Dissertations / Theses on the topic 'ING-IND/12 MISURE MECCANICHE E TERMICHE'
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PIERONI, NICOLA, and NICOLA PIERONI. "Caratterizzazione sperimentale del pneumatico tramite misure di forma: sviluppo di nuovi strumenti e tecniche d'analisi." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242175.
Full textDE, ALTERIIS Giorgio. "Sistemi di misurazione avanzati basati su sensori inerziali per soluzioni IoT innovative e navigazione autonoma." Doctoral thesis, Università degli studi di Bergamo, 2022. http://hdl.handle.net/10446/207089.
Full textANGELATS, LOBO DAVID. "DEVELOPMENT OF ALTERNATIVE BIOENGINEERING STRATEGIES." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/560219.
Full textConceptually, additive manufacturing allows rapid and precise manufacturing of complex parts. Additive manufacturing requires a previous design of the piece to be fabricated by computer-aided design (CAD) software. Due to the limitations of CAD software, especially on curves, some of the printed pieces require additional or post-processing treatments to achieve the desired morphology and structure. Additive manufacturing and three-dimensional (3D) printed were both previously established only in the engineering field. In the 21st century, the idea of using 3D printing technologies to develop 3D structures to support cell culture and mimic native cellular microenvironment, push forward a new field in research called Bioprinting. In bioprinting, several technologies can be used, being extrusion printing the more versatile and well established. 3D printers like the 3D-Bioplotter™ use a new method, direct bioprinting, which permits the printing of a structure integrated with cells that resembles more to the in vivo conditions. Likewise, different research areas can benefit from 3D Bioprinting, like the study of disorders or diseases such as cancer. By definition, cancer is a heterogenic disorder that causes 10 million deaths worldwide, being breast cancer the second cause of death among women in the USA and Europe. Triple-negative breast cancer (TNBC) has been described as the most aggressive subtype, but the lack of knowledge on how the tumoral process begins makes its study more interesting. Combining electrospun fibers and a triple-negative breast cancer cell line (MDA-MB-231) demonstrates the formation of tumor-like cell aggregates. It might be used in personalized medicine of cancer by selecting the best treatment for each patient in the future.
ANGELATS, LOBO DAVID. "DEVELOPMENT OF ALTERNATIVE BIOENGINEERING STRATEGIES." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/560196.
Full textConceptually, additive manufacturing allows rapid and precise manufacturing of complex parts. Additive manufacturing requires a previous design of the piece to be fabricated by computer-aided design (CAD) software. Due to the limitations of CAD software, especially on curves, some of the printed pieces require additional or post-processing treatments to achieve the desired morphology and structure. Additive manufacturing and three-dimensional (3D) printed were both previously established only in the engineering field. In the 21st century, the idea of using 3D printing technologies to develop 3D structures to support cell culture and mimic native cellular microenvironment, push forward a new field in research called Bioprinting. In bioprinting, several technologies can be used, being extrusion printing the more versatile and well established. 3D printers like the 3D-Bioplotter™ use a new method, direct bioprinting, which permits the printing of a structure integrated with cells that resembles more to the in vivo conditions. Likewise, different research areas can benefit from 3D Bioprinting, like the study of disorders or diseases such as cancer. By definition, cancer is a heterogenic disorder that causes 10 million deaths worldwide, being breast cancer the second cause of death among women in the USA and Europe. Triple-negative breast cancer (TNBC) has been described as the most aggressive subtype, but the lack of knowledge on how the tumoral process begins makes its study more interesting. Combining electrospun fibers and a triple-negative breast cancer cell line (MDA-MB-231) demonstrates the formation of tumor-like cell aggregates. It might be used in personalized medicine of cancer by selecting the best treatment for each patient in the future.
PROVEZZA, LUCA. "Predictive diagnostics through machine learning on the injection group of a diecasting machine." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/559976.
Full textIn the last decades, data analysis becomes relevant in the industrial scenario. The data lake represents the new frontier in the data science. The new concept is not only the data storage anymore, but the possibility to analyse the historical data in order to optimize the production by finding bottle necks in the production chain and solving the problem by applying corrective procedures to increase the productivity of a company. Every field in the production chain is important to increase the productivity. Maintenance is one of the most important tasks to take into in account. Indeed, maintenance costs are a major part of the total operating costs of all manufacturing or production plants. These costs must be reduced by applying different strategies. The new frontier in the maintenance strategy is represented by the Predictive Maintenance (PM) or Predictive Health Management (PHM). PHM is a maintenance strategy in which different statistical algorithms or machine learning algorithms can be applied to obtain the Remaining Useful Life (RUL) of a component. This project is focused on the application of the PHM on an injection group of a die casting machine. By this own definition, the High Pressure Die Casting (HPDC) process presents different aspects that can affect the analysis. For instance, the fault of components is a rare event, and the analysis cannot be performed by investigating large datasets or fault data based on maintenance records. This makes very difficult to detect the fault of components with traditional machine learning algorithms. A further problem, however, linked with HPDC process is in the frequent change in production, which leads to changes in the process parameters. Moreover, sometimes small companies do not correctly update the production identifiers. To solve these problems, a new method is proposed to detect the fault of components in a diecasting machine. The proposed method automatically detects a production change and resets each time the dataset used for training. The method is based on the peculiarity of the die casting process that presents different phases equal to each machine and production considered. These phases are the slow motion of the piston to avoid air bubbles inside the injection chamber, the stroke with the filling of the die, and the multiplication phase to compensate the shrinkage of the material due to the cooling by giving more pressure in the process. Each phase is interpolated to extract sensitive parameters to perform the prediction of fault. For each parameter, an uncertainty estimator is recorded and combined with the uncertainty of the instrumentation to obtain an uncertainty that considers the two contributions. The core of this method is in the combination of the classical prediction analysis with a weighing matrix given by the experts. The weights are determined in a series of formal interviews for each phase and quantity recorded. The result is the Health Index (HI) representing the probability of different types of faults in the diecasting machine. Each weighing matrix combined with the parameters extracted is a HI for that component and it is possible to create how many HIs as possible by using a proper weighing matrix that can be constructed through the interview of the experts.
GASPARONI, ANDREA. "Tracking and continuous-tracking scanning laser doppler vibrometer: innovative techniques for the operational characterization of rotating blades." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242169.
Full textSassaroli, Andrea. "The image of the sound: a novel 3D Beamforming system for aeronautics." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242172.
Full textROSSETTI, FRANCESCO. "Progetto, sviluppo e validazione di un sistema di misura della posizione basato su sistemi inerziali e GPS in modalità "sensor fusion" per la navigazione assistita di persone non vedenti." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2009. http://hdl.handle.net/11566/242415.
Full textPandarese, Giuseppe. "Sviluppo di nuove tecniche di caratterizzazione per sonde ad ultrasuoni in aria tramite la generazione di onde d'urto controllate." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2009. http://hdl.handle.net/11566/242399.
Full textLAPI, 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 textCLARI, DANIELE. "Modellazione e validazione dinamica di una lavabiancheria per la previsione acustica." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242173.
Full textAgostinelli, Gianluca, and GIANLUCA AGOSTINELLI. "Vibrometria laser per la diagnostica industriale: strategie di misura e analisi di ripetibilità e riproducibilità della diagnosi." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242174.
Full textMarchionni, Paolo, and Paolo Marchionni. "Non-contact techniques for the measurement of physiological parameters in neonatal intensive care units." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2011. http://hdl.handle.net/11566/242484.
Full textThe main aim of this thesis is to design and develop novel measurement methods for the non-contact assessment of physiological quantities (oxygen saturation, heart rate, respiration rate and temperature) of importance in neonatal intensive care units (NICU). During the last decade, a growing interest on non-contact medical devices was testified by the literature; the reason is mainly due to the importance to eliminate the possible biological, chemical and electrical hazards always present when a medical device is used on a patient. This is particularly true on patients recovered in intensive care unit; especially if such patients are pre-born babies with low cardiac/respiration apparatus efficiency or reduced immunological defense systems. The work has been organized in order to explore and propose feasible solutions for the non-contact measurements of the following vital signs in pre-term patients: • Oxygen saturation (SaO2) • Heart rate (HR) • Respiration rate (RR) • Patient skin temperature (T) Oxygen saturation (SaO2) is typically affected by numerous fake values due to the non-optimal placement of the pulse oximeter or to movement artifacts. In chapter 4, a robust method for the rejection of the fake/erroneous values of SaO2 is described and implemented on 24 patient over 483 days period of time. More than 12% of erroneous data (equivalent to a 58 days period of time) have been individuated and rejected. Heart rate (HR) and respiration rate (RR) without any physical contact have been implemented on 8 patients maintained into thermal cribs or incubators. Data have been recorded, processed and compared with ECG and patient ventilator, showing an uncertainty of ± 43 ms and ± 150 ms. Finally a novel non-contact method for the measurement of the patient skin temperature (T) was designed and implemented for the use on NICU patients. An IR thermo-camera was used for determination of multi-point temperature determination with special attention on the indirect determination of thermogenesis and metabolic parameters of the patient. A specially devoted algorithm has been developed for the assessment and quantization of the patient parameters. The studied methods allow to perform the continuous and accurate measurement of important physiological parameters eliminating (a part from the pulse oxymeter) the contact between the patient and the medical devices and consequently reducing significantly the biological and electrical hazards risks which are particularly severe for NICU patients.
