico, grazie alle sue eccezionali proprietà in termini di energia e densità di potenza. Tuttavia, il fatto che questa tecnologia sia indissolubilmente legata a risorse rare e disomogenee distribuite, per lo più litio e cobalto, rende indispensabile avere delle alternative, se non sostituirla completamente almeno per diversificare il mercato e ridurre la dipendenza dai suddetti risorse rare. Due esempi di tali alternative sono la batteria agli ioni di Na e il condensatore elettrochimico a doppio strato. Questi dispositivi hanno la possibilità di competere con i LIB in alcune situazioni, ma entrambi potrebbero trarre grandi benefici da un aumento della loro densità di energia. Inoltre, il monitoraggio dell'evoluzione delle loro prestazioni dovrebbe essere considerato una priorità al fine di ottenere informazioni più approfondite su come migliorarle in modo da renderle paragonabili alle LIB.
La ricerca di dottorato qui descritta si è concentrata su due obiettivi principali: proporre modi per migliorare la densità di energia dei sistemi di accumulo (NIB e EDLC) e suggerire una nuova tecnica per monitorare tali dispositivi operando: la spettroscopia di impedenza elettrochimica dinamica.
La fabbricazione di elettrodi ad alto potenziale è un modo per migliorare le capacità di accumulo di energia di una batteria agli ioni di Na. In questa tesi è stato sintetizzato Na3V2(PO4)2F3, un materiale attivo in grado di immagazzinare ioni sodio ad un potenziale medio di 3,8 V vs Na+/Na. Questo materiale è stato utilizzato per fabbricare elettrodi massicci autoportanti (carico di massa attiva: 25 mg cm-2), che si è rivelato un metodo molto interessante per migliorare la densità di energia. L'NVPF è stato anche testato come un vero catodo in una cella a ioni di sodio completa in modo da dimostrarne l'alto potenziale e i relativi problemi.
Per migliorare le densità energetiche degli EDLC, sono state preparate e studiate soluzioni altamente concentrate di acetato di potassio in acqua dalla loro caratterizzazione fisico-chimica ed elettrochimica all'uso di quelle più concentrate (elettrolita acqua-in-sale) in EDLC simmetrici a base di carbonio. Tali soluzioni si sono rivelate in grado di aumentare sia la capacità che la massima differenza di potenziale raggiungibile tra i due elettrodi, risultando in densità di energia maggiori rispetto agli elettroliti convenzionali (es. soluzione 6M KOH in acqua).
Infine, la spettroscopia di impedenza elettrochimica dinamica è stata valutata come metodo per studiare NIB ed EDLC durante il ciclo. Due sistemi, un EDLC acquoso e un materiale di inserimento per NIBs, sono stati analizzati con dEIS: una tecnica in grado di monitorare i cambiamenti temporali nella spettroscopia di impedenza elettrochimica mentre un dispositivo subisce un processo ciclico. Questo approccio si è rivelato fattibile sia per le tecniche potenziodinamiche che per quelle galvanostatiche, consentendo di sondare l'impedenza dei singoli elettrodi anche in condizioni sperimentali simili a quelle con cui opera un dispositivo reale.Ever since its invention, the Li-ion battery has dominated the market of electrochemical storage systems, thanks to its outstanding properties in terms of energy and power density. However, the fact that this technology is inextricably linked to non-homogenously distributed and rare resources, mostly lithium and cobalt, makes it essential to have alternatives, if not to completely replace it at least to diversify the market and reduce the dependence on the aforementioned rare resources. Two examples of such alternatives are the Na-ion battery and the electrochemical double-layer capacitor. These devices have the chance to compete with LIBs in some situations but both of them could greatly benefit from an increase in their energy density. Also, monitoring the evolution of their performances should be considered a priority in order to get deeper insights on how to improve them so to make them comparable to LIBs. The doctoral research here described was focused on two main objectives: proposing ways to improve the energy density of storage systems (NIBs and EDLCs) and suggesting a new technique to monitor such devices operando: the dynamic electrochemical impedance spectroscopy. Fabricating high potential electrodes is a way to improve the energy storage capabilities of a Na-ion battery. In this thesis, Na3V2(PO4)2F3, an active material able to store sodium-ions at a mean potential as high as 3.8 V vs Na+/Na, was synthesised. This material was used to fabricate self-standing massive electrodes (active mass loading: 25 mg cm-2), which proved to be a very interesting method to improve the energy density. NVPF was also tested as an actual cathode in a full sodium-ion cell so to prove its high potential and relative issues. To improve EDLCs energy densities, highly concentrated solutions of potassium acetate in water were prepared and studied from their physicochemical and electrochemical characterization to the use of the highest concentrated ones (water-in-salt electrolyte) in symmetric carbon-based EDLCs. Such solutions proved to be able to increase both the capacitance and the maximum reachable potential difference between the two electrodes, resulting in higher energy densities compared to conventional electrolytes (e.g. 6M KOH solution in water). Finally, dynamic electrochemical impedance spectroscopy was evaluated as a method to study NIBs and EDLCs while cycling. Two systems, an aqueous EDLC and an insertion material for NIBs, were analysed with dEIS: a technique able to monitor the temporal changes in the electrochemical impedance spectroscopy while a device undergoes a cycling process. This approach proved to be doable for both potentiodynamic and galvanostatic techniques, allowing to probe the impedance of the single electrodes even in experimental conditions similar to those with which a real device operates.
16
Forcellini, Fernando Antonio. "Sistematização da modelagem e simulação dinamica de manipuladores flexiveis." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1994. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157893.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro TecnologicoMade available in DSpace on 2016-01-08T19:17:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 99941.pdf: 6551935 bytes, checksum: 55a916d717a6a30a192666ddd5fa850b (MD5) Previous issue date: 1994
Este trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para a modelagem e simulação de manipuladores contendo ligações e juntas rotacionais flexíveis. Na modelagem são utilizadas as equações de Lagrange. O conjunto de coordenadas generalizadas utilizado é composto de coordenadas que descrevem os grandes deslocamentos de corpo rígido das ligações, e das coordenadas que descrevem os pequenos deslocamentos devido as deformações das ligações. As ligações são discretizadas através de elementos finitos baseados na teoria de vigas de Timoshenko, e a flexibilidade das juntas através de molas torcionais lineares. Para a simulação, foram implementados procedimentos que permitem a obtenção da resposta estática da estrutura para diferentes carregamentos e posições, das freqüências naturais e dos modos de vibração, e a resposta dinâmica no tempo para dadas trajetórias. As informações geradas permitem que o desempenho do projeto estrutural seja avaliado para várias situações de trabalho.
17
Zita, Francescovito. "Modello dinamico del cambiamento di fase in memorie PCM." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17673/.
Full textAbstract:
L’evoluzione dei dispositivi di memoria tende alla ricerca di tecnologie sempre maggiormente scalabili e che rispettino livelli prestazionali sempre più stringenti; infatti, le memorie giocano un ruolo di fondamentale importanza nello sviluppo dei circuiti elettronici. Un contributo significativo a tale evoluzione è stato dato dalla caratterizzazione di nuovi materiali con proprietà chimico-fisiche interessanti. Un esempio significativo è una classe di dispositivi chiamati PCM (Phase-Change Memory), che sfruttano un materiale in grado di assumere fase amorfa o cristallina per svolgere la funzione di memoria programmabile. In questa trattazione viene considerato un modello dinamico che descrive il cambiamento di fase in memorie PCM.
18
NEGRONI, MATTIA. "Dynamics in Porous Materials." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2020. http://hdl.handle.net/10281/263115.
Full textAbstract:
Il mio lavoro di tesi si è basato sulla caratterizzazione dei materiali porosi rivolgendo particolare attenzione alla ricerca di elementi dinamici all’interno delle strutture e allo studio dei gas adsorbiti. Sono riuscito a rilevare la presenza di rotori parafenilenici ultraveloci sia in cristalli molecolari porosi che in metal-organic framework (MOF). Uno studio più approfondito ha inoltre rivelato come questi moti siano influenzati dal gas adsorbito. Nello specifico l’energia di attivazione della rotazione aumenta in funzione della quantità di gas nei pori. Per meglio capire questa interazione è però fondamentale la conoscenza del comportamento dei gas nei materiali porosi. Ho pertanto rivolto la mia attenzione allo studio del moto di xeno e CO2 in diversi materiali. L’utilizzo combinato di NMR e calcoli ab initio si è rivelato fondamentale per la comprensione di questi fenomeni ed è stato possibile rivelare particolari caratteristiche tanto dei gas quanto dei materiali stessi. La complessità della diffusione all’interno dei canali si è anche presentata in modi insoliti come il moto elicoidale dell’anidride carbonica imposto dal potenziale elettrostatico. Volendo continuare lo studio dei gas nei pori, ho caratterizzato diversi porous aromatic framework (PAF) con la tecnica dello xeno iperpolarizzato. Questo non mi ha consentito solo di misurare con accuratezza le dimensioni dei pori ma anche calcolare l’energia di interazione tra lo xeno e le pareti dei canali. Desiderando espandere le mie conoscenze sull’iperpolarizzazione come tecnica NMR, ho passato sei mesi presso il gruppo del Prof. L. Emsley a Losanna imparando la dynamic nuclear polarization (DNP) nonché la sua applicazione a diversi materiali.My thesis work was based on the characterization of porous materials, paying particular attention to the research of dynamic elements within the structures and to the study of adsorbed gases. I was able to detect the presence of ultrafast paraphenylenic rotors in both porous molecular crystals and metal-organic frameworks (MOFs). A more detailed study has also revealed how these motions are influenced by the adsorbed gas. Specifically, the activation energy of the rotation increases as a function of the quantity of gas in the pores. To better understand this interaction, the knowledge of the behavior of gases in porous materials is fundamental. I turned my attention to the study of xenon and CO2 motion in different materials. The combined use of NMR and ab initio calculations proved to be fundamental for understanding these phenomena and it was possible to reveal particular characteristics both of the gases and of the materials. The complexity of the diffusion within the channels has also been presented in unusual ways as the helicoidal motion of carbon dioxide imposed by the electrostatic potential. To continue the study of pore gases, I characterized several porous aromatic frameworks (PAFs) with the hyperpolarized xenon technique. This not only allowed me to accurately measure the pore size but also to calculate the interaction energy between the xenon and the channel walls. To expand my knowledge on hyperpolarization as an NMR technique, I spent six months at the group of Prof. L. Emsley in Lausanne learning dynamic nuclear polarization (DNP) as well as its application to different materials.
19
De, Luca Manuel. "Elementi Finiti in Forma Debole per l'Analisi Dinamica di Strutture di Forma Arbitraria in Materiale Composito." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
La presente tesi affronta il problema delle vibrazioni libere di strutture aventi forma arbitraria e realizzate in materiale composito. In particolare, l’analisi viene condotta attraverso l’utilizzo di una tecnica numerica finalizzata alla risoluzione del sistema di equazioni in forma integrale descriventi l’equilibrio dinamico. In altri termini, viene sviluppata la formulazione debole del problema in parola, relativamente ai casi di piastre e membrane. Il principio variazionale di Hamilton, utilizzato per ottenere le equazioni di equilibrio, viene applicato introducendo un’ipotesi sul modello cinematico: gli spostamenti generalizzati, dunque, sono espressi in funzione di quantità nodali e interpolati per mezzo di polinomi di alto grado. Il sistema così ottenuto viene risolto, all’interno di ciascun elemento, attraverso la tecnica numerica di Quadratura Integrale Generalizzata (GIQ). L’obiettivo, pertanto, è quello di dimostrare la maggiore accuratezza della tecnica presentata rispetto a quanto disponibile nei software commerciali, valutando i parametri che incidono sulla convergenza, sulla stabilità e sull’accuratezza dei risultati. Tutte le applicazioni condotte prevedono il confronto fra differenti tecniche numeriche risolutive: in particolare, la tecnica del GIQ viene accostata alla tecnica della Quadratura Differenziale Generalizzata (GDQ) e al Metodo degli Elementi Finiti (FEM) analizzando, di volta in volta, i risultati ottenuti sulla base del costo computazionale richiesto e in relazione alle caratteristiche di accuratezza, stabilità e velocità di convergenza. Viene inoltre presentata la tecnica del mapping iso-geometrico, utilizzata per descrivere domini irregolari. Tale metodo, attraverso l'impiego delle curve NURBS, utilizzate per descrivere i contorni degli elementi, consente una più agevole fase di modellazione. A tal proposito vengono sottoposte ad analisi piastre e membrane fortemente irregolari e di forma arbitraria.