Bernetti, Roberto. "Development of the unbalanced force mapping method for defect detection from surface velocity measurements in layered shell structure." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2006. http://hdl.handle.net/11566/242503.
Full textANGELINI, FABIO. "Vibro-acoustic characterization of automotive hoses for CO2 air conditioning systems." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2009. http://hdl.handle.net/11566/242523.
Full textACCARDO, Giampiero. "Interior sound field characterization of automotive cabins by means of Acoustic Modal Analysis and Automatic Microphone Localization." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2017. http://hdl.handle.net/11566/250447.
Full textNowadays, the automotive industry is asked to fulfil ever more demanding requirements for noise reduction and passenger comfort. Design engineers are asked to face the big challenge of reducing in-vehicle noise and improving passengers’ acoustic experience by keeping the intervention costs to a minimum. It is clear that the adoption of a numerical method to perform vibration and acoustic analyses is attracting increasing attention because of its merits in saving costs and time. Nevertheless, it is obvious that the effectiveness of this approach greatly depends on the accuracy of the predictions made using such models. So, in order to guarantee reliable simulations of the interior sound field of a vehicle cabin, experimental Acoustic Modal Analysis (AMA) can be considered a “must-be-performed” step, since it allows for validation and updating of these numerical models, and improvement of the overall modelling know-how. By means of this testing technique, modal parameter estimation methods decompose the system behaviour into a set of individual resonance phenomena, each characterized by a resonance frequency, damping ratio, participation factor and mode shape. AMA is already well integrated in the product development process, but still today is one of the most demanding and challenging analyses, calling for novel solutions which aim at expediting the full testing process and providing accurate results. In this thesis, the particular AMA challenges, which range from the arrangement of the experimental setup to the post-processing analysis, are addressed and different solutions to face them have been developed and proposed. An AMA test can indeed easily consist of hundreds of degrees of freedom, particularly when the results are used for validating and updating finite element (FE) models, or, more generally, for having a good description of the mode shapes. Determining the exact location of so many sensors by hand would be extremely cumbersome. Hence, automatic techniques would be essential for drastically reducing the setup time and localizing microphones in a smarter way. For this purpose, a fast, accurate and cost-effective method to automatically localize microphones in a car cabin has been developed and implemented. A further challenge is represented by the high modal damping ratios typical in fully-trimmed cars resulting in highly overlapping modes with complex mode shapes. It has been observed that, due to the high damping, too few sources do not allow for correct identification of the mode shapes as exciter- location-dependent mode shape distortions are clearly visible. Thus, multiple references need to be used to improve the estimation of the model. Nevertheless, as observed in the literature, it is quite challenging for classical modal parameter estimation methods, to curve-fit an FRF matrix with so many columns. Therefore, the maximum likelihood modal model-based estimator, which has been proven to be more suited for this kind of data, has been employed and compared with a more traditional modal parameters identification method. Furthermore, a deeper insight into the nature of the mode shape distortion, experienced when dealing with highly damped systems, is provided.
NOBILE, MATTEO. "Analysis and modelling of Particulate Matter _ltration in Internal Combustion Engine Exhaust Aftertreatment Systems." Doctoral thesis, Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", 2015. http://hdl.handle.net/2108/202475.
Full textNUZZI, CRISTINA. "Towards true human-machine collaboration: The concept of Meta-Collaborative workstations and a first software prototype." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2020. http://hdl.handle.net/11379/544100.
Full textTowards true human-machine collaboration: The concept of Meta-Collaborative workstations and a first software prototype.
PROVEZZA, LUCA. "Predictive diagnostics through machine learning on the injection group of a diecasting machine." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/559959.
Full textIn the last decades, data analysis becomes relevant in the industrial scenario. The data lake represents the new frontier in the data science. The new concept is not only the data storage anymore, but the possibility to analyse the historical data in order to optimize the production by finding bottle necks in the production chain and solving the problem by applying corrective procedures to increase the productivity of a company. Every field in the production chain is important to increase the productivity. Maintenance is one of the most important tasks to take into in account. Indeed, maintenance costs are a major part of the total operating costs of all manufacturing or production plants. These costs must be reduced by applying different strategies. The new frontier in the maintenance strategy is represented by the Predictive Maintenance (PM) or Predictive Health Management (PHM). PHM is a maintenance strategy in which different statistical algorithms or machine learning algorithms can be applied to obtain the Remaining Useful Life (RUL) of a component. This project is focused on the application of the PHM on an injection group of a die casting machine. By this own definition, the High Pressure Die Casting (HPDC) process presents different aspects that can affect the analysis. For instance, the fault of components is a rare event, and the analysis cannot be performed by investigating large datasets or fault data based on maintenance records. This makes very difficult to detect the fault of components with traditional machine learning algorithms. A further problem, however, linked with HPDC process is in the frequent change in production, which leads to changes in the process parameters. Moreover, sometimes small companies do not correctly update the production identifiers. To solve these problems, a new method is proposed to detect the fault of components in a diecasting machine. The proposed method automatically detects a production change and resets each time the dataset used for training. The method is based on the peculiarity of the die casting process that presents different phases equal to each machine and production considered. These phases are the slow motion of the piston to avoid air bubbles inside the injection chamber, the stroke with the filling of the die, and the multiplication phase to compensate the shrinkage of the material due to the cooling by giving more pressure in the process. Each phase is interpolated to extract sensitive parameters to perform the prediction of fault. For each parameter, an uncertainty estimator is recorded and combined with the uncertainty of the instrumentation to obtain an uncertainty that considers the two contributions. The core of this method is in the combination of the classical prediction analysis with a weighing matrix given by the experts. The weights are determined in a series of formal interviews for each phase and quantity recorded. The result is the Health Index (HI) representing the probability of different types of faults in the diecasting machine. Each weighing matrix combined with the parameters extracted is a HI for that component and it is possible to create how many HIs as possible by using a proper weighing matrix that can be constructed through the interview of the experts.
PROVEZZA, LUCA. "Predictive diagnostics through machine learning on the injection group of a diecasting machine." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/559956.
Full textIn the last decades, data analysis becomes relevant in the industrial scenario. The data lake represents the new frontier in the data science. The new concept is not only the data storage anymore, but the possibility to analyse the historical data in order to optimize the production by finding bottle necks in the production chain and solving the problem by applying corrective procedures to increase the productivity of a company. Every field in the production chain is important to increase the productivity. Maintenance is one of the most important tasks to take into in account. Indeed, maintenance costs are a major part of the total operating costs of all manufacturing or production plants. These costs must be reduced by applying different strategies. The new frontier in the maintenance strategy is represented by the Predictive Maintenance (PM) or Predictive Health Management (PHM). PHM is a maintenance strategy in which different statistical algorithms or machine learning algorithms can be applied to obtain the Remaining Useful Life (RUL) of a component. This project is focused on the application of the PHM on an injection group of a die casting machine. By this own definition, the High Pressure Die Casting (HPDC) process presents different aspects that can affect the analysis. For instance, the fault of components is a rare event, and the analysis cannot be performed by investigating large datasets or fault data based on maintenance records. This makes very difficult to detect the fault of components with traditional machine learning algorithms. A further problem, however, linked with HPDC process is in the frequent change in production, which leads to changes in the process parameters. Moreover, sometimes small companies do not correctly update the production identifiers. To solve these problems, a new method is proposed to detect the fault of components in a diecasting machine. The proposed method automatically detects a production change and resets each time the dataset used for training. The method is based on the peculiarity of the die casting process that presents different phases equal to each machine and production considered. These phases are the slow motion of the piston to avoid air bubbles inside the injection chamber, the stroke with the filling of the die, and the multiplication phase to compensate the shrinkage of the material due to the cooling by giving more pressure in the process. Each phase is interpolated to extract sensitive parameters to perform the prediction of fault. For each parameter, an uncertainty estimator is recorded and combined with the uncertainty of the instrumentation to obtain an uncertainty that considers the two contributions. The core of this method is in the combination of the classical prediction analysis with a weighing matrix given by the experts. The weights are determined in a series of formal interviews for each phase and quantity recorded. The result is the Health Index (HI) representing the probability of different types of faults in the diecasting machine. Each weighing matrix combined with the parameters extracted is a HI for that component and it is possible to create how many HIs as possible by using a proper weighing matrix that can be constructed through the interview of the experts.
ANGELATS, LOBO DAVID. "DEVELOPMENT OF ALTERNATIVE BIOENGINEERING STRATEGIES." Doctoral thesis, Università degli studi di Brescia, 2022. http://hdl.handle.net/11379/560216.
Full textConceptually, additive manufacturing allows rapid and precise manufacturing of complex parts. Additive manufacturing requires a previous design of the piece to be fabricated by computer-aided design (CAD) software. Due to the limitations of CAD software, especially on curves, some of the printed pieces require additional or post-processing treatments to achieve the desired morphology and structure. Additive manufacturing and three-dimensional (3D) printed were both previously established only in the engineering field. In the 21st century, the idea of using 3D printing technologies to develop 3D structures to support cell culture and mimic native cellular microenvironment, push forward a new field in research called Bioprinting. In bioprinting, several technologies can be used, being extrusion printing the more versatile and well established. 3D printers like the 3D-Bioplotter™ use a new method, direct bioprinting, which permits the printing of a structure integrated with cells that resembles more to the in vivo conditions. Likewise, different research areas can benefit from 3D Bioprinting, like the study of disorders or diseases such as cancer. By definition, cancer is a heterogenic disorder that causes 10 million deaths worldwide, being breast cancer the second cause of death among women in the USA and Europe. Triple-negative breast cancer (TNBC) has been described as the most aggressive subtype, but the lack of knowledge on how the tumoral process begins makes its study more interesting. Combining electrospun fibers and a triple-negative breast cancer cell line (MDA-MB-231) demonstrates the formation of tumor-like cell aggregates. It might be used in personalized medicine of cancer by selecting the best treatment for each patient in the future.
PALAZZO, ALICE. "From standing posture to vertical jump - Experimental and model analysis of human movement." Doctoral thesis, Università degli studi di Genova, 2019. http://hdl.handle.net/11567/942312.
Full textBORIN, NICOLÒ. "METODI DI ANALISI PER OSSERVAZIONI STEREO DI SUPERFICI PLANETARIE E LIBRAZIONI." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2022. https://hdl.handle.net/11577/3460778.
Full textBepiColombo mission will provide Digital Terrain Models of the surface of Mercury by means of the stereo channel of the SIMBIO-SYS (Spectrometer and Imaging for MPO BepiColombo Integrated Observatory SYStem) imaging package onboard. The work presented in the thesis can be divided in two main topics: optimizing the acquisition planning of SIMBIO-SYS and creating Digital Terrain Models of the surface of the planet from stereo pairs. The thesis presents a novel approach for the creation of higher resolution stereo products using the high-resolution channel of SIMBIO-SYS. Being the camera rigidly integrated with the spacecraft, this latter must be tilted to acquire stereo pairs necessary for the 3D reconstruction. A novel approach for the creation of stereo products with SIMBIO-SYS is evaluated, considering images of the High spatial Resolution Imaging Channel (HRIC) and Stereo imaging Channel (STC) together: this approach proves to be more accurate in the reconstruction of Digital Terrain Models in comparison to the normal method with only STC images, and results particularly suited for the exploration of the polar regions of the planet. A new method for image simulation and stereo reconstruction is presented, where the input data are calculated by means of SPICE kernels and chosen as closely as possible to the real mission parameters. Different simulations are executed changing the illumination conditions and the stereo angles. The Digital Terrain Models obtained are evaluated and an analysis of the best acquisition conditions is performed, helping to improve the image acquisition strategy of BepiColombo mission. In addition, a strategy for the creation of a mosaic from different images acquired with the high resolution channel of SIMBIO-SYS is explained, giving the possibility to obtain tridimensional products of extended targets. Finally, some insights about the use of high resolution Digital Terrain Models for the study of planetary surfaces are given, focusing in particular on the libration experiment.
FASSIO, FEDERICO. "Characterization of precipitation events on different space-time scales." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2012. http://hdl.handle.net/11583/2496444.
Full textROSSI, LAURA. "Principles of Soft Metrology and measurement procedures in humans." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2013. http://hdl.handle.net/11583/2511876.
Full textCUCCARO, RUGIADA. "Hygrometric applications of microwave quasi-spherical resonators." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2012. http://hdl.handle.net/11583/2502548.
Full textDIVIETO, CARLA. "DEVELOPMENT OF MEASUREMENT METHODOLOGIES IN METROLOGY FOR CELL BIOLOGY AND REGENERATIVE MEDICINE." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2013. http://hdl.handle.net/11583/2511090.
Full textYU, LILI. "Thermometry based on Whispering Gallery Mode resonators." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2012. http://hdl.handle.net/11583/2497124.
Full textFornaser, Alberto. "Data fusion of images and 3D range data." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2014. https://hdl.handle.net/11572/368517.
Full textURBANO, SARA. "Sviluppo e validazione di algoritmi per la valutazione di Brevetti." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2015. http://hdl.handle.net/11566/243039.
Full textPRATO, ANDREA. "Laboratory measurements of building acoustics at low frequencies: a modal approach." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2015. http://hdl.handle.net/11583/2609365.
Full textBodini, Ileana. "Metodologie non distruttive per la diagnostica di continui mediante misure accelerometriche e/o acustiche." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2010. http://hdl.handle.net/11577/3427016.
Full textLo scopo di questo lavoro consiste nel verificare la possibilità di utilizzare le vibrazioni meccaniche come strumento utile per effettuare test non distruttivi su solidi continui, al fine di individuare cricche e discontinuità, adottando una strumentazione adatta ad ambienti debolmente controllati come cave e cantieri, partendo dal principio intuitivamente semplice che un qualsiasi oggetto ha delle frequenze proprie alle quali vibra se sollecitato e che tali frequenze cambiano se, nello stesso oggetto, intervengono delle discontinuità. La finalità è quella di indagare la possibilità di rendere oggettivo e standardizzato questo metodo intuitivo. Per far ciò si è deciso di operare per confronto, passando attraverso la definizione, validazione e scelta di un modello, reale o virtuale (FEM - Finite Element Method), per ottenere una funzione di risposta in frequenza campione, da utilizzare come riferimento e termine di paragone. Il passo successivo consiste nel confronto fra modello fisico, preferito al FEM, e dei blocchi con fratture evidenti, per identificare le differenze fra i diversi tipi di provini e riconoscere la presenza della frattura. Infine, si sono confrontati modello fisico e blocchi con discontinuità evidenti, per localizzare la posizione della frattura.
Fornaser, Alberto. "Data fusion of images and 3D range data." Doctoral thesis, University of Trento, 2014. http://eprints-phd.biblio.unitn.it/1194/1/Thesis_Fornaser_a4.pdf.
Full textCavuto, Alfonso. "Sviluppo e sperimentazione di un sistema di misura ad ultrasuoni per il controllo non distruttivo di materiali compositi di forma complessa." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2012. http://hdl.handle.net/11566/242301.
Full textIn this work the problem of Non-Destructive Testing (NDT) on composite components with complex shapes for civil constructions and transport infrastructures was analyzed. In such applications at the state of the art main challenges are related to the inspection of thick sandwiches with low density cores (below 80 kg/m3) and curved panels. After a review of suitable NDT techniques, an original set-up for low frequency (100 kHz) ultrasonic inspection is proposed, which combines different solutions in through transmission mode. The set-up is based on a hybrid configuration coupling a contact emitting probe with a non-contact air-coupled receiver. The use of a contact probe in emission is necessary to have enough energy to analyze thick components with low density core. The contact between probe and surface is made punctual and smooth using an appropriate spherical cap interface which is inserted over the contact transducer to increase lateral resolution at low frequency and to allow scan on irregular surfaces. The non-contact probe in reception allows a better inspection flexibility on curved and thick components, where pulse echo is not feasible at all. The system is mainly developed for inspection after production in an industrialized production process, where through transmission testing is possible. However inspection must be guaranteed in a flexible test, with lateral resolution of few millimeters and possibly without use of squirter water. The analysis of results on two different samples (one thick sandwich with low density 40 kg/m3, 50 mm thick PUR core and one curved laminate panel) shows that the proposed methods can efficiently inspect construction composites of complex shape with satisfactory Signal-to-Noise Ratio (usually SNR>15 dB) and lateral resolution (2-3 mm). This paper proposes also an evaluation of an alternative set-up for this particular inspection configuration using a finite element numerical model. The numerical model is used to simulate a rolling ball contact adapter of the emitting transducers in such a way as to evaluate potential improvement of the set-up to generate higher energy transmission. The experimental reconstruction of the pressure field generated from the transducer, achieved by a 3D imaging interferometric measurements, has been used to validate the model of the ultrasonic transducer. The numerical simulation and the preliminary experimental results show the effectiveness of the proposed approach. The research is partly funded within the FP7 European Project TRANS-IND (New Industrialised Construction Process for Transport Infrastructures based on Polymer Composite Components).