20
Cacchi, Sara. "Teorie di Ordine Superiore per l'Analisi Dinamica e Statica di Archi e Travi in Materiale Composito." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
Il titolo, Teorie di Ordine Superiore per l’Analisi Dinamica e Statica di Archi e Travi in Materiale Composito, illustra il tema trattato e la prospettiva seguita nella scrittura del presente lavoro. Il suo scopo è quello di analizzare il comportamento statico e dinamico di travi rettilinee e curvilinee in materiale composito attraverso l’applicazione del Metodo Generalizzato di Quadratura Differenziale.
L’elaborato si suddivide in quattro capitoli, nei quali viene fornita la teoria relativa alla statica e alla dinamica degli elementi strutturali analizzati e vengono presentati i risultati delle applicazioni della tecnica numerica adottata.
In generale, un problema strutturale è descritto da equazioni differenziali e da opportune condizioni al contorno. Pertanto, non risulta sempre possibile determinare la soluzione analitica del fenomeno indagato, ciò è spesso dovuto alla geometria del problema o alla complessità delle condizioni al contorno che affiancano il sistema di equazioni governanti. Per questo motivo, in ambito ingegneristico vengono ampiamente sfruttate delle tecniche numeriche che consentono di trasformare il problema differenziale in un problema algebrico e di ottenere una soluzione approssimata ma comunque accettabile.
L’obiettivo principale di questo elaborato è quindi quello di proporre un approccio numerico per risolvere la formulazione forte delle equazioni fondamentali, ottenute tramite modelli strutturali di ordine superiore, in maniera efficiente, accurata e con un ridotto costo computazionale.
21
De, Nicola Antonio. "Development of molecular models of interfaces using a multi-scale hybrid particle-field approach: application to composite materials and biomembranes." Doctoral thesis, Universita degli studi di Salerno, 2014. http://hdl.handle.net/10556/1444.
Full textAbstract:
2012-2013The rule of the interface in systems including polymer composites and block-‐ copolymer interacting with biomembrane has been investigated by computational approach. In particular, for the polymer composite investigation, a system composed of PMMA embedding a silica nanoparticle of 3 nm (diameter), and an analogue system made of MMA and silica nanoparticle have been simulated. The structuration of both, PMMA and MMA close to the surface of the nanoparticle have been evaluated and calculated. As main results we found a stronger structuration of PMMA close to the nanoparticle respect to the MMA bulk. Pluronics based formulations are among the most successful nanomedicines and block-‐copolymer micelles including drugs are undergoing phase I/II studies as anticancer agents. Using coarse-‐grained models, molecular dynamics simulations of large-‐scale systems, modeling Pluronic micelles interacting with DPPC lipid bilayers, on the μs timescale have been performed. Simulations show, in agreement with experiments, a release of Pluronic chains from the micelle to the bilayer. This release changes the size of the micelle, moreover the presence of drug molecules inside the core of the micelle has a strong influence on this process. The picture emerging from the simulations is that the micelle stability is a result of an interplay between drug/micelle core and block-‐copolymer/bilayer interactions. The equilibrium size of the drug vector shows a strong dependency on the hydrophobicity of the drug molecules embedded into the core of the micelle. In particular, the radius of the micelle shows an abrupt increase in a very narrow range of drug molecule hydrophobicity. [edited by author]
XII n.s.
22
Gamba, Giorgia. "Modellazione di un sistema dinamico di order picking e material handling gestito da unmanned aerial vehicles." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Il settore logistico sta attraversando un periodo di transizione: lo sviluppo dell’e-commerce e la mancanza di manodopera di alto livello sono i principali fattori che spingono le imprese a orientarsi verso l’automazione della logistica, pilastro di Industria 4.0. In uno scenario evoluto, dove i dettami della Lean Production sono sempre più seguiti, la movimentazione veloce e flessibile di merce inter e intra reparto si prospetta la sfida per gli anni a venire. Gli Unmanned Aerial Vehicles rappresentano, oggi, una delle soluzioni più interessanti per il settore logistico, tanto da essere ritenuti main actor del business futuro. Questo studio si inserisce perfettamente nello scenario delineato e fornisce una possibile soluzione al problema relativo all’automatizzazione dei tradizionali sistemi manuali di order picking. Lo scopo consiste nel progettare un modello dinamico di order picking e material handling gestito esclusivamente da UAV. Particolare attenzione è rivolta all’algoritmo di dispatching dei velivoli, fondamentale al fine di trasformare gli ordini in arrivo al sistema in un task schedule.
L’elaborato si apre con una breve panoramica del settore logistico e di come la robotica ne guidi lo sviluppo. A seguire, si inquadrano il problema ed i principali obiettivi. Terminata la revisione della letteratura inerente i due macro-temi trattati, droni e sistemi di picking, si entra nel vivo dell’elaborato. Il processo di costruzione del modello si articola in fasi consecutive: definizione degli input, realizzazione del modello concettuale e codifica di quest’ultimo in linguaggio di programmazione MATLAB sono i prerequisiti per procedere all’esecuzione di run simulativi, responsabili, non solo di testare la validità del modello, ma anche, di determinarne le performance. Conclude la tesi la fase di analisi degli output, significativo punto di partenza per futuri sviluppi del modello progettato.
23
Salighini, Elisa. "Caratterizzazione dinamica sperimentale del rinforzo di pavimentazioni stradali con geogriglie tramite box test." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amslaurea.unibo.it/101/.
Full textAbstract:
Nella presente tesi viene affrontato il comportamento di materiali granulari sotto carico dinamico.
In particolare, viene presentata la sperimentazione di laboratorio seguita presso il Nottingham Transportation Engineering Centre dell'Università di Nottingham, la costruzione del box test e le prove dinamiche eseguite sul materiale granulare rinforzato e non.
24
GRECO, Roberto. "Studio, sintesi e caratterizzazione di nuovi materiali microporosi funzionalizzati per la realizzazione di processi reattivi e separativi in sistemi dinamici." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2015. http://hdl.handle.net/11392/2389008.
Full textAbstract:
This PhD program has focused on the study, preparation and characterization of new
functionalized microporous materials for applications in chromatographic and
chromatographic-like flow systems, including the possibility of performing chemical
transformations in flow-mode (flow chemistry).
The work has been multidisciplinary in nature, including elements of analytical and organic
chemistry, material science and process modeling.
The materials prepared in this work have been used for different purposes. They have been
employed, on the one hand, for the preparation of packed-bed microreactors to perform
advanced stereoselective chemical transformations by means of organocatalysts anchored to
solid supports (polystyrene and silica gel based) and, on the other, as new stationary phases for
chromatographic separations. In the case of organocatalyst-functionalized silicon packed-bed
microreactors, we followed the idea that mechanisms of chiral induction due to
organocatalysts (asymmetric synthesis) might be exploited for chiral discrimination (chiral
chromatography) with their immobilized counterparts.
The new materials have been thoroughly characterized in terms of chemico-physical,
geometric and thermodynamic properties by investigating the mass transfer phenomena in
packed beds, by measuring the adsorption isotherms of different substrates on different porous
materials and by characterizing some of their fundamental properties such as porosity,
superficial area, functionalization degree, etc.
In addition, their dynamic behavior in reactive systems has been studied and modeled to
understand not only the thermodynamics but also the kinetics of the process and to optimize,
based on this information, the experimental conditions as to maximize production yield.
Microreactors and the possibility of performing flow-chemistry through them satisfy the
fundamental criteria of green chemistry, allowing for the realization of sustainable processes
in terms of environmental impact and cost.
The activities of my work have produced seven papers on international peer-reviewed
journals. These publications are included at the end of my dissertation. One additional paper is
in preparation.
25
Bacchi, Michael. "Dinamica ed equazioni del moto di stringhe classiche relativistiche." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18390/.
Full textAbstract:
Studiando l'azione della stringa non relativistica e del punto materiale relativistico, vengono introdotte le condizioni al contorno di Dirichlet e di Neumann, il concetto di invarianza per riparametrizzazione e tutti gli strumenti matematici necessari per studiare le stringhe classiche relativistiche. In particolare si ricava l'azione di Nambu-Goto, le condizioni di Virasoro ed infine le equazioni del moto con la relativa soluzione. L'ultimo capitolo è dedicato allo studio delle correnti conservate dal moto della stringa.
26
Martini, Mara. "Simulazione delle proprietà morfologiche e strutturali di materiali biologici ed organici per dispositivi elettronici ed optoelettronici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15555/.
Full textAbstract:
Recentemente l’elettronica organica sta attraendo grande interesse, a causa della possibilità di produrre dispositivi a basso costo, flessibili, di grandi dimensioni e leggeri. In più sono sempre più numerosi gli studi che riportano l’utilizzo di uno o più materiali biologici nella fabbricazione di questi dispositivi, dal momento che crescono le richieste, soprattutto in ambito medico e ambientale, di strumenti capaci di interagire con il corpo umano e l’ambiente esterno. Per cercare quindi di potenziare l’efficienza di dispositivi organici e bio-organici è utile ottimizzare le proprietà elettroniche e morfologiche dei materiali costituenti il dispositivo. Per fare ciò risultano molto utili studi computazionali che permettono di comprendere la correlazione tra proprietà morfologiche ed elettroniche. In questo lavoro di tesi sono stati studiati due materiali: la fibroina, proteina maggioritaria estratta dalla seta del baco Bombyx mori, come materiale dielettrico e il PTCDI-C13, un composto organico derivato dalla perilene diimmide, come materiale semiconduttore. Questi due materiali formano gli strati attivi di un bio-OFET. Al fine di investigare le proprietà morfologiche strutturali di questi materiali sono state utilizzate le tecniche di simulazione di dinamica molecolare. Sono stati effettuati studi morfologici sulle rugosità superficiali e strutturali, analizzando le proprietà morfologiche e strutturali dei materiali e delle relative interfacce, anche in relazione ai vari trattamenti termici simulati al fine di poter correlare il processing al miglioramento delle performance globali. In più, dal momento che il PTCDI-C13 è un materiale cristallino, si è cercato anche di stabilire l’ordine locale degli aggregati di PTCDI-C13 depositati su fibroina. Le simulazioni hanno inoltre evidenziato un miglioramento della morfologia della superficie esposta rispetto alla fibroina isolata, marcando il ruolo fondamentale che ha questo strato nell’architettura OFET.
27
Verges, Afonso Santos. "Correção da dispersão em sinais do teste dinamico de materiais, com elevadas taxas de deformação." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264984.