Pallotto, Lucia. "Studio di tecniche di misura per applicazioni innovative in campo odontoiatrico." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2009. http://hdl.handle.net/11577/3426598.
Full textLo scopo di questo lavoro di tesi, realizzato in stretta collaborazione con la Clinica Odontostomatologica dell’Università Politecnica delle Marche e con diverse aziende del settore, è quello di applicare tecniche di misura ad ambiti di specifico interesse odontoiatrico. L’innovazione presente in questa tesi risiede sia nelle specifiche tecniche di misura utilizzate che, e soprattutto, nell’approccio metodologico seguito. Si è voluto infatti garantire che fossero di interesse sia i risultati delle misure effettuate sia i metodi di misura scelti.
COLANGELI, CLAUDIO. "Clustering Inverse Beamforming and multi-domain acoustic imaging approaches for vehicles NVH." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2017. http://hdl.handle.net/11566/245537.
Full textThe interior sound perceived in vehicle cabins is a very important attribute for the user. Experimental acoustic imaging methods such as beamforming and Near-field Acoustic Holography are used in vehicles noise and vibration studies because they are capable of identifying the noise sources contributing to the overall noise perceived inside the cabin. However these techniques are often relegated to the troubleshooting phase, thus requiring additional experiments for more detailed NVH analyses. It is therefore desirable that such methods evolve towards more refined solutions capable of providing a larger and more detailed information. This thesis proposes a modular and multi-domain approach involving direct and inverse acoustic imaging techniques for providing quantitative and accurate results in frequency, time and angle domain, thus targeting three relevant types of problems in vehicles NVH: identification of exterior sources affecting interior noise, interior noise source identification, analysis of noise sources produced by rotating machines. The core finding of this thesis is represented by a novel inverse acoustic imaging method named Clustering Inverse Beamforming (CIB). The method grounds on a statistical processing based on an Equivalent Source Method formulation. In this way, an accurate localization, a reliable ranking of the identified sources in frequency domain and their separation into uncorrelated phenomena is obtained. CIB is also exploited in this work for allowing the reconstruction of the time evolution of the sources sought. Finally a methodology for decomposing the acoustic image of the sound field generated by a rotating machine as a function of the angular evolution of the machine shaft is proposed. This set of findings aims at contributing to the advent of a new paradigm of acoustic imaging applications in vehicles NVH, supporting all the stages of the vehicle design with time-saving and cost-efficient experimental techniques. The proposed innovative approaches are validated on several simulated and real experiments.
Serafini, Stefano. "Quality control agent: self-adaptive laser vibrometry for on line diagnostics." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2013. http://hdl.handle.net/11566/242695.
Full textVibration testing is a well established procedure for assessing the conformity to specifications of a variety of products, which contain moving parts. Typically at the end of an assembly line, a vibration test provides useful information for 100% quality control of products before packaging. In the appliance manufacturing sector vibration testing for online quality control is increasingly important. Laser Doppler Vibrometry (LDV) has been already used to perform such tests on-line and it has become an established measurement technique. In modern manufacturing industry flexibility and adaptability are key factors for the improvement of efficiency of production processes; both process control and product quality control depend on the availability of reliable information, and therefore on the quality of the data measured. For its non-contact nature and for its metrologic performance, laser vibrometry plays a more and more important and crucial role. This technique allows to realize flexible measurement systems that can implement adaptive and modular algorithms, comprising a large number of ready to use tools. In this thesis we will describe how it is possible to improve the performance of such systems by implementing self-adaptation and reconfigurability behaviors of the laser vibrometer aimed to reduce measurement uncertainty. Such behaviors are achieved by adding scanning mirrors and a dedicated camera, thus realizing a scanning LDV, which can displace the measurement beam at different locations. Self-adaptation (local adaptation) consists in the following behaviors: the system aims at the desired target point over the washing machine (WM) by displacing the laser beam so to compensate effects of WM mis-positioning due to production line inaccuracies. After this preliminary phase, the automatic search for sufficiently large Doppler signal starts. The system searches for an optimal optical signal by slightly displacing the laser beam in the surrounding of the desired target point thus optimizing measurement uncertainty. The system can support also reconfigurability (global adaptation), which consists in the possibility to plug-in/plug-out different post-processing algorithms for a deeper analysis of vibrations. For different production scenarios different diagnostic algorithms are chosen. This modular approach allows to consider the scenario of the production line and the quality of the operations carried out on the production line before the end product is made. In order to successfully use the self adaptation behavior to increase measurement accuracy, for this thesis a deep research of the causes correlated to uncertainty in industrial diagnostic has been made. It this work it is shown how the RMS amplitude of the Doppler signal (signal quality - SQ) is strictly correlated to measurement uncertainty, when SQ decreases then uncertainty affects the vibration velocity signal. Experimental data allow to say that SQ value is correlated to the morphology of the target surface and for a short period of time (10-15 s), so during the vibration the SQ value depends only on X-Y position of the laser beam on the target surface. These facts allow to use the SQ function as a cost function and the decrease the measurement uncertainty is a problem correlated to the optimization of the SQ value during the vibration measurements. The optimization strategy for the measurement enhancement achieved by the down-hill algorithm (Nelder-Mead algorithm) and its effect on signal quality (SQ) improvement are discussed. ii With these features, this system is designed as a Quality Control Agent (QCA) and it is part of a Multi Agent System (MAS) that supervises all the production line. This thesis also shows the data exchange between the measurement system and other agents in order to realize a decentralized manufacturing system. In fact, in a distributed system, the estimation of the confidence level of the information provided by other agents plays an important role. The QCA associated to the measurement system has to be able to understand the confidence level of the diagnostic results provided. To understand the confidence level of the diagnostic information extracted from a feature, an uncertainty estimate model applied to a vibration signal acquired from a washing machine has been conceived and implemented. In this way, the QCA can provide the overall diagnosis for the WM and estimate the uncertainty level with which the diagnosis has been performed. These information are used by the independent meta agent (IMA) to perform a trend analysis and elaborate suggestions and warnings to improve the process and product execution.
Rossi, Stefano. "Sviluppo ed utilizzo in ambito biomedico di un casco strumentato per il rilievo della cinematica della testa." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2007. http://hdl.handle.net/11577/3425077.
Full textZanelli, Giulia. "Utilizzo di una piattaforma motorizzata e di un casco strumentato per il rilievo della cinematica della testa in condizioni di perturbazione dell'equilibrio." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2008. http://hdl.handle.net/11577/3426605.
Full textIl mantenimento della postura eretta, in condizioni sia statiche che dinamiche, è un compito delicato per il Sistema Nervoso Centrale, poiché richiede la corretta integrazione ed interpretazione dei segnali provenienti dai differenti sistemi sensoriali, quali quello somato-sensoriale, visivo e vestibolare. La lesioni di uno qualunque di questi sistemi sensoriali o del Sistema Nervoso Centrale stesso provoca seri problemi nella capacità di mantenere la stabilità ed incide sulla abilità dei soggetti di controllare e coordinare correttamente i segmenti corporei, nonché di regolare opportunamente il tono muscolare. In particolare, la Paralisi Cerebrale Infantile è una patologia che si manifesta con una disorganizzazione motoria ed una rigidezza muscolare tali da rendere difficile acquisire le normali abilità necessarie per il mantenimento dell’equilibrio. Per questo il personale medico del Dipartimento di Neuro-Riabilitazione dell’Ospedale pediatrico “Bambino Gesù” ha espresso la necessità di avere a disposizione una piattaforma robotica che permettesse loro, da una parte, di valutare in maniera oggettiva lo stadio della patologia (fase di evaluation); dall’altra, di sottoporre i pazienti ad un esercizio continuo tale da ottenere il recupero, almeno parziale, delle abilità (fase di rehabilitation). Per rispondere a questa esigenza, si è iniziato con l’affrontare lo studio dell’Anatomia e della Fisiologia, per comprendere in maniera più completa il problema con cui bisognava confrontarsi. È stato,dapprima, preso in esame il neurone, cuore funzionale del Sistema Nervoso Centrale, con le sue caratteristiche principali e con la rete di cellule sensoriali da cui il Sistema Nerovso Centrale trae le proprie informazioni; si passa, quindi, al sistema vestibolare ed a quello locomotorio. L’analisi del sistema vestibolare si è basato sul riconoscimento del ruolo delle differenti strutture che lo compongo: i canali semicircolari, per le accelerazioni angolari, e gli organi otolici, assimilabili ad un accelerometro ed in grado di rilevare le accelerazioni lineari. Per l’apparato locomotore sono stati presentati i differenti elementi base e la loro funzione in relazione al compito di mantenimento della postura; è stata, quindi, spiegata la scelta di modellare il corpo umano come un pendolo inverso single-link e sono state valutate le successive complicazioni, introdotte perché il modello risultasse maggiormente aderente alla realtà e permettesse di studiare in modo più puntuale la cinematica del corpo umano in seguito ad una perturbazione imposta. Avendo a disposizione gli strumenti base per comprendere il funzionamento del corpo umano, si è passati ad analizzare lo stato dell’arte delle piattaforme riabilitative. Lo studio dell’equilibrio è iniziato ben prima di avere a disposizione i sistemi robotici odierni: la stabilometria è nata come osservazione qualitativa della capacità di mantenere l’equilibrio ed è diventata esame quantitativo con l’introduzione della piattaforma di forza, per localizzare la posizione della proiezione a terra del baricentro. Grazie all’evoluzione tecnologica, la stabilometria è stata affiancata, a non sostituita, dallo studio della posturografia dinamica, nella quale è stato introdotto l’elemento di moto della pedana. Si è notato, infatti, come l’equilibrio dinamico risultasse più semplice da mantenere per i soggetti patologici, poiché il moto aggiunto della pedana fornisce loro maggiori informazioni, tali da integrare quelle falsate o rese carenti dalla patologia. La piattaforma riabilitativa, già commercializzata ed entrata nell’usuale utilizzo, è l’EquiTest® System, costituita da una cabina chiusa la cui base può subire traslazioni antero-posteriori o inclinazioni sul piano sagittale, secondo input di tipo sinusoidale di ampiezza predeterminata o proporzionale al micromoto naturale del centro di pressione. L’Equitest permette, inoltre, la stimolazione del segnale visivo, poiché lo schermo di fronte al soggetto proietta un’immagine oscillante con un segnale simile a quello inviato alla base. Con questa strumentazione è possibile analizzare la capacità di mantenere l’equilibrio in condizioni di perturbazione dello stimolo visivo e/o dei segnali somato-sensoriali provenienti dai piedi, ma esclusivamente con perturbazioni sul piano sagittale: questa scelta deriva dall’aver assunto come modello del corpo umano il pendolo inverso. Tuttavia l’avere perturbazioni su un unico piano risulta chiaramente un limite, infatti le perturbazioni reali difficilmente agiscono secondo un singolo asse, i sistemi propriocettivi e vestibolari sono sensibili a stimolazioni su piani differenti da quello sagittale e, infine, la risposta posturale è sensibile alla direzione. Per superare ciò si sono utilizzate in maniera alternativa le pedane già a disposizione, sono adattate agli studi clinici piattaforme inizialmente ad uso sportivo (es. treadmill) oppure sono progettate piattaforme ad-hoc che tengano conto delle problematiche sollevate; la quasi totalità dei progetti sono basati sulla piattaforma di Stewart, un dispositivo completo con i suoi sei gradi di libertà, ma con un campo di lavoro ristretto, un ingombro significativo ed un costo elevato. Le differenti pedane rintracciate in letteratura permettono di analizzare la postura umana in una serie di condizioni molto vasta; tuttavia, perché la ricerca non sia fine a sé stessa, è necessario che i protocolliproposti dai diversi gruppi di ricercatori forniscano risultati confrontabili sia intra- che inter-laboratorio; a testimonianza di ciò, è comprovato l’utilità di riportare non solo i valori massimi di spostamento e velocità, ma anche le accelerazioni e, in altri termini, una descrizione completa dell’input. Le idee raccolte dalla ricerca bibliografica sono presentate in base ai gradi di libertà mantenuti liberi dai differenti sistemi robotici, alle condizioni in cui i test venivano svolti, al segnale di input inviato e a quelli di output raccolti, nonché le caratteristiche dei soggetti. Il movimento più semplice eseguito da una piattaforma è quello della traslazione posteriore ed ha permesso di individuare se le strategie posturali di hip o ankle strategy fossero distinguibili sulla base dei momenti torcenti. La stessa perturbazione è stata, inoltre, utilizzata per studiare le capacità motorie dei bambini sani e di quelle affetti da Paralisi Cerebrale; in particolare per comprendere se, nello studio del cammino, fosse più corretto suddividere i bambini in base all’età e non piuttosto rispetto al loro sviluppo motorio effettivo. Partendo dai risultati precedenti, si è anche cercato di individuare se il problema nella risposta muscolare dei bambini affetti da diplegia spastica fosse nella generazione della contrazione della fibra, nella tempistica o in una disorganizzazione delle fasi di lavoro dei gruppi muscolari. Il primo passaggio logico è estendere il movimento di perturbazione da semplice traslazione indietro a movimento antero-posteriore; con questo tipo di perturbazione in particolare sono state analizzati il pattern head-fixed-to-surface o ankle strategy, in cui la testa si muove con la piattaforma, ed il pattern head-fixed-in-space o hip strategy, in cui la testa viene bloccata nello spazio. La scelta fra queste due possibili strategie è legata principalmente alla frequenza del movimento ed alla possibilità per i soggetti di utilizzare o meno la vista, infatti nel caso di esercizio ripetuto ad occhi chiusi il pattern con la testa ferma nello spazio non viene mai realizzato. È stato possibile, in questo modo, riconoscere i ruoli dei differenti sistemi sensoriali: il somato-sensoriale è specifico per la coordinazione motoria, mentre la vista ed il sistema vestibolare sono funzionali alla stabilizzazione della testa nello spazio. I vari protocolli si sono proposti, ad esempio, di analizzare la modalità di transizione naturale fra i due pattern posturali o la possibilità di passare volontariamente da un pattern all’altro. È stato introdotto nel protocollo, infine, un disturbo propriocettivo, cioè l’elettro-stimolazione di alcuni gruppi muscolari degli arti inferiori, per comprendere se il controllo dell’equilibrio si basasse su un feedback propriocettivo o su un’anticipazione di quanto accadrà. Gli studi con perturbazioni di traslazione sono affiancati da quelli che impongono rotazioni della base di appoggio su un singolo piano principale: sul piano frontale (angolo di rollio o di roll), sul sagittale (angolo di beccheggio o di pitch) e sul traverso (angolo di imbardata o di yaw). A. Blumle et Al. (2006) hanno cercato di individuare il ruolo cognitivo dell’input visivo in soggetti sani e pazienti vestibolari sottoponendoli a rotazioni fisiche sul piano frontale ed a rotazioni del campo visivo sul piano sagittale; è stato così possibile osservare che la vista veniva utilizzata per mantenersi fermi solo quando la scena era individuata come fissa, facendo registrare ondeggiamenti maggiori del corpo quanto più lo stimolo visivo aveva oscillazioni piccole e lente, mentre veniva sostituita dall’input vestibolare quando lo sfondo era riconosciuto in movimento. È possibile, inoltre, analizzare cosa accade in seguito alla rimozione delle informazioni visive (paesaggio virtuale fermo o di uno schermo blu privo di qualsiasi punto di riferimento) ed al mascheramento dei segnali somato-sensoriali (attraverso le oscillazioni della pedana); sono stati rintracciati, così, comportamenti simili dei soggetti sani e dei pazienti vestibolari quando era utilizzata la scena visiva e forti differenze nel caso di schermo blu, infatti i soggetti sani riescono ancora a mantenersi in equilibrio mentre i patologici tendono a cadere o fare un passo in avanti.Tutte le precedenti piattaforme con perturbazioni sul piano sagittale o frontale prevedevano il soggetto in piedi, al contrario lo studio della risposta del sistema vestibolare a rotazioni sul piano trasverso sono state portate avanti con il soggetto seduto. In particolare, i soggetti vengono fatti sedere sulla sedia di Barany e sottoposti a rotazioni intorno all’asse verticale; il compito di ripetere, alla fine, lo stesso angolo in direzione opposta era eseguito in maniera piuttosto accurata dai soggetti sani e con maggiore imprecisione dai pazienti vestibolari, che in particolare risultavano insensibili alle rotazioni verso la parte lesionata. Altra possibilità è l’utilizzo di un sistema robotico, il Robuter, costituito da una sedia motorizzata in grado di essere controllata via computer per ruotare passivamente il soggetto di un angolo determinato. I soggetti, quindi, devono riprodurre, attraverso un puntatore orizzontale, l’angolo subito o alla fine della perturbazione (reproducing task) o durante il movimento stesso (tracking task), con l’obiettivo di verificare la capacità del Sistema Nervoso Centrale di comprendere correttamente gli angoli subiti e di integrare la velocità angolare on-line, per