Full textAbstract:
Orientador : Paulo R. G. KurkaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-31T18:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Verges_AfonsoSantos_D.pdf: 3891256 bytes, checksum: 75175f48df80da40d5b68c937e525146 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: Esta é uma contribuição ao problema de correção da dispersão que ocorre na região de deformação plástica da curva de tensão-deformação obtida no teste com a barra de pressão Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) ou, teste de compressão com altas taxas de deformação. Utilizam-se funções harmônicas para solução da barra livre assimétrica e, neste caso, a barra livre é considerada como uma região limitada da barra infinita percorrida por pulsos de compressão e tração deslocando-se em sentidos opostos. A ocorrência destes pulsos no tempo é tal que as tensões normais e deslocamentos radiais são nulos nas extremidades da barra. Desta forma, o trabalho das tensões cisalhantes nestas seções é nulo, permitindo satisfazer todas as condições de contorno da barra livre. O emprego desta solução permite a identificação dos pulsos de deformação nas interfaces entre o corpo de prova e as barras do SHPB. A solução analítica da barra livre, através de funções harmônicas, é confirmada pela solução numérica utilizando o método de elementos finitos. O procedimento de obtenção da curva de tensão-deformação envolve duas etapas. Na primeira etapa, para obter o deslocamento devido ao pulso refletido, utiliza-se o vetor dos tempos defasado de uma constante. Esta constante é ajustada por tentativa, sendo considerada adequada quando o deslocamento inicial devido ao pulso refletido é nulo. Isto equivale ao instante em que o pulso incidente atinge a interface entre o corpo de prova e a primeira barra. Na segunda etapa, que consiste na obtenção da tensão no corpo de prova, o vetor dos tempos também é ajustado por tentativa. O ajuste é considerado adequado quando ocorre a convergência entre as regiões elásticas da curva de tensão-deformação deste teste e a curva de tensão deformação do teste quase estático. Com este procedimento, é obtida uma curva de tensão-deformação sem oscilações para um corpo de prova de cobre
Abstract: This is a contribution to the problem of correction of dispersion that occurs in the stress-strain curve obtained in tests with the Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB), or high strain rate compression testo Harmonic functions are used as solutions ofthe free bar. In this case, the free bar is considered as a limited section ofthe infinite bar, canning compression and tensile pulses moving in the opposite directions. The OCCUlTence of these pulses is such that the tensile stress and radial displacements are null in the extremities ofthe bar. This way, the work done by shear stresses in these sections is null, satisfying alI the ftee bar boundary conditions. With this solution it is possible to identify the strain pulses at bars-specimen interfuces in the SHPB test this analytical solution is confined by the finite element method. The procedure to obtain the stress-strain curve involves two stages. In the first stage, the displacement due to the reflected pulse is obtained. The time is shifted by a constant. This constant is adjusted, to the appropriate condition that the initial displacement corresponds to a null displacement. This condition represents the instant that the incident pulse reaches the bar-specimen interfuce. In the second stage, the specimen stress is obtained. The time is also shifted by a constant. The appropriate condition is reached when the elastic area of the stress-strain curve converges to the stress-strain curve ofthe quasi-static test With the free bar solution and the procedure to obtain the stress-strain-curve described above, the stress-strain curve of a copper specimen is obtained. The stress-strain curve presents a plastic area virtually free of dispersion
Doutorado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Doutor em Engenharia Mecânica
28
Daldin, Sandro Paulo. "Análise dinâmica de rotores flexíveis de materiais compostos por elementos finitos." Florianópolis, SC, 2001. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/81766.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaMade available in DSpace on 2012-10-19T07:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:44:00Z : No. of bitstreams: 1 179393.pdf: 1470856 bytes, checksum: 499250eb4138ded1710838646e6e9425 (MD5)
Neste trabalho é estudada a resposta dinâmica de rotores compostos laminados verticais axissimétricos. As freqüências naturais são calculadas através de duas formulações de elementos finitos: um elemento sólido de revolução e um elemento de casca delgada. O campo de deslocamentos é expresso como um produto de funções polinomiais no plano longitudinal e funções trigonométricas na direção circunferencial, permitindo a representação de modos assimétricos a partir de um modelo axissimétrico. As funções polinomiais são discretizadas em cada lâmina ortotrópica através de funções isoparamétricas regulares. São incluídos os efeitos de inércia translacional e rotacional, giroscópicos e de deformação por cisalhamento transversal. O elemento sólido possibilita a modelagem mais precisa de detalhes geométricos como anéis de reforço, tampas e suportes dos mancais. Os resultados são comparados com os resultados de uma formulação de elemento de viga. São investigados os efeitos de vários parâmetros como ângulo de orientação das fibras, número de camadas e as relações espessura-raio e comprimento-raio.
29
Victor, Silviu. "Estudo de revestimentos de NCrAISi, no comportamento tribológico de aços ferramenta." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/106761.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012Made available in DSpace on 2013-12-05T22:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317594.pdf: 3155287 bytes, checksum: 23ed9d1cfa41721e06b8b8a654254c59 (MD5) Previous issue date: 2012
Este trabalho apresenta um estudo sobre filmes de revestimento de NCrAlSi, aplicados pelo processo de Deposição Física de Vapor (PVD), em corpos de prova fabricados em aço ferramenta. Com estes corpos de prova pretende-se avaliar a resistência ao desgaste e adesividade dos revestimentos para aplicação em ferramentas de conformação a frio, mais especificamente no processo de estampagem de carcaças para compressores herméticos, a partir de chapas de aço SAE1006 com até 3,5mm de espessura. Os corpos de prova foram austenitizados a 1030ºC, revenidos a 530ºC e submetidos a tratamento criogênico, obtendo-se assim, uma dureza entre 60 e 62 HRC. Para avaliar o comportamento tribológico, foram preparados corpos de prova com diferentes características relativas ao acabamento superficial, à forma de deposição, à composição química e à espessura dos revestimentos. Foram produzidos três tipos de acabamento superficial: Polido; Microjateado; Microjateado e Polido. Quanto à forma de deposição, os revestimentos foram depositados em multicamadas e em gradiente de composição química. No início das camadas manteve-se a mesma composição química para todos os revestimentos, sendo 75% Cr e 25% AlSi. Durante a deposição os percentuais de Cr diminuíram do início para o final da camada enquanto que os percentuais de AlSi aumentaram, formando alguns lotes com 50% de Cr e 50% de AlSi e outros lotes com 30% Cr e 70% AlSi na superfície dos revestimentos. A espessura nominal planejada para os revestimentos foi com lotes de 2µm e de 3µm de espessura. Desta forma foram aplicados cinco lotes diferentes de revestimento, com três corpos de prova em cada lote, sendo um de cada acabamento superficial, totalizando quinze amostras. A comparação do comportamento tribológico entre as amostras se deu, submetendo-as aos ensaios de: Análise topográfica da superfície do substrato e do revestimento; Análise microestrutural e composição química através de Microscopia ótica (MO); Microscopia eletrônica de varredura (MEV) com EDS; Análise das fases presentes nos revestimentos por difração de Raios-X; Dureza dos revestimentos por Microindentação e Nanoindentação; Tensões residuais nos revestimentos por difração de Raios-X; Teste de Adesividade dos revestimentos ao substrato; Análise do comportamento tribológico dos revestimentos. Pelos resultados obtidos nos experimentos, pôde-se concluir que os revestimentos depositados em gradiente de composição química, com 30% de Cr e 70% de AlSi no final da camada, com espessura de 3µm e com acabamento superficial microjateado, apresentaram melhores resultados em todos os testes a que foram submetidos. Percebeu-se também, que a variação dos teores de Cr e AlSi, não evidenciaram correlação significativa na resistência ao desgaste e adesividade dos revestimentos. O maior diferencial percebido entre as condições experimentais empregadas foi o microjateamento após o polimento, que proporcionou a melhor classificação de adesividade dos revestimentos.
Abstract: This paper presents a study about NCrAlSi films coating, applied by process of Physical Vapor Deposition (PVD) in test samples made of tool steel. With these samples it´s intend to evaluate the wear resistance and adhesion of coatings for using in cold forming tools, more specifically in the stamping process of carcases for hermetic compressors of SAE1006 steel sheets up to 3.5 mm thick. The samples were austenitized at 1030°C, quenched at 530 ° C and subjected to cryogenic treatment, thereby obtaining hardness between 60 and 62 HRC. To evaluate the tribological behavior, specimens were prepared with different characteristics for the coating, the coating deposition form, chemical composition and thickness of the coatings. Three types of surface finishes were produced: Polished; Microblasted; Microblasted and Polished. Regarding the form of deposition, the coatings were deposited in multilayer and gradient chemical composition. At the beginning of the layers remained the same chemical composition for all coatings being 75% Cr and 25% AlSi. During deposition the percentages of Cr decreased from the start to the end of the layer while the percentages of AlSi increased by forming some batches with 50% Cr and 50% AlSi and other lots with 30% Cr and 70% of the surface of the AlSi coatings. The nominal thickness of the coatings was planned with lots of 2µm and 3µm thick. Thus were applied five different lots of coat, with three specimens in each lot, one for each surface finish, amounting fifteen samples. The comparison of the tribological behavior between samples occurred, subjecting them to tests: Topographic Analysis of the substrate surface and coating, chemical and microstructural analysis by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with EDS , Analysis of present phases in coatings by X-ray diffraction, hardness of the coatings by Nanoindentation and microindentation; residual stresses in coatings by X-ray diffraction; Adhesion Testing of coatings to the substrate; Analysis of the tribological behavior of the coatings. Through the results gotten from the experiments, could be concluded that the coatings deposited with chemical composition gradient, with 30% of Cr and 70% of AlSi on the end of layer, with a thickness of 3µm and microblasted surface, showed better results in all the tests they undergone. It was note that changes in the levels of Cr and AlSi showed no significant correlation in the wear resistance and adhesion of coatings. After analyzing all the results could be conclued that the major difference between the experimental conditions employed was microblasting after polishing, which provide the best adhesion classification of coatings.
30
Bianco, Giulia. "Soluzione delle Equazioni in Forma Debole per l'Analisi Statica e Dinamica di Archi e Travi in Materiale Composito." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
Lo scopo è quello di analizzare il comportamento statico e dinamico di travi rettilinee e curvilinee in materiale composito attraverso l’applicazione del Metodo Generalizzato di Quadratura Integrale.
L’elaborato si suddivide in quattro capitoli, nei quali viene fornita la teoria relativa alla statica e alla dinamica degli elementi strutturali analizzati e vengono presentati i risultati delle applicazioni della tecnica numerica adottata.
All’interno del primo capitolo sono esposti i fondamenti matematici su cui si basa il Metodo Generalizzato di Quadratura Differenziale (GDQ) e il Metodo Generalizzato di Quadratura Integrale (GIQ).
Nel secondo capitolo si introducono le principali caratteristiche geometriche di un arco, vengono introdotte le teorie strutturali di ordine superiore e vengono dedotte le equazioni fondamentali che racchiudono in unico sistema i tre aspetti del problema dell’equilibrio elastico di un arco in materiale composito, ovvero congruenza, legame costitutivo ed equilibrio statico dinamico.
L’elaborato prosegue con il terzo e quarto capitolo che costituiscono il nucleo principale della trattazione; infatti, dopo aver fornito le necessarie basi teoriche nei capitoli precedenti, sono presentati i risultati dell’analisi dinamica (vibrazioni libere) e dell’analisi statica delle principali strutture ad arco in materiale composito. La soluzione numerica GIQ viene confrontata non solo con i risultati disponibili in letteratura, ma anche con quelli forniti e ricavati attraverso l’utilizzo di un programma di calcolo strutturale (Straus7), basato sul metodo degli elementi finiti (FEM).
L’obiettivo principale di questo elaborato è quindi quello di proporre un approccio numerico per risolvere la formulazione debole delle equazioni fondamentali, ottenute tramite modelli strutturali di ordine superiore, in maniera efficiente, accurata e con un ridotto costo computazionale.
31
GUZZINATI, Roberta. "Metodi dinamici e statici per la caratterizzazione di materiali adsorbenti mesoporosi e nanostrutturati con applicazioni in campo ambientale e tecnologico." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2017. http://hdl.handle.net/11392/2487880.
Full textAbstract:
Il progetto di dottorato, svolto in collaborazione con l’ENEA, ente a cui appartengo, ha avuto come obiettivo la caratterizzazione, mediante metodi dinamici e statici, di nuovi materiali adsorbenti mesoporosi e nanostrutturati utilizzabili nel campo dell’adsorbimento selettivo di classi di molecole di interesse ambientale, farmaceutico, bioanalitico e energetico. La caratterizzazione ha riguardato: silici mesoporose amorfe funzionalizzate (catene perfluoroalchiliche e chirali) e materiali cristallini alluminosilicati microporosi (zeoliti).
Mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) si sono determinate le isoterme di eccesso da miscele liquide binarie (mediante analisi frontale, perturbation sul plateau e tracer pulse) ottenendo dati basilari in merito a: composizione all’interfase; determinazione dell’adsorbimento preferenziale e caratterizzazione dei siti di adsorbimento. Le isoterme di adsorbimento sono state anche determinate in sistemi batch per lo studio del processo di ads/desads di certe classi di molecole.
Mediante metodologie di indagine complementari alla misura delle isoterme quali: termogravimetria, MAS NMR allo stato solido e analisi ai raggi-X (XRPD) sono state descritte le proprietà macroscopiche e microscopiche dell’adsorbimento consentendo una rappresentazione accurata dei processi in studio permettendo di ottenere risultati con un valore sia teorico che pratico.
Lo studio di silici perfluorurate ha permesso di approfondire le conoscenze sui meccanismi di ritenzione su fasi idrofobiche perfluorurate da parte di molecole fluorurate evidenziando l’importanza dell’interazione F-F (fluorofilicità) sulla ritenzione e il riconoscimento molecolare, ponendo le basi per applicazioni nel campo ambientale (separazione di contaminati emergenti).
Sono stati studiati i processi di separazione chirali su fasi di tipo brush in sistemi altamente efficienti per separazioni ultrafast. Le colonne cromatografiche prototipo utilizzate, impaccate con particelle sub 2-µm, raggiungono efficienze elevatissime consentendo la separazione di di coppie enantiomeriche in tempi brevissimi, informazione importante per l’industria farmaceutica dove lo screening di librerie di composti chirali richiede metodi analitici sempre più avanzati.