rendere possibile il compito di tracking. Analizzate le differenti possibilità di perturbazione su un singolo asse vengono presentate ora i movimenti multi-assiali, ma ciò non deve lasciar pensare che il passaggio da input lungo un singolo asse ad input composti sia frutto di un progredire della tecnologia; infatti, in realtà, normalmente il percorso è stato quello opposto e si è passati al movimento lungo un solo asse solo in un secondo tempo, per specializzare la risposta posturale e legare questa alla direzione di perturbazione. L’utilizzo di una pedana in grado di traslare nelle quattro direzioni ha permesso di studiare come la risposta posturale, in temine di angoli fra segmenti, non fosse fortemente legata alla direzione della perturbazione, mentre nell’analisi degli spostamenti del centro di massa e di pressione si riscontravano dei cambiamenti legati alla direzione delle perturbazioni. Studiando anche le forze di reazione, non è stato possibile separare nettamente il controllo utilizzato sul piano sagittale da quello sul piano frontale; infatti sia l’articolazione della caviglia che quella dell’anca vengono utilizzate qualunque sia la direzione della perturbazione e, inoltre, la risposta posturale allo stimolo risulta essere una rimodulazione totale della configurazione corporea in tutti i suoi piani e non solo in quello in cui la perturbazione agisce. N. Nawayseh e M. Griffin (2006) hanno cercato di individuare una relazione fra le caratteristiche dell’input inviato alla piattaforma e la risposta posturale dei soggetti, così da poter predire la reazione ad una qualsiasi perturbazione; la pedana di cui si sono serviti, quindi, era in grado di compiere sia traslazioni che oscillazioni. I risultati, tuttavia, hanno dimostrato che la risposta cinematica variava sì con la frequenza dello stimolo, ma non in maniera uniforme, rendendo così non accurata la deduzione del comportamento posturale ad una perturbazione composta, tranne che analizzando separatamente i casi di traslazione ed oscillazione. Fino a questo punto lo studio dell’equilibrio si è basato su analisi di soggetti totalmente concentrati sul mantenimento dell’equilibrio stesso. Tuttavia, sebbene sia stato dimostrato come l’equilibrio non sia un compito automatico, tuttavia spesso la postura è solo un’attività che il Sistema Nervoso Centrale deve eseguire “in background”, contemporaneamente ad altri esercizi. Quindi, per individuare esattamente l’impegno richiesto dalla postura sono stati proposti esercizi dual task, vale a dire ai soggetti erano assegnati due compiti da svolgere contemporaneamente, uno posturale ed uno di memoria visiva, con la richiesta di concentrarsi sulle due funzioni nello stesso modo o di considerare primaria una volta una ed una volta l’altra. In questo modo è stato notato, come atteso, un miglioramento nell’esecuzione del compito cognitivo quando si chiedeva di prestarvi la massima attenzione, mentre non si è mai osservato una diminuzione della capacità di rimanere in piedi anzi, è stato interessante rilevare che nell’esecuzione del dual task le prestazioni sulla postura erano migliori che nel caso di single task: ciò è facilmente spiegabile se si considera che, per compiere il task di memoria spaziale, è richiesta una stabilizzazione della testa che va ad incidere positivamente anche sulla postura. È quindi auspicabile pensare che, nonostante uno sforzo iniziale maggiore, l’esercizio dual task porti in un secondo momento a risultati migliori. Lo studio della postura non si può svincolare totalmente dallo studio del cammino; in particolare, osservare bambini a differenti età ha permesso di comprendere come veniva raggiunta la maturità nel cammino. Per il cammino, come per la postura, la testa assume un ruolo di primaria importanza; se la testa viene assunta come sistema di riferimento, questo implica che, da una parte, deve essere stabilizzata nello spazio e, dall’altra, il suo movimento deve essere coordinato con quello del corpo. Questa coordinazione si esprime come un anticipo dello sguardo e del movimento totale della testa verso l’obiettivo, in maniera tale che la programmazione del cammino sia sempre un passo avanti all’esecuzione. Gli input su cui ci si è principalmente focalizzati sono stati quello visivo e somato-sensoriale,dimenticando apparentemente del segnale vestibolare: tale scelta è dovuta, principalmente, alla difficoltà a cui si va incontro quando si sceglie di agire su questo sistema. Per incidere direttamente sul segnale vestibolare è necessario, infatti, stimolare elettricamente l’orecchio, eseguire l’esercizio con un test calorimetrico o chiedere direttamemente al soggetto di eseguire il compito principale di equilibrio oscillando volontariamente la testa ad una frequenza stabilita; è possibile così osservare una destabilizzazione, sebbene non drammatica, della postura.Sulla base di quanto raccolto in letteratura e per lavorare in maniera più precisa sulle perturbazioni nel piano orizzontale e sulla stimolazione del sistema vestibolare, si sceglie di ideare una pedana riabilitativa motorizzata, ad un grado di libertà, in grado di far ruotare i soggetti in piedi intorno all’asse verticale. Il progetto della base rotante è presentato sia dal punto di vista della meccanica che del controllo, verificandone poi le caratteristiche metrologiche di riproducibilità ed ripetitività dei movimenti imposti. Il set-up sperimentale utilizzato nei protocolli è costituito da: • una pedana rotante motorizzante; • un sistema opto-elettronico, per la ricostruzione della cinematica del soggetto; • una piattaforma di forza, per acquisire la traiettoria del centro di pressione; • un casco strumentato con cluster di accelerometri e giroscopi, per conoscere la cinematica della testa ed utilizzare i movimenti della stessa come input per la pedana. Sono stati, quindi, esposti una serie di protocolli sia per la valutazione delle abilità posturali e di orientamento dei soggetti sia per la riabilitazione dei pazienti in età pediatrica affetti da emiplegia. Nel primo protocollo presentato si chiede ad adulti sani di percorrere una traiettoria triangolare ad occhi chiusi, sia in direzione oraria che antioraria, in presenza o meno di una peso sulla spalla destra, in modo da valutare l’influenza del carico asimmetrico sulle informazioni di tipo propriocettivo e le modifiche posturali introdotte. Nei successivi due protocolli vengono presentate prove posturali per individuare le strategie di recupero dell’equilibrio e di mantenimento della postura eretta che i soggetti mettono in atto quando sono perturbati su piano orizzontale da un input di tipo non periodico e periodico a frequenza variabile. Sulla base di questi risultati, viene approntato un protocollo riabilitativo per pazienti pediatrici affetti da emiplegia, sia congenita che acquisita, al fine di sbloccare i cingoli pelvico e scapolare e di insegnare loro, attraverso il disequilibrio, una nuova strategia posturale. L’ultimo protocollo è di tipo valutativo, per analizzare le capacità dei soggetti bendati di orientarsi nello spazio in seguito ad una perturbazione sul piano orizzontale. Sono coinvolti in questo design sperimentale sia giovani sani che bambini con emiplegia congenita, per valutare l’integrità del sistema motorio-sensoriale dei pazienti e verificare l’esistenza di un legame fra patologia ed abilità nel riconoscimento spaziale tramite il confronto dei risultati.
Flori, Roberta. "Sviluppo di un sistema di taratura per casco strumentato." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2010. http://hdl.handle.net/11577/3426552.
Full textIl presente lavoro di tesi ha avuto per oggetto lo sviluppo di una nuova metodologia di taratura dinamica di caschi strumentati, utilizzati in campo neuro riabilitativo per rilevare i moti del capo dei pazienti. È stato realizzato un sistema in grado di riprodurre i movimenti tipici della testa. Il lavoro è iniziato con una ricerca bibliografica per definire i campi di variabilità dei parametri di taratura, ovvero le rotazioni tipiche del capo sul piano frontale, sagittale e trasversale, nonché i loro campi di frequenza. In letteratura si trovano diverse configurazioni per la sensorizzazione del caschetto, con accelerometri e giroscopi, e diversi sistemi ad oggi utilizzati per la loro taratura. Ma non esistono sistemi sviluppati ad hoc, come questo, per poter fare una taratura dinamica, riproducendo proprio le condizioni operative del casco strumentato. Sono stati realizzati e testati due prototipi, il secondo dei quali, il più complesso, realizza tutte le rotazioni del capo definite dall’analisi bibliografica.
Piras, Daniele. "caratterizzazione multiparametrica di tessuti biologici agli ultrasuoni con metodi spettrali e probabilistici." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2008. http://hdl.handle.net/11577/3426156.
Full textIl carcinoma mammario si presenta sotto molteplici evidenze mammografiche. Nel 47 percento dei casi l’unico segno della presenza di un tumore alla mammella è la presenza di microcalcificazioni (MC). In generale in ecografia mammaria, le microcalcificazioni sono di difficile individuazione perché si tratta di inclusioni iperecogene ma dell’ordine di qualche centinaio di micrometri e dunque facilmente nascoste da un mezzo circostante molto ecogeno per la presenza di tessuto adiposo e fibroso. Per simulare la presenza di microcalcificazioni sono stati utilizzati microgranuli di idrossiapatite (HA) in fantocci di varie tipologie. Fantocci rettangolari per scansioni lineari, fantocci cilindrici per scansioni angolari, e materiali per il background, variabile da una miscela di Agar e acqua (alto contrasto) ad Agar e Latte (basso contrasto). La Tomografia tradizionale con RX, PET, ecc si basa sulla trasmissione di un pacchetto di energia (origine raggi x, positroni, ecc.) attraverso un materiale e ne registra un assorbimento da parte del tessuto. Un approccio simile si realizza quando si utilizza un sistema US con trasmettitore e ricevitore fisicamente separati, in cui viene registrata, attraverso i tempi di volo, la mappatura dell’attenuazione e della velocità sonica nel mezzo. In questo studio viene invece utilizzato un ecografo commerciale, cioè un sistema in cui trasmettitore e ricevitore coincidono:, si ottiene quindi, per ogni angolo di vista, una mappa bidimensionale degli echi di ritorno. Questo significa che tutte le tecniche standard di ricostruzione utilizzate per la tomografia tradizionale non sono applicabili, almeno direttamente, per la ricostruzione ecografica a partire da immagini bidimensionali. Scopo di questo lavoro risulta quindi anche lo studio di un protocollo di elaborazione dati che consenta di matchare un set di N immagini bidimensionali prese ad angoli ?N in una singola immagine che rappresenti l’oggetto a 360°, elaborando i dati acquisiti in termini spettrali (Faran) e probabilistici (Riciano) e disponendo di N realizzazioni tutte indipendenti tra loro.