La caratterizzazione delle zeoliti (13X, L, L-nano, 3A, clinoptilolite, chabazite) è stata funzionale allo studio delle caratteristiche di adsorbimento di cationi di terre rare (Ittrio e Neodimio). Questo studio ha ricadute economiche legate all’importanza tecnologica delle terre rare nell’industria elettronica e al loro difficile approvvigionamento. La zeolite con capacità di scambio ionico maggiore è la 13X per la quale i dati sperimentali di adsorbimento sono ben descritti da un modello di Langmuir per cui si può ipotizzare che ciascun sito possa adsorbire un solo catione e che tutti i siti di adsorbimento siano tra loro energeticamente equivalenti.
I risultati XRPD hanno confermato la localizzazione di entrambi i cationi in posizione II tra la gabbia sodalitica e la supergabbia e hanno individuato modifiche strutturali a seguito dell’adsorbimento più evidenti nella zeolite scambiata con il Neodimio (Nd-13X) in cui si osserva una parziale perdita di cristallinità, dato confermato anche dagli spettri MAS NMR di Si e Al. Le Na-13X e Y-13X sembrano mantenere la stessa struttura, la Nd-13X, invece, ha spettri molto allargati, fenomeno da imputare con buona probabilità ad un forte disordine strutturale. Lo studio è stato completato con una serie di misure cinetiche di adsorbimento/desadsorbimento che hanno rivelato che la Na-13X mantiene inalterata la sua capacità di scambio ionico dopo più cicli.The PhD project, carried out in collaboration with ENEA, the research agency I work for, has as objective the characterization, of new mesoporous and nanaostructured adsorbent material by static and dynamic methods used in selective adsorption of different classes of molecules in the field of environmental, pharmaceutical, energy and bioanalytical sector. The characterization involved: amorphous mesoporous functionalized silicas (perfluoroalkyl chains and chiral) and crystalline microporous aluminosilicate (zeolite). By high-performance liquid chromatography (HPLC) YES excess isotherms from binary liquid mixtures were determinated (by means of the front analysis, perturbation on the plateau and pulse tracer) obtaining foundamental data on interphase composition; preferential adsorption and characterization of adsorption sites. The adsorption isotherms have been determined also in batch systems to investigate adsorption and desadsorpion mechanism for different classes of molecules. They were then exploited complementary methods such as differential thermogravimetry and structural analaysis like the Solid State MAS-NMR and X-rays Diffraction technique. The combination of these techniques has allowed to optain a detailed description both on microscopic that the macroscopic properties of adsorption allowing an accurate representation of the processes. Results achieved efinitely have a value both theoretical and practical The study of silicas perfluorinated compounds allowed to increase the knowledge about the retention mechanisms on hydrophobic perfluorinated phases by fluorinated molecules highlighting the importance of the interaction FF (fluorophilicity) on retention and molecular recognition, for feature environmental applications (separation of emerging contaminated). We have been Studied the separation processes on chiral phases in brush type systems, highly efficient for ultrafast separations. The chromatographic columns used were prototype, packed with particles sub-2 um, that reach high efficiencies allowing the separation of enantiomeric pairs in a very short time. Thid information are foundamental for the pharmaceutical industry where the screening of libraries of chiral compounds requires advanced methods. The characterization of zeolites (13X, L, L-dwarf, 3A, clinoptilolite, chabazite) has been foundamental to the study of the adsorption characteristics of rare earth cations (Yttrium and Neodymium). This study has evident economic repercussions due to the importance of rare earths in technological industry applications and also for the increasing difficulties in the supply of these materials. The zeolite with shows the best exchange capacity was the 13X. For this zeolite, the experimental data of adsorption process are well described by a Langmuir isotherm type , whom we can assume that each site may adsorb only a cation and adsorption sites on the surface of the zeolite are energetically equivalent (homogeneous surface adsorption). Results obtained with XRPD confirmed localization of both cations in position II between the sodalite cage and the supercage showing structural modification mainly in exchanged zeolite with Neodymium (Nd-13X) in which a partial loss of crystallinity was observed. This data was confirmed from the MAS NMR spectra of Si and Al. the Na-13X and 13X-Y seems to maintain the same structures, in the Nd-13X, however, spectrum result very spread and widened and without structures, probably due to a strong structural disorder (in agreement with the information obtained by means of XRPD analysis). The Study was completed with a series of kinetic adsorption/desorption measurements which revealed that the zeolite Na-13X keeps unchanged the capacity of ion exchange after several cycles of adsorption and regeneration treatment.
32
Albuquerque, Maria Rosa Medeiros Lins de. "Analise dinamica de linhas de microfita e de linhas de laminas sobre substratos ferrimagneticos magnetizados." [s.n.], 1993. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260376.
Full textAbstract:
Orientadores : Attilio Jose Giarola, Adaildo Gomes D'AssunçãoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica
Made available in DSpace on 2018-07-18T14:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_MariaRosaMedeirosLinsde_D.pdf: 4568665 bytes, checksum: 7fd23d68b19953eebceb8e1b0d8653d4 (MD5) Previous issue date: 1993
Resumo: Este trabalho objetiva o estudo do comportamento dispersivo dos modos guiados em linhas de microfita e linhas de lâminas bilaterais sobre substratos ferrimagnéticos magnetizados. A análise é efetuada através do método dos potenciais vetoriais de Hertz em combinação com o método de Galerkin, no domínio espectral. Os campos eletromagnéticos são expandidos em termos dos potenciais vetoriais de Hertz, orientados segundo a direção de magnetização da ferrita, para a determinação das componentes da função diádica de Green da estrutura considerada. Resultados numéricos são apresentados e discutidos. Curvas são obtidas em função de vários parâmetros estruturais e do campo magnético estático externo de polarização aplicado segundo as três orientações do sistema de coordenadas cartesianas. Observa-se concordância com resultados de outros autores. A análise de estruturas de transmissão planares sobre ferritas encontra aplicação no desenvolvimento de dispositivos não-reciprocos para microondas e ondas milimétricas
Abstract: The main objective of this work is to study the frequency behavior of the guided modes in microstrip lines and bilateral finlines on magnetized ferrite substrates. The analysis is performed, in the spectral domain, by using the Hertz vector potentials in conjunction with Galerkin's approach. The electromagnetic waves are expanded in terms of Hertz vector potentials, oriented along ferrite magnetization, to determine the elements of the dyadic Green's function of the considered structure. Numerical results are presented and their features discussed. Curves are obtained as a function of various structural parameters and of the biasing magnetic field applied along the three directions of the cartesian coordinate system. The results are in agreement with those found by other authors. The analysis of the planar transmission structures on ferrites is useful for the development of nonreciprocal devices at microwave and millimeter wave frequencies
Doutorado
Doutor em Engenharia Elétrica
33
Rosário, Jefferson Jean do. "Fabricação de esponjas cerâmicas à base de mulita e avaliação de seu desempenho em queimadores porosos radiantes." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103550.
Full textAbstract:
Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013.Made available in DSpace on 2013-07-16T21:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316645.pdf: 8925571 bytes, checksum: a2b8c12b55f8deb5f960107daabc0b5b (MD5)
Visando a aplicação em queimadores porosos radiantes, esponjas cerâmicas de mulita com porosidade aberta foram fabricadas pelo método da réplica da esponja polimérica. A mulita é um material formado por alumina e sílica, que devido a sua estrutura apresenta alta resistência ao choque térmico e estabilidade a alta temperatura, requisitos necessários para a aplicação requerida. Em estudo de reologia conduzido para suspensões precursoras da mulita (contendo pó de alumina e sílica coloidal), definiu-se 2,00% de bentonita e 0,75 e 1,00% de CMC em peso como aditivos para as suspensões utilizadas na impregnação de esponjas poliméricas. Esponjas com dupla impregnação também foram fabricadas visando à melhora das propriedades mecânicas com a melhora do recobrimentos dos filamentos das esponjas. A formação da mulita a partir desta mistura (3Al2O3.2SiO2) foi caracterizada utilizando quantificação de fases pelo método de Rietveld. Com tratamento a 1600 °C por 4 h, 90,3% das fases cristalinas foram identificadas como mulita, formada por sinterização reativa entre seus precursores. As esponjas fabricadas foram testadas por ensaios dinâmicos de avaliação do módulo elástico através da ressonância de barras para a caracterização da perda do módulo elástico por choque térmico. Na melhor condição, esponjas com simples impregnação apresentaram queda do módulo elástico em função do aumento de ciclos de choque térmico na ordem de 22% em relação àquelas com dupla impregnação que apresentaram 61%, após 12 choques térmicos. Por outro lado, a tensão de ruptura em compressão das amostras com dupla impregnação se mostrou 14 vezes superior àquelas com simples impregnação. Sendo assim, observa-se que o aumento da resistência mecânica não tem relação com o aumento da resistência ao choque térmico. Testes de operação em diferentes condições foram realizados para avaliar a perda de resistência em operação. Tempo (entre 10 min e 6 h) e temperatura (entre 1250 e 1500 °C) de operação foram variados. Nestas condições os queimadores sobreviveram aos ciclos térmicos e as temperaturas impostas, mostrando assim que este material é passível de utilização em condições reais.
Abstract : Aiming applications as porous radiant burners, mullite ceramic sponges with open porosity were fabricated by the replica method of polymeric sponges. Mullite is a material consisting of alumina and silica, which due to its structure presents high thermal shock resistance and high temperature stability, important requirements for the application as porous radiant burners. In the conducted study, the rheology of suspension of mullite precursors (containing alumina powder and colloidal silica) laid up 2.00 wt.% of bentonite and 0.75 and 1.00 wt.% CMC as additives for the suspensions used in the impregnation of polymeric sponges. Sponges with double impregnation were also made in order to improve the mechanical properties of coatings with thicker filaments. The formation of mullite from this mixture (3Al2O3.2SiO2) was characterized using quantification of phases by the Rietveld method. After treatment at 1600 °C for 4 h, 90.3% of the crystalline phases were identified as mullite formed by reaction sintering between its precursors. The sponges were tested by dynamic tests to evaluate the elastic modulus using resonance bar to characterize the loss of elastic modulus by thermal shock. In the best condition, sponges with simple impregnation, the elastic modulus decreased with the increase of cycles of thermal shock in the order of 22% compared with those double impregnated, which showed 61%, after 12 thermal shocks. Moreover, the tensile strength in compression of the samples with double impregnation was 14 times higher than those with simple impregnation. Thus, it was observed that increasing mechanical strength is not related to the increased resistance to thermal shock. Operation tests were conducted under different conditions to evaluate the loss of strength in operation. Operation time (between 10 min and 6 h) and temperature (between 1250 and 1500 °C) were varied. The burners survived the thermal cycles and temperatures imposed, thereby showing that this material is capable to be used in real conditions.
34
Rocha, Edroaldo Lummertz da. "Interações nanopartícula-células e biomaterial-células induzem mudanças globais em programas de expressão de genes." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2014. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/128771.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014Made available in DSpace on 2015-02-05T20:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331910.pdf: 9255216 bytes, checksum: c096660b6a5ea99355187178c0a800b1 (MD5) Previous issue date: 2014
Esta tese apresenta uma série de investigações e resultados na interface entre ciência dos materiais, ciência da computação e biologia, em que, primeiramente, interações nanopartícula-célula foram estudadas utilizando simulações de dinâmica molecular, buscando compreender aspectos fisico-químicos da interface existente entre nanomateriais e células. A partir destes estudos, logo ficou evidente que novos métodos para estudar estas interações, assim como interações biomaterial-célula, seriam necessários. Neste sentido, uma abordagem baseada em biologia de sistemas (CellNet) foi utilizada para elucidar mudanças globais em programas de expressão de genes em células interagindo com nanopartículas ou cultivadas em culturas de células organóides. Estes métodos foram primeiramente desenvolvidos e validados para área de células-tronco, especificamente para experimentos de engenharia de identidade celular, tais como reprogramação de células somáticas para um estado de pluripotência induzida, diferenciação dirigida de células-tronco pluripotentes para tipos de células específicos (cardiomiócitos) e conversão direta entre células somáticas (fibroblastos para cardiomiócitos). Aplicação de CellNet para interações nanopartícula-célula indicou que mudanças transcricionais significativas podem ocorrer, tal como quantificado pelo estabelecimento de redes reguladoras de genes (GRN) em células do sistema imune incubadas com nanopartículas de ouro, funcionalizadas com oligonucleotídeos. Além disso, respostas inflamatórias podem estar associadas a estas interações, uma vez que genes regulando vias de sinalização mediadas por interferon são super expressos. Análise de queratinócitos humanos em plataformas de cultura celular organóides mostrou o estabelecimento completo da GRN da pele e que existem diferenças significativas no transcriptoma de células cultivadas em plataformas bidimensionais e tridimensionais. Nanopartículas ativáveis por processos de remodelagem da matriz extracelular foram desenvolvidas e caracterizadas, onde se verificou que a ativação por proteases específicas tais como MMP9/2 e uPA é possível, juntamente com a aparente inibição da atividade da enzima catepsina B, sugerindo uma abordagem terapêutica plausível para tumores apresentando padrões de super expressão de MMP9/2 e catepsina B. Os resultados deste trabalho contribuem para o entendimento de interações nanomaterial/biomaterial-célula e o projeto de nanopartículas terapêuticas, assim como melhor entendimento sobre os três principais paradigmas de engenharia celular atualmente amplamente utilizados.