ERRIU, MATTEO. "Direct measurement of ultrasonic activity on microbial metabolism and analysis of related uncertainty." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2013. http://hdl.handle.net/11583/2507350.
Full textChiariotti, Paolo. "Noise source identification: an innovative approach of the selective intensity method." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2011. http://hdl.handle.net/11566/242007.
Full textNoise control research field has grown widely in the last thirty years. That has led to the development of several noise source identification techniques. Unfortunately, even though they perform very well when applied in free field conditions, they still lack of accuracy when applied in reverberant/really noisy environments. This thesis deals with a new approach of the noise source identification method named Selective Intensity (SI), appositely developed to operate in highly reverberant environments like aircraft cabins. The Selective Intensity is a vibro-acoustic correlation technique capable of locating the strongest structural sources that mostly radiate to the acoustic field. Correlation is obtained calculating vibroacoustic transfer functions got representing the physical system as a Multiple Input Multiple Output model: structural vibrations are the inputs while acoustic pressures are the outputs of that model. The evaluated FRFs let to establish a linear relation between each structural source (cause) and the corresponding acoustic pressure (effect), and that reduces the influence of extraneous noise sources that are not coherent to vibration. The Selective Intensity component is therefore the one that the microphones (outputs) would “hear” if only the corresponding source (input) would act and radiate the acoustic field, not considering the complexity of the whole sound field produced by all the sources emitting simultaneously. By mapping those contributions the main noise sources can be identified. The innovation behind the proposed approach consists in involving, for the very first time, the usage of a Scanning Laser Doppler Vibrometer (LDV) and a Sound Intensity p-p probe. The optical non-contact nature of the LDV lets to collect information with a very fine spatial resolution and not modifying the dynamic behaviour of the analyzed structure. That has two main consequences: accurately characterizing the structural sources that radiate to the sound field and locating noise sources with fine spatial resolution. For the first time a comprehensive analysis of the numerical aspects lying behind the SI is performed. The calculation of the above mentioned transfer functions requires the solution of an inverse problem. That often leads to numerical instabilities, the worse the bigger the size of the problem; the increasing of the number of structural references therefore results in calculation issues. One way of limiting these side effects is represented by numerical regularization and the usage of that approach is discussed throughout the thesis. Algorithms for the automatic selection of the regularization parameter are described, also linking the method choice to the measurement conditions. Moreover a deep sensitivity analysis is undertaken, focusing on those parameters that mostly influence the SI outcomes (e.g. sources coherence). Results from real applications of the technique are widely presented, but particular attention is given to those obtained on an Alenia Aeronautica ATR42 ground test facility. The development of a smart tool able to face the early approach of a noise control problem is an interesting task to fulfill. The possibility of further separate structural and acoustic sources contributions from data measured for the Selective Intensity calculation would therefore represent a useful goal to achieve. Based on these considerations, the exploitation of the Independent Component Analysis (ICA)technique for vibro-acoustic purposes is also handled throughout the thesis. A debate about ICA merits and limits is presented; moreover, performances of that approach in achieving source contributions reconstruction are described regarding both simulated and real test cases, those last referring to a measuring campaign at the Brüel & Kjær Sound & Vibration (DK base). Results obtained so far demonstrate the technique is worth of attention and it deserves further studies, even though it suffers of some drawbacks. The most relevant issues are nowadays linked to the available algorithms and to the lack of objective metrics to assess accuracy in source contribution reconstruction. The research activity has been carried out within the European project CREDO (Cabin noise Reduction by Experimental and numerical Design Optimization, 2006-2009) focused on the development of innovative numerical and experimental techniques, able to improve the efficiency of aircrafts and helicopters cabins vibro-acoustic design, in order to increase the on-board comfort.
Sopranzetti, Francesca. "Acoustic beamforming: innovative methods to overcome current limitations." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2013. http://hdl.handle.net/11566/242694.
Full textSince its introduction acoustic beamforming has imposed itself as the principal technique for the mapping of acoustic sources in the far field. Even if some decades have passed since it was firstly used, important limitations still remain at the state of the art. In particular, the main shortcomings are relative to three aspects. The first one is the beamformer resolution capability, that strictly depends on the structure of the array, i.e. on the hardware available for the measurement. The second is the relative phase assessment amongst sources, that can not be achievable by the known state of the art techniques. The third is that the measurement background noise can be high and cover the phenomenon of interest, in particular in some applications as the aeroacoustic ones. The aim of the present research is to introduce new methods to overcome the limits above. At first the technique called VAMOS (Virtualized Array for MOving Sources) is introduced and treated. It can be used in all those cases when the object under investigation is moving, such as pass–by or fly–over measurements. Once the measurement is performed, VAMOS exploits the object motion to virtually extend the array used for the acquisition: in this way the array aperture, i.e. its resolution, is increased in the direction of motion. Numerical validations, performances and uncertainty analysis are treated in the dissertation. Secondly, the problem of relative phase assessment is treated. Two new techniques are described. The first one is the Phase Mapping by Monopole Substitution (PMMS). It constitutes a post–processing step to be performed after beamforming calculations to complete the obtained sound power beamforming map with that of phase. The technique is presented with a complete uncertainty analysis and both numerical and experimental results. The second technique introduced is an inverse technique directly proceeding by Suzuki’s L1 Generalized Inverse Beamforming. The map of sources relative phase is obtained by modeling the sound field with a orthonormal base of monopoles. Finally, multi–sensor data integration is exploited to highlight and understand aeroacoustic noise generation mechanisms. In particular, the acoustic ix field due to a wind turbine will be analyzed by means of Coherent Beamforming: aeroacoustic contributions are separated by means of a reference signal sensitive to the other disturbing sources, such as mechanical ones. At the end, the acoustic field of a laminar separation bubble will be studied by means of beamforming and causality correlation approach.
Pacilli, Alessandra. "Riabilitazione robotica della postura in Pediatria; progettazione, sviluppo, implementazione del sistema di controllo e sensorizzazione di un robot riabilitativo e sua utilizzazione nella routine clinica." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3423856.