Abstract: This thesis presents investigations and results at the interface between materials science, computer science and biology where nanoparticle-cell interactions were studied using molecular dynamics simulations, aiming at understanding physical-chemical aspects of the interface existing between nanomaterials and cells. From these studies was evident that new methods to study such interactions as well as biomaterial-cell interactions would be required. Thus, an approach based on systems biology (CellNet) was used to elucidate global changes in gene expression programs in cells interacting with nanoparticles or cultured in organoid cell cultures. Firstly, these methods were developed and validated for stem cells, especifically to the engineering of cell identity such as reprogramming of somatic cells to pluripotency, directed differentiation of stem cells to specific lineages (such cardiomyocytes) and direct conversion between somatic cells (fibroblastos to cardiomyocytes). CellNet application to nanoparticle-cell interactions showed that significant transcriptional changes may occur as quantified by the establishment of Gene Regulatory Networks (GRNs) in immune system cells incubated with gold nanoparticles functionalized with oligonucleotides. In addition, inflammatory responses might be associated as suggested by the upregulation of genes regulating interferon-mediated signaling pathways. Analysis of human keratinocytes in organoid cell culture indicated the full establishment of the skin GRN and that there are major differences between cells cultured in bidimensional and tridimensional platforms at the transcriptome level. Nanoparticles activated by extracellular matrix remodelling processes were developed and characterized, where it was demonstrated that activation by specific proteases such as MMP9 and MMP2 is possible as well as an unclear effect on the inhibitionof Cathepsin B by nanoparticles, suggesting a therapeutic strategy for cancers showing upregulation of MMP9, MMP2 and cathepsin B. The results presented contribute to a better understanding of nanoparticle/biomaterialcell interactions, the design of therapeutic nanomaterials as well as a better understanding regarding the three major cell engineering paradigms widely used.
35
REALI, MAURO. "Development of innovative materials for building envelopes in dynamic behavior for energy saving and environmental sustainability." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2018. http://hdl.handle.net/11566/253016.
Full textAbstract:
Il risparmio energetico, lo sfruttamento delle energie rinnovabili, il rispetto dell'ambiente, e il comfort abitativo, rappresentano gli obiettivi della ricerca condotta, afferente il tema della Protezione Civile ed Ambientale, in 'ambito edilizio. Nello specifico sono stati sviluppati vetri innovativi capaci di conciliare aspetti contrastanti quali: garantire l'introspezione di luce naturale e nello stesso tempo gestire gli apporti termici esterni. I prototipi studiati riescono ad adattarsi agli stimoli esterni, grazie ad elementi fotocromatici organici che, sotto la radiazione solare, si oscurano gradualmente aumentando l'energia riflessa e garantendo il contenimento delle temperature interne.
Al calare della radiazione solare, tornano trasparenti lasciando filtrare la luce solare. La ratio dei vetri è la schermatura dell'energia termica grazie all'assemblaggio di vetri Low-E, riflettenti le radiazioni dell'infrarosso, con elementi fotocromatici in grado di riflettere, attivandosi, la banda ultravioletta e gran parte della radiazione visibile. Nelle campagne sperimentali, è stato possibile apprezzare le prestazioni dei vetri sperimentali, confrontandole con quelle di un modulo bassoemissivo campione (uno dei prodotti più performanti e diffusi sul mercato). I vantaggi dei vetri sperimentali sono stati quantificati, secondo le procedure tecniche dalle Norme UNI EN 410/2000 e UNI EN 673/2011, attraverso la valutazione dei parametri caratterizzanti delle vetrate, primi tra tutti il fattore solare G che è l'energia termica totale trasmessa dai vetri e il fattore di trasmissione luminosa v che rappresenta la luce naturale introiettata. I test hanno confermato la validità dei moduli sperimentali che, al massimo oscuramento, sono riusciti a schermare il 25% in più di energia termica, rispetto al campione di riferimento e garantire 8÷10 gradi K in meno di temperatura all'interno dei box; mentre, allo stato trasparente hanno garantito l'introspezione di luce naturale.The energy saving, the exploitation of renewable energy, respect for the environment, and living comfort, represent the objectives of the research conducted, relating to the theme of Civil and Environmental Protection, in the building sector. Specifically, innovative glasses have been developed capable of reconciling contrasting aspects such as: guaranteeing the introspection of natural light and at the same time managing the external thermal contributions. The studied prototypes are able to adapt to external stimuli, thanks to organic photochromatic elements that, under the solar radiation, gradually darken by increasing the reflected energy and ensuring the containment of internal temperatures. When the solar radiation drops, they return transparent, letting the sunlight filter through. The ratio of the glasses is the shielding of the thermal energy thanks to the assembly of Low-E glasses, reflecting the infrared radiation, with photochromatic elements able to reflect, activating, the ultraviolet band and a large part of the visible radiation. In experimental campaigns, it was possible to appreciate the performance of experimental glasses, comparing them with those of a low-emission sample module (one of the most performing and widespread products on the market). The advantages of the experimental glasses were quantified, according to the technical procedures of the Standards UNI EN 410/2000 and UNI EN 673/2011, through the evaluation of the characteristic parameters of the windows, first of all the solar factor G which is the total thermal energy transmitted by glass and the light transmission factor v representing introjected natural light. The tests have confirmed the validity of the experimental modules that, at the most obscuring, have managed to screen 25% more thermal energy, compared to the reference sample and guarantee 8 ÷ 10 degrees K less temperature inside the boxes; while, in the transparent state, they guaranteed the introspection of natural light.
36
Mantovanelli, Alessandra. "Caracterização da dinamica hidrica e do material particulado em suspensão na Baia de Paranagua e em sua bacia de drenagem." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 1999. http://hdl.handle.net/1884/41425.
Full textAbstract:
Orientador : Eduardo MaroneCo-orientadores : Rodolfo Jose Angulo, Bastiaan Adriaan Knoppers
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná
Resumo: A dinâmica hídrica e do material particulado em suspensão (MPS) e suas principais funções motrizes (maré e aporte de água doce) foram analisadas nas baias de Antonina e Paranaguá. Utilizaram-se dados de 8 monitoramentos efetuados numa seção transversal durante ciclos semi-diumos de maré e de 2 0 perfis longitudinais de medição ao longo das baias de Antonina e Paranaguá, realizados em diferentes estágios do ciclo maré (estofa, enchente, vazante). Estas medições incluem ciclos de sizígia e quadratura, em condições de reduzido (inverno) e elevado aporte de água doce (verão). Paralelamente, quantificaram-se o aporte de água doce e a carga MPS dos principais rios da bacia de drenagem deste sistema estuarino. Os aportes médios de água doce e MPS provenientes da drenagem continental foram cerca de 4 vezes superiores durante o verão, em função do maior excedente hídrico (?3,5 vezes) e potencial de erosividade pela chuva (? 8 vezes) observados neste período em relação ao inverno. A maior parte da carga de MPS (50-80%) foi introduzida no sistema em curtos períodos de tempo (5-11%). A variação sazonal do aporte de água doce exerceu forte controle na salinidade media, no posicionamento do limite de intrusão de sal e na magnitude de estratificação vertical de salinidade ao longo das baias de Antonina e Paranaguá. Entretanto, o gradiente horizontal médio de salinidade foi próximo nos dois períodos (inverno e verão), sofrendo uma intensificação na baia de Antonina, sujeita a uma maior influencia da descarga continental. As correntes, a estratificação de salinidade e as concentrações de MPS apresentaram uma marcada variação entre os ciclos de sizígias e de quadraturas. O grau de mistura ou estratificação vertical foi primariamente governado pela intensidade das correntes de maré e, secundariamente pelo aporte de água doce. A Baia de Paranaguá (numa seção em frente a cidade de Paranaguá) foi classificada como um estuário parcialmente misturado, do tipo 2 do diagrama Estratificação-Circulação, proposto por Hansen & Rattray (1966). O aumento da estratificação vertical de salinidade concomitante a redução da velocidade media das correntes intensificou a circulação gravitacional, diminuindo a fração de sal transportada por difusão. Em condições extremas de alta estratificação do sistema, observadas particularmente nas quadraturas, o transporte de sal estuário acima ocorreu quase exclusivamente por advecção. Nos ciclos com reduzido aporte de água doce e com fortes correntes, predominaram os processos difusivos e a circulação residual orientou-se preponderantemente estuário acima ou abaixo. O efeito combinado das assimetrias nas velocidades medias de correntes e na duração entre os estágios de enchente e vazante explicou a magnitude e o sentido da circulação residual e do transporte de volume resultante do sistema. A dinâmica do MPS relacionou-se intrinsecamente aos processos cíclicos de erosão, ressuspensão e sedimentação condicionados pelas das correntes de maré. A intensidade e estrutura vertical das correntes (gradiente de velocidade) exerceram influencia no montante ressuspendido e, o grau de turbulência, na dispersão do MPS ao longo da coluna d'água. A ressuspensão foi mais pronunciada nas sizígias, sob fortes correntes, enquanto nas quadraturas houve o predomínio da advecção. Identificaram-se defasagens entre as máximas velocidades de corrente e as concentrações de MPS, sendo esta histerese mais pronunciada nas vazantes de sizígia. A zona de máxima turbidez (ZMT) situou-se entre os quilômetros 30 e 40 a montante da desembocadura da Baia de Paranaguá nas enchentes e estofas da alta e, entre os quilômetros 16 e 36 nas vazantes e estofas da baixa, particularmente nas regiões de afunilamento do canal estuarino, onde ocorre uma intensificação das correntes. Encontrou-se uma segunda região de altas concentrações de MPS na interface entre a água doce e a salgada, que pode estar associada ao processo de circulação gravitacional vertical. Embora a turbidez tenha sido elevada nesta região, as concentrações de MPS não se sobressaíram em relação aos outros locais da baia sujeitos a forte ressuspensão.
Abstract: The water and suspended particulate matter (SPM) dynamics and its main forcing functions (tides and freshwater discharge) were analysed in the bays of Antonina and Paranagua. A data set comprised measurements over 8 semi-diurnal tidal cycles made in one cross section and of 2 0 longitudinal profiles along the bays of Antonina and Paranagua, monitored in the different tidal stages (ebb, flood and slack). These meaairements included spring and neap cycles, in conditions of low (winter) and high (summer) freshwater discharges. The freshwater discharge and SPM load from the drainage basin were quantified at the same time. Means of river discharge and SPM load from the estuarine watershed were about 4 times bigger during summer than winter, in function of higher hydric excess (about 3,5 times) and larger rainfall erodibility (about 8 times) in the first period. The major part of SPM load (50-80%) was introduced into the system in short periods of time (5-11%). The seasonal variation of freshwater discharge controlled strongly: the mean salinity, the position of maximum salt intrusion, and the range of vertical salinity stratification along the bays of Antonina and Paranagua. However, the mean horizontal gradient of salinity was close in the both periods (summer and winter), showing an intensification into the Bay of Antonina that undergoes a higher influence of the continental discharge. Currents, salinity and concentrations of SPM showed a pronounced spring-neap variability. The intensity of vertical mixing or stratification was firstly determined by tidal currents and, secondarily by freshwater input. The Bay of Paranagua, for one cross section in front of the city of Paranagua, was classified as a partly mixed estuary, of type 2 of the Hansen & Rattray's (1966) classification. The increasing of vertical stratification together with the reduction of mean current velocity intensified the gravitational circulation, decreasing the salt fraction transported by diffusion. During extreme conditions of high stratification, observed especially in neap cycles, the upstream salt transport was almost exclusively by advection. In the cycles with low freshwater input and strong currents, preponderated the diffusive processes; the residual circulation was oriented basically landward or seaward. The joined effect of the asymmetries on the mean velocity and on the duration between ebb and flood explained the magnitude and direction of residual current and resultant water transport of the system. The SPM dynamics was intrinsically related to cyclical processes of erosion, resuspension and sedimentation, driven by tidal currents. The intensity and vertical structure of currents (velocity gradient) showed influence on the quantity of eroded matter. The amount of turbulence affected the vertical SPM dispersion. The resuspension was more conspicuous in spring tides, with strong currents, while in neap tides, advection preponderated. Lags between the maximum currents and SPM concentrations were observed, with more pronounced hysteresis during spring ebb-periods. Turbidity maximum zone situated between the kilometres 30 and 40 upstream the mouth of Bay of Paranagua, during floods and slack of high water, and between kilometres 16 and 36, during ebbs and slack of low water, mainly in regions of channel narrowing, where currents are intensified. One second region of high SPM concentrations was found in salt and fresh water interface, that may be related to vertical gravitational circulation. Although the turbidity has been higher in this region, the SPM concentrations were not bigger than other places of the bay that were subjected to strong resuspension.
37
Portaluppi, Diego Fernando. "Aplicação de Monte Carlo reverso na geração de configurações espaciais para simulações de materiais para membranas de células a combustível." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2014. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/128595.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014.Made available in DSpace on 2015-02-05T20:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328352.pdf: 2593943 bytes, checksum: 3a18b328aeaa5db490a8f153efc33dd3 (MD5) Previous issue date: 2014
Configurações espaciais de partículas que representam um sistema de moléculas de imidazol imobilizadas foram formadas através do método de Monte Carlo Reverso, usando como informação estrutural as funções de distribuição radial (FDR) obtidas através de simulação de dinâmica molecular clássica. A caixa do Monte Carlo reverso contém um sistema simplificado de partículas criadas considerando a FDR de todos os átomos do sistema da dinâmica molecular, cada partícula representa um grupo de imidazol covalentemente ligado a uma cadeia carbônica. As configurações criadas através da simulação de Monte Carlo reverso mantém as informações espaciais de todos os átomos de imidazóis imobilizados da dinâmica molecular. Para uma modelagem mais adequada do Monte Carlo reverso algumas restrições foram impostas ao sistema. Este trabalho apresenta configurações espaciais geradas através de uma abordagem de Monte Carlo reverso que representam através da FDR as informações espaciais do sistema molecular da simulação de dinâmica molecular.
Abstract : Simple particle configurations of immobilized imidazole systems have been formed through a Reverse Monte Carlo (RMC) approach using as input the radial distribution functions (RDF) from classical Molecular Dynamics simulations (MD). The RMC box contains a simplified system of particles created considering the RDF of all atoms system from the MD simulations, each particle represents one imidazole group covalent bonded to a Carbon atoms chain. The RMC particles configuration created carry the spatial information from the all atoms MD of the immobilized imidazole system. For the adequate RMC modeling the proper constraints are chosen. We present the RDFs and configuration boxes formed via the RMC approach in good agreement with the input structural data from the MD simulations.
38
Magliocchetti, Marco. "Analisi statica e dinamica di gusci a doppia curvatura in materiale composito: formulazione forte e debole con teorie di ordine superiore." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Nel presente lavoro vengono riportati i risultati ottenuti dall’analisi dinamica e statica di
gusci a doppia curvatura in materiale composito attravero l’applicazione del Metodo
Generalizzato di Quadratura Differenziale (GDQ) ed Integrale (GIQ).
In particolare è stata testata la validità dei due metodi, utilizzati rispettivamente per la
risoluzione delle equazioni fondamentali nella Formulazione Forte e Debole, confrontandoli
con le soluzioni ottenute tramite il metodo degli elementi finiti (FEM). Nei primi capitoli si riportano le nozioni teoriche alla base del lavoro. Successivamente, vengono mostrati i risultati ottenuti dall’applicazione della tecnica di
Quadratura Integrale Generalizzata (GIQ) per risolvere le equazioni di governo espresse nella
Formulazione Debole. In particolare vengono riportate le caratteristiche di convergenza e
stabilità della tecnica al variare delle funzioni di base e delle funzioni discretizzanti.
Nel quinto e sesto capitolo si riportano rispettivamente i risultati numerici ottenuti
dall’analisi dinamica e statica di diverse strutture a doppia curvatura in materiale composito.
Nello specifico i risultati ricavati per la Formulazione Debole (GIQ), vengono confrontati sia
con quelli ottenuti per la Formulazione Forte (GDQ) che con quelli forniti attraverso l’utilizzo
di programmi di calcolo strutturale. Vengono così mostrati gli effetti della variazione delle
proprietà meccaniche e geometriche sulle frequenze di vibrazione e sul campo tensionale.
Infine nel settimo capitolo si riportano i risultati ottenuti dall’analisi dinamica di archi
piani a partire dal modello tridimensionale.
39
Michelini, Luca. "Valutazione FEM di test di certificazione su un telaio per mountain bike in materiale composito." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
L'elaborato si presenta come un percorso di progettazione con i materiali compositi, il cui scopo è ricercare una correlazione il più vicina possibile tra un modello FEM di un telaio per mountain bike (MTB) e la realtà, ovvero le prove al banco sul telaio stesso. Per creare una correlazione, sono stati simulati e realizzati a banco test statici (torsione della scatola sterzo e Rinard) e un test dinamico (test di impatto con massa cadente).
Ciò ha richiesto la progettazione di un banco per test dinamici da impatto con massa cadente e telaio cadente, come richiesto da normativa ISO 4210.
40
Romanini, Edivaldo. "Sintese de funções de influencia e Green para o tratamento da interação dinamica solo-estrutura atraves de equações integrais de contorno." [s.n.], 1995. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263998.
Full textAbstract:
Orientador: Euclides de Mesquita NetoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-20T13:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romanini_Edivaldo_D.pdf: 28798983 bytes, checksum: c39742d1225ad9c35fc6f6b5629664f9 (MD5) Previous issue date: 1995
Resumo: Este trabalho desenvolve uma metodologia para a síntese de funções de influência e Green para solos viscoelásticos lineares que apresentam estratificações horizontais. A finalidade deste é viabilizar a análise do problema da interação dinâmica soloestrutura. Estas funções são obtidas para as fontes na superfície e no interior dos solos. Os problemas são formulados para o estado plano de deformação e no domínio da frequência. Partindo-se das funções de influência ou Green sintetizadas, desenvolvem-se duas metodologias para tratar estruturas de fundações parcial ou totalmente engastadas nos solos. A primeira utiliza as funções de influência sintetizadas com fontes na superfície do semi-espaço viscoelástico e possibilita a análise de estruturas parcialmente engastadas. A segunda metodologia baseia-se em funções de influência com fontes no interior do solo e permite a análise de estruturas totalmente engastadas ou mesmo situadas no interior do domínio considerado. Comparações com respeito ao esforço de discretização, ao tempo de processamento e a capacidade de armazenamento entre a presente metodologia e a versão direta do chamado Método dos Elementos de Contorno são discutidas
Abstract: This dissertation presents a methodology to synthesize influence or Green's functions for linear viscoelastic horizontally stratified soil profiles. These functions are applied to describe the linear dynamic soil-structure interaction phenomena. Influence functions for sources at the soil surface or buried at the domain are considered. Throughout this work a state of plane strain and stationary behaviour is assumed. The synthesized functions are used together with two substructure methodologies to model the dynamic behaviour of partially embedded and buried structures. The first methodology, called the Substructure Deletion Method, applies surface influence functions and allows the description of partial embedment. The second methodology based on functions with buried sources allow the analysis of totally embedded or buried structures. The present methodologies are compared with an implementation on the direct version of the Boundary Element Method. Comparisons include discretization effort, memory requirements and processing time
Doutorado
Doutor em Engenharia Mecânica
41
Ribeiro, Eduardo Afonso. "Controle passivo de vibrações em máquinas rotativas através de suportes viscoelásticos." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2016. http://hdl.handle.net/1884/44663.
Full textAbstract:
Orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto BavastriTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 06/05/2016
Inclui referências : f. 117-122
Área de concentração : Mecânica dos sólidos e projeto mecânico
Resumo: A atual demanda por eficiência energética torna necessária a utilização de controle de vibrações em máquinas rotativas. Técnicas de controle para tais máquinas vem sendo desenvolvidas ao longo das últimas décadas, contudo, uma alternativa é a utilização de suportes compostos por materiais viscoelásticos (SVEs), devido ao seu baixo custo e à elevada capacidade de dissipar energia vibratória. Porém, a utilização de SVEs é incipiente, devido provavelmente às abordagens clássicas de modelagem matemática largamente utilizadas para tais dispositivos. Por uma razão de simplificação matemática, muitos trabalhos abordam SVEs utilizando modelos matemáticos, para os MVEs, pouco precisos como: Maxwell, Kelvin-Voigt, Zenner, GHM, e inclusive modelos independentes da frequência e temperatura; os quais, em uma ampla faixa de frequência e temperatura tem precisão inferior aos modelos fracionários, desde que a comparação seja baseada no mesmo número de parâmetros materiais. Inclusive, nesses trabalhos, é evidente a necessidade de adicionar graus de liberdade ao sistema devido à inclusão dos SVEs, fato que dificulta a otimização dos mesmos, sendo, desse modo, negligenciada na maioria dos trabalhos. Ainda, não são observadas modelagens dos GDL angulares nos suportes, assim como a inclusão de massas adicionais com o objetivo de aprimorar o controle passivo de vibrações. Assim, dentre as contribuições deste trabalho destaca-se a proposição de uma metodologia baseada no método de (PEG) parâmetros equivalentes generalizados que evita a adição de GDL ao modelo, e de forma precisa, possibilita levantar a resposta em frequência do sistema rotor-SVE com reduzido tempo computacional, permitindo, por consequência, a otimização dos SVEs em função da minimização da resposta em frequência do sistema. Essa metodologia propõe ainda a parametrização dos GDL dos SVEs (translativos e angulares) de maneira independente, assim como a adição de massas translativas e/ou inércias rotativas como forma de aprimorar o controle passivo de vibrações, tratando os SVEs como estruturas complexas de controle de vibrações em máquinas rotativas. Para tal, o rotor é modelado através do método dos elementos finitos com formulação de Timoshenko e o material viscoelástico através do modelo de derivadas fracionárias com quatro parâmetros. Os GDL dos SVEs são devidamente parametrizados em ambos os modelos de inserção destes no sistema de equações, nomeadamente, acréscimo de GDL e PEG, e por sua vez o método de otimização adotado combina algoritmos genéticos e Nelder Mead. Simulações numéricas são realizadas para investigar a influência no controle e transmissibilidade do sistema, em razão da consideração dos GDL de translação e rotação individualmente e de maneira combinada. Um protótipo com parâmetros ótimos é construído e testado experimentalmente, demonstrando que a metodologia proposta é capaz de predizer de maneira precisa o comportamento dinâmico de sistemas rotor-SVEs provendo excelente capacidade de controle de vibrações em termos de amplitude da resposta ao desbalanceamento e transmissibilidade. Palavras-chave: Dinâmica de rotores. Suportes viscoelásticos. Cálculo fracionário. Otimização híbrida. Elementos finitos.
Abstract: The present energy efficiency demand establishes the need of vibration control in rotating machinery. Vibration control techniques for such machines are available, however, a low cost alternative is the use of viscoelastic supports (VES) due to its high ability to dissipate vibrational energy. Nonetheless the modest use of VES may be explained by the widely use of classical approaches for the mathematical modeling of such devices. Its noticed the frequent use of classical viscoelastic models - like Maxwell, Kelvin-Voigt, Zenner, GHM models and even frequency/temperature independent models - but they lack the accuracy of fractional models in a large range of frequency and temperature regarding the same number of material parameters. Even in those works, the need to add degrees of freedom to motion equations due to VES is evident, in fact, this causes a slow computation performance regarding the optimization of SVEs, which is also neglected in most studies. In addition, the angular DOFs modelling in VES as well as the inclusion of additional masses/inertias in order to improve the vibration control are not observed in those works. Thus arises the demand for the development of a fast and accurate general methodology to optimize VES with n DOF properly parameterized (translational and angular), in order to minimize the vibration response of rotating systems with multiple DOF. This thesis presents a robust methodology based mainly on generalized equivalent parameters (GEP) - for an optimal design of viscoelastic supports for rotating machinery - aiming at minimizing the unbalance frequency response of the system using a hybrid optimization technique (genetic algorithms and Nelder- Mead method). For this purpose the rotor is modeled based on the finite element method using Timoshenko's thick beam formulation, and the viscoelastic material is modeled based on the four-parameter fractional derivatives. The DOF of VES are properly parameterized in both models of VES, adding DOF and GEP. Numerical simulations are performed to investigate the influence of translational and angular DOF of VES - considered individually and combined - on systems vibration control and transmissibility. A prototype of VES is built with optimal parameters and subjected to experimental tests, which demonstrated that the proposed methodology is fully capable to provide accurate prediction of the dynamics behavior of rotor-VES systems as well as to control the vibrational response in terms of amplitude and transmissibility. Keywords: Rotordynamics. Viscoelastic supports. Fractional calculus. Hybrid optimization. Finite elements.