Full textIl mantenimento della postura è un compito complesso, pur nella sua apparente naturalezza, ed è spesso compromesso in pazienti con patologie a carico del Sistema Nervoso Centrale (SNC). Questo compito è, infatti, frutto dell’integrazione di numerosi input sensoriali, propriocettivi ed esterocettivi, da parte del SNC; tali input vengono elaborati per attuare, in ogni istante, durante tutte le attività quotidiane, una configurazione di equilibrio per l’intero apparato muscoloscheletrico. La riabilitazione del mantenimento della postura ha acquistato importanza sempre crescente nel campo della neuro-riabilitazione ed ha conosciuto nuovi stimoli nel razionale della terapia mediata da robot, la quale si fonda sul concetto della plasticità corticale, ossia sulla capacità del SNC di riorganizzarsi anche a seguito di accidenti cerebrovascolari. Per questo motivo, gli ultimi decenni hanno visto l’introduzione di numerose piattaforme robotiche sia in Ricerca che in Clinica, allo scopo di migliorare il processo di recupero dell’equilibrio e la sua oggettivazione. L’assenza, in letteratura, di una piattaforma motorizzata a 2 gdl (gradi di libertà), e in grado di interagire con i soggetti posti al di sopra di essa, hanno portato alla progettazione di un dispositivo con queste caratteristiche, destinato all’utilizzo da parte dei pazienti pediatrici del MARlab (Movement Analysis and Robotics laboratory) dell’OPBG (Ospedale Pediatrico “Bambino Gesù”) di Palidoro (RM). Dopo l’individuazione delle specifiche di progetto, la scelta e il dimensionamento dei componenti, la piattaforma è stata disegnata in ambiente CAD, risultando un robot cartesiano con un workspace di 15x15 cm2 ed un basso profilo (170 mm), ideale per essere in futuro installata al di sotto del pavimento. Il cuore del dispositivo è costituito dai due motori lineari a induzione elettromagnetica LinMot, che consentono di attivare ciascuno una direzione del moto. Al fine di rendere la piattaforma interattiva, è stato necessario sensorizzare ciascun motore con una cella di carico, così da rilevare la volontà esterna di muovere il robot. Inoltre, trattandosi di un dispositivo destinato a pazienti pediatrici, aventi cioè massa corporea confrontabile con quella della piattaforma, è stato condotto uno studio per valutare la possibilità di compensare in accelerazione le uscite delle celle di carico, depurandole dalla forza di inerzia associata proprio al moto della piattaforma. La filosofia di approccio alla costruzione di questo prototipo, denominato SlideBiT2D, è quella di un sistema aperto ed evolvibile, sia dal punto di vista dell’hardware che del software, pronto ad accogliere nuove necessità espresse da parte del personale medico. Per questo, si è scelto di installare la rete di sensori e attuatori su bus di campo CAN, scegliendo come master della rete un nodo CANopen-compliant, programmabile però in ambiente LabVIEW. Il software è stato concepito come articolato su tre livelli e ne sono stati sviluppati i due più bassi, in modo da svincolare la creazione di una interfaccia utente da qualsiasi conoscenza del CANopen, protocollo molto efficiente ma anche complesso da apprendere. Per rendere la piattaforma una vera e propria interfaccia aptica, in grado cioè di rispondere alle sollecitazioni imposte dall’esterno, i motori sono stati controllati in velocità e, in più, è stato sviluppato un controllore di livello superiore per simulare una molla a 2 gdl, di rigidezza variabile K, posta in parallelo ad uno smorzatore con coefficiente C. Il controllo così realizzato è stato testato dapprima con un banco di prova, lungo una sola dimensione, ed è stato poi implementato con successo in 2D sulla piattaforma. Avere a che fare con un prototipo di un dispositivo medico ha richiesto alcune attenzioni particolari durante tutta la attività di progettazione. Anzitutto, per ciò che riguarda la sicurezza elettrica, il quadro elettrico è stato sviluppato da una ditta certificata (MPD srl – Induno Olona, VA). L’utilizzo stesso della piattaforma, in attesa che essa sia interrata, sarà auspicabilmente condotto in combinazione con l’utilizzo di un carroponte in dotazione al MARlab dell’OPBG di Santa Marinella. Infine, come si conviene ad ogni dispositivo di misura, la messa in opera del robot richiederà una ulteriore fase di taratura dei motori e delle catene di misura presenti, al fine di garantire la qualità delle misure e la sicurezza nella interazione per il paziente.. Infine, come si conviene a un qualsiasi dispositivo di misura, la messa in opera del robot richiederà una ulteriore fase di taratura dei motori e delle catene di misura presenti, al fine di garantire la qualità delle misure e la sicurezza nella interazione per il paziente.
Giacometti, Massimiliano. "Riproducibilità delle condizioni operative di meccanismi articolati e loro collaudo." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2008. http://hdl.handle.net/11577/3425066.
Full textFaina, Nicola. "Metodologie innovative per il monitoraggio dell'interazione fluido-struttura mediante misure senza contatto." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3424055.
Full textLa presente tesi tratta una particolare linea di ricerca nell'ambito di un più ampio progetto di ricerca avente l'obiettivo di sviluppare metodologie di misura innovative per l'analisi dell'interazione fluido-struttura, con particolare riferimento al monitoraggio ed alla diagnostica di componenti di impianti energetici (turbine, pale di turbine eoliche, ecc.). In particolare, l'obiettivo è stato focalizzato sulla misura delle stato tensionale mediante Thermoelastic Stress Analysis (TSA) di turbine eoliche completamente assemblate ed in condizioni reali di esercizio, anche in movimento a velocità elevate. In una prima fase puramente sperimentale, sono stati progettati i casi di studio, sono state riprodotte in laboratorio (galleria del vento) le condizioni di sollecitazione ritenute significative e rappresentative delle reali condizioni di esercizio dei componenti, e sono state eseguite le acquisizioni strumentali contemporaneamente con misure tradizionali a contatto e misure termografiche senza contatto. Successivamente sono state sviluppate due soluzioni innovative di post-processing, fondamentali per il raggiungimento del risultato. Dapprima la messa a punto di un algoritmo di compensazione del movimento dell'immagine termografica, per l'inseguimento mediante pattern recognition di marcatori termici opportunamente posizionati sulla superficie del componente meccanico in esame, che consente il passaggio della misura termografica acquisita da un sistema di riferimento assoluto fisso rispetto alla termocamera ad un sistema di riferimento relativo solidale al componente stesso. In tal modo si ottiene una nuova sequenza di immagini termografiche "derotate" da sottoporre al successivo algoritmo per la validazione e la scalatura della mappa tensionale termografica dell'intero corpo in esame mediante il confronto con le misure convenzionali puntuali acquisite contemporaneamente, che consente infine di ottenere una mappa tensionale quantitativamente significativa su tutta la superficie del corpo in esame. In tal modo, utilizzando i risultati conseguiti, risulta possibile applicare l'analisi termoelastica (TSA) per la misura di mappe continue dello stato tensionale sull'intera superficie dei componenti in esame. Si possono così superare gli evidenti limiti dei sistemi di misura tradizionali a contatto, che risultano difficilmente applicabili in certe condizioni di funzionamento (componenti in moto casuale) ed in certe aree geometriche degli stessi componenti, e che in ogni caso riescono a fornire solo misure puntuali.
Arnesano, Marco. "Design of a comfort based smart metering system for sport and recreational buildings." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2013. http://hdl.handle.net/11566/242712.
Full textThis work summarizes the design and development of a comfort-based smart metering-system dedicated to sport facilities. Smart metering systems are usually designed only to monitor energy, while comfort is often neglected. This is on the contrary particularly im-portant in these facilities because of the intense activities carried out and the desire to maintain a sense of well-being. The different functionalities are developed in agreement with this approach, involving energy monitoring, comfort evaluation, sensors network op-timization, data analysis and display for the end user. Comfort indices (PMV, predicted mean vote, and PPD, predicted percentage of dissatisfied) are used instead of the only air temperature, accompanied by a calibration procedure and global sensitivity analysis. The calibration procedure is based on the comparison between subjective comfort through sur-veys and objective measurement with a microclimate station. This analysis, applied at two real cases (swimming pool and gym), reveals a drift of the thermal neutrality which is used as correction factor. The global sensitivity analysis is useful on one hand to apply some simplification hypothesis to avoid the measurement of the low-sensitive variables and, on the other hand, to identify which variables are more important in this field of application. The measurement system has to be deployed in very large spaces with a sufficiently cost-effective sensor network and with an accuracy suitable for feedback to the control systems. In order to reduce the impact of the uncertainty, due to the horizontal distribution and air stratification, a dedicated tool has been developed which provides the optimal number and position of temperature sensors in the space with a potential energy saving that has been assessed with a simulation model. The designed solution is part of the development of a dedicated BMS (Building Management System) for sport and recreational buildings in the framework of the European Project FP7 SportE2.
Lonzi, Barbara. "Development and application of experimental methodologies for the mechanical characterization of non-linear materials exploited in the production of loudspeakers." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2015. http://hdl.handle.net/11566/243121.
Full textThe mechanical characterization of materials exploited in the production of loudspeakers requires the development of investigative techniques that adapt to the specificities of each type of test material. The proposed approaches were diversified depending on the concerned material and the nature of the characterization, i.e. static or transient versus dynamic. A new hybrid dynamic characterization of paper was presented. Thanks to the combined employment of a Finite Element Method together with the Experimental Modal Analysis, the dynamic mechanical properties of the material, i.e. the storage and the loss moduli, can be evaluated in a wide range of frequency. A linear relationship between mechanical properties of paper and frequency was found within the acoustic range. The proposed experimental setup for the transient test on rubbery materials aimed to the investigation of the three-dimensional strain state of the sample subjected to uniaxial load. The viscoelastic behavior of the material was then described through the constitutive laws provided by the generalized Maxwell model and the generalized Kelvin-Voigt model. The three-dimensional strain measurement allowed the identification of the limits in terms of applied strain within which the hypothesis of isotropic and incompressible material is verified. The dynamical characterization was performed by means of a new approach for the construction of the mastercurves of both storage and loss modulus starting from Dynamic Mechanical Thermal Analysis data. The experimental results were described by the Havriliak-Negami model, which represents a powerful tool for determining the shift factors needed to achieved a reliable mastercurve within a wide range of frequency. The developed methodologies allowed to describe the mechanical properties of the investigated materials by means of parametric models. The complete set of identified parameters are readily employable for the purpose of numerical simulation of the loudspeaker.
Grott, Matteo. "Design of Suspension Systems and Control Algorithms for Heavy Duty Vehicles." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2010. https://hdl.handle.net/11572/368043.
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