42
Avelar, Felipe Del Mônaco dos Santos Lopes de. "Modelagem e simulação da emissão de material particulado a partir da queima de bagaço em uma usina de açúcar e álcool." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/122654.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013.Made available in DSpace on 2014-08-06T17:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322922.pdf: 2355984 bytes, checksum: d88788a604fcaab1ae99bcb85346b099 (MD5) Previous issue date: 2013
A proposta deste trabalho é a modelagem fenomenológica de uma chaminé expelindo material particulado com diâmetro médio de 10 µm (MP10),15 µm e 20 µm utilizando dados adquiridos ao longo de um ano de funcionamento de uma usina de açúcar e álcool. Com este mode-lo, pretende-se estudar o comportamento do material particulado em meio ao escoamento do ar ambiente, determinando-se o grau de disper-são e as distâncias percorridas pelo mesmo, a fim de se verificar se ha-veria risco de doenças respiratórias para a população próxima à indús-tria. O modelo elaborado passou por testes de validação. O trabalho de Hall et al. (1998), que trata sobre dispersão de partículas em túnel de vento foi utilizado para esse fim. O modelo testado apresentou resulta-dos adequados para a dispersão de partículas de vidro de 105µm, con-forme os dados fornecidos no trabalho supracitado. No modelo de emis-são de particulado, três simulações foram conduzidas para melhor avali-ar os efeitos e as diferenças entre um modelo de escoamento turbulento não isotérmico e um modelo misto não isotérmico (laminar fora da cha-miné e turbulento em seu interior). O modelo de emissão de material particulado produziu um comportamento físico consistente com dados encontrados na literatura para particulados da classe MP10. A altura da chaminé (25 m) que pode lançar as partículas até cerca de 80 m do nível do chão permite deslocá-las com eficiente dispersão por longas distân-cias, reduzindo assim grandemente qualquer risco para a saúde humana. O material particulado de 10 µm chega ao chão em aproximadamente 3 h e 30 min e pode permanecer no ar por tempo indeterminado, depen-dendo de seu tamanho (<10 µm) e das condições de vento.
Abstract : The purpose of this study is the phenomenological modeling of a chimney spewing particulate matter with a diameter of 10 µm (PM10), 15 µm and 20 µm using data acquired over an operation year in a sugar plant. With this model, we intend to study the behavior of particulate matter in the air flow through the environment, determining the degree of dispersion and the distances traveled by the same in order to verify if there is risk of respiratory diseases for the population near industry. The model developed has undergone validation testing. The work of Hall et al. (1998), which deals with dispersion of particles in the wind tunnel was used for this purpose. The model tested showed adequate results for the dispersion glass particulates of 105µm according to the data provid-ed in the above mentioned study. In the model of particle emission, three simulations were conducted to further evaluate the effects and differences between a not isothermal turbulent flow model and a non- isothermal mixed model (laminar outside the chimney and turbulent inside). The model emission of particulate matter produced a physical behavior consistent with literature data for PM10 particulates class. The stack height (25 m) which can shed particles up to about 80 m from ground level allows them to move efficiently dispersing over long dis-tances, thus greatly reducing any risk to human health. Particulate mat-ter comes to the ground in about 3 h 30 min and can stay in the air indef-initely depending on their size (<10 micrometers) and wind conditions.
43
Roldao, Juan Carlos. "Estrutura eletrônica de derivados de politieno[3,4-b]-tiofeno-co-benzoditiofeno para aplicação em camadas ativas de células solares orgânicas." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2016. http://hdl.handle.net/11449/138182.
Full textAbstract:
Submitted by Juan Carlos Roldão null (36780115860) on 2016-04-28T18:17:40Z
No. of bitstreams: 1
Dissertação-Versão-Final-Juan_Carlos_Roldao.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5)Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T13:34:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 roldao_jc_me_bauru.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-05-02T13:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 roldao_jc_me_bauru.pdf: 3885340 bytes, checksum: 0d245c89d075ddeea3f1fc7154e9c5a9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-03
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Atualmente existe uma intensa busca por novos materiais com propriedades ajustadas para utilização em células solares orgânicas de modo a obter um aumento em sua eficiência de conversão para que possam substituir os dispositivos de silício. O politieno[3,4-b]-tiofeno-co-benzoditiofeno (PTB7) é um polímero recentemente proposto na literatura e com propriedades muito interessantes em células solares orgânicas, o que o coloca como uma possível alternativa ao amplamente utilizado poli(3-hexiltiofeno) (P3HT). Tem sido relatadas modificações em diferentes posições da unidade monomérica deste copolímero, tanto na estrutura benzoditiofeno (BDT), quanto na estrutura tienotiofeno (TT), que o compõe. Estas modificações levaram a novos polímeros com propriedades diferentes e por vezes mais interessantes que aquelas do PTB7 sem substituições. O trabalho que será apresentado visou estudar as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do PTB7 e possíveis alterações ocorridas devido às modificações químicas realizadas na estrutura do BDT de suas unidades monoméricas. Tal estudo utilizou ferramentas de otimização de estruturas como Mecânica Molecular, Dinâmica Molecular e o método semi-empírico Parametric Method 6 (PM6), assim como de cálculo de estrutura eletrônica de materiais, como a Teoria do Funcional da densidade (DFT) e de cálculos de propriedades ópticas como a Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo (TD-DFT). Concluímos que o PTB7 no estado sólido pode ser considerado planar. Com o nosso modelo para o PTB7, obtivemos uma diferença de energia ∆EHL entre o Último Orbital Molecular Ocupado HOMO (do inglês Highest Occupied Molecular Orbital) e o Primeiro Orbital Molecular Desocupado LUMO (do inglês Lowest Unoccupied Molecular Orbital) de aproximadamente 1,84 eV, sendo que este valor está em boa concordância com o valor experimental. Em relação às substituições químicas, estudamos teoricamente 8 derivados do PTB7 e os resultados mostraram que é possível obter compostos com uma diminuição significativa do ∆EHL e também que é possível obter compostos com valores de energia do HOMO e do LUMO mais interessantes que os do PTB7 quando na camada ativa for empregado como material doador o fenil-C61-butírico ácido metil ester (PCBM).
Currently there is an intensive search for new materials with tuned properties for use in organic solar cells to obtain an increase in its conversion efficiency and replace silicon devices. The polythieno[3,4-b]-thiophene-co-benzodithiophene (PTB7) is a polymer recently proposed in the literature and with very interesting properties in organic solar cells, which places it as a possible alternative to the widely used poli(3-hexilthiophene) (P3HT). It has been reported changes in different positions of the monomeric unit of this copolymer, both in benzodithiophene (BDT) structure, as in the thienothiophene (TT) structure that compose it. These modifications led to new polymers with different properties and sometimes more interesting than those of PTB7 without substitutions. The work to be presented aimed to study the structural, electronic and optical properties of PTB7 and possible changes due to chemical changes made in the BDT structure of its monomeric units. This study employed optimization tools like Molecular Mechanics, Molecular Dynamics and Parametric Method 6 (PM6), as well as calculations of the electronic structures with the Density Functional Theory (DFT) method, and optical properties such as the Time Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) calculations. We conclude that the PTB7 chains in the solid state can be considered planar. With our model for PTB7, we obtained a difference ΔEHL between the Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) and the Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) of approximately 1.84 eV, and this value is in good agreement with the experimental value. Regarding chemical substitutions, we studied theoretically 8 derivatives of PTB7 and the results showed that it is possible to obtain compounds with a significant decrease in ΔEHL and that it is possible to obtain compounds with HOMO and LUMO energy values more adjusted to the widely employed acceptor material phenylC61-butyric acid methyl ester (PCBM).
44
Palese, Federico. "Modellazione statica e dinamica di gusci in materiale composito rinforzati da fibre curvilinee: vibrazioni libere, profili di tensione e deformazione, velocità critiche di rotazione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Lo scopo di questa tesi è studiare il comportamento statico e dinamico di gusci a singola e doppia curvatura, rinforzati da fibre curvilinee. La tecnologia Variable Angle Tow (VAT) consente la collocazione di fibre lungo percorsi curvilinei allo scopo di migliorare le prestazioni strutturali di piastre e gusci.
Le analisi statiche e dinamiche di diverse strutture sono state risolte con il metodo numerico GDQ.
45
GABARDI, SILVIA. "First principles simulations of phase change materials for data storage." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2015. http://hdl.handle.net/10281/76292.
Full textAbstract:
I materiali a cambiamento di fase sono calcogenuri a base di tellurio di notevole interesse tecnologico per la realizzazione di memorie ottiche (DVD) e di memorie elettroniche non volatili di nuova concezione, le memorie a cambiamento di fase o PCM. Questi dispositivi si basano su una veloce (50 ns) e reversibile transizione di fase amorfo-cristallo indotta per riscaldamento. Le due fasi corrispondono ai due stati di memoria che possono essere distinti grazie alla grande differenza tra le proprietà ottiche ed elettroniche dell'amorfo e quelle del cristallo. Nonostante il Ge2Sb2Te5 (GST) sia il materiale attualmente usato nelle PCM, si stanno studiando nuovi materiali con una temperatura di cristallizzazione più alta per aumentare la stabilità termica delle PCM. A questo proposito in questa tesi sono state studiate, attraverso simulazioni di dinamica molecolare ab-initio, diverse leghe ad alta temperatura di cristallizzazione con composizione In3Sb1Te2, In13Sb11Te3 e Ga4Sb6Te3. Queste leghe sono state studiate sperimentalmente e proposte come sostituti del GST, ma le proprietà strutturali e l'origine microscopica dell'elevata temperatura di cristallizzazione della fase amorfa di questi composti non è ancora del tutto chiara. Sono stati, quindi, generati modelli di qualche centinaio di atomi della fase amorfa raffreddando dal liquido in centinaia di ps allo scopo di trovare una relazione tra la struttura dell'amorfo e l'alta temperatura di cristallizzazione di queste leghe. La topologia di legame dei modelli amorfi risulta principalmente tetraedrica, molto diversa dalla geometria della fase cristallina che presenta invece intorni ottaedrici. La presenza di strutture tetraedriche nell'amorfo, assenti invece nella fase cristallina, può quindi costituire un ostacolo alla cristallizzazione con l'effetto di innalzare la temperatura di cristallizzazione rispetto al GST che presenta una geometria di legame prevalentemente ottaedrica sia nell'amorfo che nel cristallo.
Nella seconda parte di questo lavoro è stato affrontato il problema del drift, che consiste in un aumento della resistenza elettrica
della fase amorfa con il tempo. Questo fenomeno rappresenta un problema nelle celle PCM in quanto modifica le caratteristiche elettriche del dispositivo; tuttavia, manca ancora una spiegazione completa del meccanismo microscopico alla base di questo processo. Il drift sembra però legato al fenomeno del rilassamento strutturale che si verifica nei semiconduttori amorfi e che modifica nel tempo gli stati di difetto in prossimità degli edge delle bande di valenza e di conduzione, da cui dipende la conduzione nella fase amorfa. Per studiare il fenomeno del drift sono stati generati modelli di grandi dimensioni (circa duemila atomi) di GeTe amorfo raffreddando dal liquido in 100 ps attraverso simulazioni di dinamica molecolare classica con un potenziale Neural-Network. Una volta rilassati ab-initio, i modelli presentano diversi stati nel gap localizzati su catene di atomi di Ge. Dopo aver riscaldato i modelli a 500 K in modo da accelerare il processo di drift, si osserva una riduzione del numero di catene di Ge e di legami omopolari Ge-Ge con un conseguente allargamento del gap e riduzione dell'ampiezza delle code di Urbach che possono giustificare un aumento della resistenza. Si propone quindi che il drift sia dovuto al rilassamento strutturale della fase amorfa che porta alla riduzione delle catene di legami omopolari di Ge.Phase change materials based on chalcogenide alloys are of great technological importance because of their use in optical data storage devices (DVDs) and electronic non-volatile memories of new concept, the Phase Change Memory cell (PCM). These applications rely on a fast (50 ns) and reversible change between the crystalline and the amorphous phases upon heating. The two phases correspond to the two states of the memory that can be discriminated thanks to a large difference in their optical and electronic properties. Although Ge2Sb2Te5 (GST) is the compound presently used as active layer in PCMs, alternative materials with a higher crystallization temperature are under scrutiny in order to increase the thermal stability of the PCM devices. In this respect, we analysed, by means of ab-initio molecular dynamics simulations, different high crystallization temperature alloys with composition In3Sb1Te2, In13Sb11Te3 and Ga4Sb6Te3, which have been experimentally proposed as substitute of GST. However, the structural properties and the microscopical reason of the high thermal stability of the amorphous phases of these compounds is still unclear. We, thus, generated models of the amorphous phase of few hundreds of atoms by quenching from the melt in few hundreds of ps aiming at finding out a relation between the structural properties of the amorphous phase and the high crystallization temperature of these alloys. The topology of our amorphous models turned out to be mostly tetrahedral which differs from the octahedral-like geometry of the crystalline phases. The presence of tetrahedral structures in the amorphous which are absent in the crystalline phase, probably hinders the crystallization process resulting in a higher crystallization temperature with respect to GST which display a mostly octahedral-like structures in both amorphous and the crystalline phase. In the second part of this work we addressed the issue of the resistance drift phenomenon, which consists of an increase of the electrical resistance of the amorphous phase with time. This effect is detrimental in PCMs since it changes the electrical characteristics of the devices. This process is believed to be due to an aging of the amorphous phase which modifies during time the defect states in the proximity of the valence and conduction band edges which control the electrical conductivity. The microscopic origin of the structural relaxations leading to the drift is still unknown. To address this problem, we generated large models (about two thousand atoms) of amorphous GeTe by quenching from the melt in 100 ps with classical molecular dynamics simulations by using a neural-network potential. Once relaxed by first principles, the models showed the presence of several in-gap states localized on chains of Ge atoms. After an annealing at 500 K, performed to accelerate the drift process, Ge chains and homopolar Ge-Ge bonds reduce in number resulting in a band gap widening and a reduction of the Urbach tails at the band edges which can account for the increase of the resistance. We thus propose that the resistance drift originates from structural relaxations leading to the removal of Ge chains.
46
Salvatierra, Marcos Marreiro. "Modelagem matematica e simulação computacional da presença de materiais impactantes toxicos em casos de dinamica populacional com competição inter e intra-especifica." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/307288.
Full textAbstract:
Orientador: João Frederico da Costa Azevedo MeyerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica
Made available in DSpace on 2018-08-05T12:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salvatierra_MarcosMarreiro_M.pdf: 1600898 bytes, checksum: a8beabb556b24c734508735602125989 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: A proposta deste trabalho é criar um modelo para descrever computacionalmente o convívio entre duas espécies competidoras com características de migração na presença de um material impactante tóxico. As equações a serem utilizadas deverão incluir os fenômenos de dispersão populacional, processos migratórios, dinâmicas populacionais densidade-dependentes e efeitos tóxicos de um material impactante evoluindo no meio, provocando um decaimento proporcional. Recorrendo a um instrumental consagrado, embora com desenvolvimento relativamente recente, será usado um sistema clássico do tipo Lotka-Volterra (conseqüentemente não-linear) combinado a Equações Diferenciais Parciais de Dispersão-Migração. O primeiro passo é a formulação variacional discretizada deste sistema visando o uso de Elementos Finitos combinados a um método de Crank-Nicolson. Em segundo lugar, virá a formulação de um algoritmo (conjuntamente com sua programação em ambiente MATLAB) que aproxima as soluções discretas relativas a cada população em cada ponto e ao longo do intervalo de tempo considerado nas simulações. Por fim, serão obtidas saídas gráficas úteis dos pontos de vista quantitativo e qualitativo para uso em conjunto com especialistas de áreas de ecologia e meio ambiente na avaliação e na calibração de modelos e programas, bem como no estudo de estratégias de preservação, impacto e recuperação de ambientes
Abstract: The purpose of this work is to create a model to computationally describe the coexistence of two competing species with migration features in the presence of a toxic impactant material. The equations must include the phenomena of populational dispersion, migratory processes, density-dependent populational dynamics and toxic effects of the evolutive presence of an impactant material developing in the environment, generating a proportional decrease in both populations. Resorting to well-established, although relatively recent, mathematical instruments a Lotka - Volterra type (and consequently nonlinear) system, including characteristics of a Migration-Dispersion PDE. The first step is the discrete variational formulation of this system aiming for the use of the Finite Element Method toghether with a Crank-Nicolson Method. Second, the formulation of an algorithm (together with a programme in MATLAB environment) that approximates the relative discrete solutions to each population in each point and along of the time interval considered in the simulations. Lastly, useful graphics will be obtained of the quantitative and qualitative viewpoints for use with specialists of the fields of ecology and environment and in the evaluation and calibration of models and programmes
Mestrado
Mestre em Matemática Aplicada
47
Felippe, Filho Waldir Neme. "Aplicação de modelos teórico-computacionais para simulação do comportamento dinâmico de estruturas amortecidas através de materiais viscoelásticos." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2012. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3523.
Full textAbstract:
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-02T18:44:58Z
No. of bitstreams: 1
waldirnemefelippefilho.pdf: 1707784 bytes, checksum: 0148be9b0994a40385d221d87ca55f90 (MD5)Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T20:01:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 waldirnemefelippefilho.pdf: 1707784 bytes, checksum: 0148be9b0994a40385d221d87ca55f90 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-06T20:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 waldirnemefelippefilho.pdf: 1707784 bytes, checksum: 0148be9b0994a40385d221d87ca55f90 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14
FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
O avanço da tecnologia de materiais e o desenvolvimento de novas técnicas de execução mais sofisticadas permitiram a construção de estruturas mais leves e com elevada capacidade portante. Este processo iniciado durante a revolução industrial se estende até os dias atuais e impôs a necessidade de se verificar, durante a fase de projeto, o comportamento dinâmico das estruturas, com poucas exceções. Apesar disso algumas estruturas apresentam grandes amplitudes de deslocamentos por experimentarem combinações de ações imprevistas. Esta situação indesejada acelera o processo de fadiga dos materiais e em determinadas situações impede o uso da estrutura e/ou equipamentos. Uma forma eficiente de se atenuar as vibrações de uma estrutura é através de sistemas passivos de controle de vibrações via materiais viscoelásticos. Neste sentido, este trabalho abordará o método GHM utilizado na modelagem numérica de materiais viscoelásticos no domínio do tempo via Método dos Elementos Finitos. Com o intuito de validar este método, alguns tipos de elementos finitos formulados através deste método são apresentados e suas respostas no domínio da frequência obtidas para uma determinada estrutura são comparadas com aquelas obtidas pela formulação clássica. São apresentados, também, alguns exemplos de aplicação deste método. São modeladas numericamente vigas sanduíche e um modelo de riser e as frequências naturais e taxas de amortecimento identificadas com os modelos numéricos são comparadas com aquelas identificadas através de ensaios experimentais.
Advances in materials technology and development of new sophisticated construction techniques allowed the construction of lighter structures and with high bearing capacity. This process started during the industrial revolution and extends to present days and imposed the necessity to check, along the design phase, the dynamic behavior of structures, with few exceptions. Despite that, some structures have large amplitudes of displacements under unexpected actions. This unwanted situation speeds up the fatigue of materials and in certain situations prevent the use of the structure and/or equipment. An efficient way to attenuate these vibrations is through passive vibration control systems with viscoelastic materials. In this sense, this work will address the GHM method used in numerical modeling of viscoelastic materials in time domain with Finite Element Method. In order to validate this method, some types of finite elements formulated using this method are presented and their responses in frequency domain obtained for a given structure are compared with those obtained by classical formulation. Are also outlined a few examples using this method. Sandwich beams and a riser model are modeled numerically and the natural frequencies and damping ratios identified with the numerical responses are compared with those identified through experimental tests.
48
Fabbri, Francesco. "Sviluppi analitici per la valutazione dell'azione indotta dai cereali su silos a fondo piano a seguito di input sismico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amslaurea.unibo.it/1997/.
Full text
49
Gervazoni, Ellen Silva. "Análise de estabilidade linear de escoamentos bidimensionais do Fluido Oldroyd-B /." Presidente Prudente, 2016. http://hdl.handle.net/11449/143463.
Full textAbstract:
Orientador: Analice Costacurta BrandiBanca: Gilcilene Sanchez de Paulo
Banca: Leandro Franco de Souza
Resumo: Diversos escoamentos de interesse prático são de fluidos viscoelásticos e muitas vezes é desejável saber se estes escoamentos propagam-se no estado laminar ou no turbulento. Embora a hidrodinâmica de fluidos viscoelásticos sejam fortemente afetadas pelo balanço entre forças inerciais e elásticas no escoamento, o efeito da elasticidade sobre a estabilidade de escoamentos inerciais não foi completamente estabelecida. No presente trabalho, estuda-se o que ocorre entre estes dois estados, na transição laminar-turbulenta. Especi- ficamente, é investigada a convecção de ondas de Tollmien-Schlichting para o escoamento incompressível de Poiseuille para um fluido viscoelástico, utilizando a equação constitutiva Oldroyd-B. Para isto, utiliza-se a Simulação Numérica Direta para verificar a estabilidade dos escoamentos de fluidos viscoelásticos a perturbações não estacionárias. Os resultados numéricos obtidos para escoamentos de fluidos viscoelásticos são comparados com os resultados de escoamentos de fluidos Newtonianos, que já estão bem documentados na comunidade científica. Além disso, uma equação de Orr-Sommerfeld modificada é deduzida para um escoamento viscoelástico utilizando a Teoria de Estabilidade Linear
Abstract: Several flows of practical interest are of viscoelastic fluids and it is often desirable to know if these flows are in a laminar or turbulent state. Although the hydrodynamics of viscoelastic fluids are strongly affected by the balance between inertia and elastic forces in the flow, the effect of elasticity on the stability of inertial flows has not been completely established. In this work is studied what happens between these two states, the laminar-turbulent transition. Specifically, it will be investigated the convection of Tollmien-Schlichting waves to incompressible Poiseuille flow of viscoelastic fluid, using the constitutive equation Oldroyd-B. For this, the analysis is carried out by means of Direct Numerical Simulation to verify the stability of the non-stationary disturbances viscoelastic fluids flows. The numerical results obtained for viscoelastic fluids flows are compared with the results of Newtonian fluids flows, which are already well documented in scientific community. In addition, an Orr-Sommerfeld modified equation is deducted for a viscoelastic flow using Linear Stability Theory
Mestre
50
Neri, Caterina. "Prove su tavola vibrante di un silo metallico a fondo piano: analisi della risposta sismica mediante misurazioni ottiche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18690/.
Full textAbstract:
La progettazione sismica di silos in acciaio a fondo piano contenenti materiale granulare rappresenta una sfida, in quanto risulta fortemente dipendente dall’interazione tra i grani e le pareti del silo. Le disposizioni normative EN 1998-4:2006 prevedono di considerare una massa efficace pari circa all’80% della massa totale insilata. Dalla teoria analitica proposta successivamente da Silvestri et al. 2012 e poi raffinata da Pieraccini et al. 2015, è emerso, però, che per silos tozzi risulterebbe sufficiente una massa efficace pari circa al 30-70% di quella totale. Al fine di verificare la validità di tale teoria, nel 2019 è stata realizzata una campagna sperimentale (progetto SERA – SILOS), su tavola vibrante di un silo in acciaio a fondo piano a grandezza naturale presso i laboratori di EUCENTRE (Pavia). A tal riguardo, si intendono riportare le metodologie utilizzate per analizzare e interpretare i dati acquisiti durante le fasi di: riempimento del silo con frumento tenero, test dinamici in configurazione a base fissa, test dinamici in configurazione a base isolata (con isolatori di tipo friction pendulum). In particolare vengono esaminati i risultati ottenuti da strumenti quali celle di pressione, accelerometri uniassiali, estensimetri e da strumenti acquisiti tramite videocamere ad alta risoluzione, quali i marker. Per la fase di riempimento si pongono in relazione i dati delle celle di pressione con la teoria statica proposta da Janssen (1895) e in parallelo si riporta l’andamento delle deformazioni sui montanti. Per i test dinamici, maggiori attenzioni vengono poste sulle metodologie numeriche applicate ai dati dei marker, atte ad ottenere le sollecitazioni sui montanti e sulla virola con lo scopo di valutare la risposta sismica del sistema silo-grano e del relativo meccanismo resistente. Tale elaborato rappresenta il frutto di un primo approccio al complesso processo di interpretazione dei risultati.