Una delle fonti di energia rinnovabile più promettenti è il moto delle onde dei mari e degli oceani. La principale difficoltà nella raccolta di energia dalle onde consiste nella trasformazione del moto oscillatorio in un moto rotatorio, al fine di poter mettere in azione un generatore elettrico. Negli ultimi anni sono stati sviluppati diversi dispositivi per la generazione di energia dal mare,...
Le travi ed i tubi a parete sottile sono componenti fondamentali, ampiamente utilizzati in diversi ambiti dell'ingegneria, tra cui la meccanica, l'aerospaziale, la navale e le costruzioni. Una rilevante applicazione industriale riguarda il trasporto di petrolio, gas e altri fluidi. In tale contesto, risulta essenziale analizzare l'impatto dei carichi operativi o eccezionali, come quelli che si...
Nell’ambito dei sistemi industriali critici per la sicurezza (‘safety critical’) la complessità dell’architettura è crescente ed esige una piena tracciabilità del processo di progettazione, dal requisito tecnico al prodotto finale. Per decomporre tale complessità e assicurare la tracciabilità è in corso di strutturazione in molti ambiti, specialmente in quello aeronautico, la realizzazione di...
Nel settore automotive, le ruote dei veicoli rivestono un ruolo cruciale nella sicurezza complessiva del mezzo. Un malfunzionamento o una progettazione inadeguata possono compromettere non solo la stabilità e la manovrabilità del veicolo, ma anche mettere in serio pericolo l'incolumità degli occupanti, con conseguenze potenzialmente anche gravi.
Un elemento centrale nella progettazione di una...
Gli adesivi anaerobici consentono l'incollaggio di parti metalliche sotto l'azione concomitante di un serraggio meccanico. Le applicazioni più rilevanti riguardano i giunti flangiati, gli accoppiamenti per interferenza e le connessioni filettate. Mentre la resistenza statica degli adesivi anaerobici è stata ampiamente studiata, il loro comportamento piezo-resistivo in presenza di...
Gli Energy Harvester elettromagnetici (EMEHs) per il recupero di energia da vibrazioni ambientali sono comunemente conosciuti per le loro elevate prestazioni nella conversione di potenza e per le basse frequenze di funzionamento rispetto alle soluzioni che impiegano principi alternativi (i.e. piezoelettrici, elettrostatici). Questo lavoro riporta lo studio, la progettazione, lo sviluppo e la...
The agricultural sector is at the centre of an authentical technological revolution. In this context, digitalization is increasingly playing a predominant role in this sector. Indeed, progressively more vehicles and machineries are equipped with IoT devices with the aim to optimize the entire agricultural process within which the machinery is involved according to precision farming principles....
Most of the railway lines in European countries are electrified, which makes railway transportation more eco-friendly when compared to road transportation. Nonetheless, while increasing running speeds and hauled loads could improve the attractiveness and competitiveness of the railway system for freight transportation, this brings several con-cerns in terms of running safety. It is well known...
Keywords: twin-disc; wear; tread braking; wheel-rail contact; railways; similitude model.
1. Objective
The wheel-rail contact represents the most critical aspect for the safe and reliable operation of railway vehicles. In particular, the wear process, caused by the rail-wheel interaction, modifies their profiles, negatively impacting the running performances and safety of the...
Le attività alpinistiche ed i lavori in sospensione su corda, sempre più diffusi nell'ambito dell'edilizia, sono intrinsecamente affetti da pericoli oggettivi. Il Centro Studi Materiali e Tecniche (CSMT) del Club Alpino Italiano (CAI) da parecchi decenni ha dato un contributo significativo e riconosciuto a livello internazionale nel miglioramento della sicurezza nello svolgimenti di tali...
The transition towards Nearly Zero Energy Buildings (NZEB) is a fundamental objective aligned with European Union sustainability goals, necessitating the integration of bio-inspired and fully recyclable materials in lightweight, energy-efficient construction elements. Traditional construction materials often suffer from high embodied energy, with concrete and steel contributing nearly 39% of...
Architected materials represent a transformative advancement in material science, offering unprecedented control over mechanical properties by tailoring structural topology. These materials are poised to revolutionize industries where lightweight, high-strength, and damage-tolerant materials are essential, including aerospace, biomedical implants, and mechanical metamaterials. However, a...
Le anisogrid lattice structures stanno suscitando un interesse crescente grazie alle loro eccezionali proprietà fisiche e meccaniche. L'impiego delle tecniche di produzione additive manufacturing permetto infatti la creazione di tali geometrie, caratterizzate da elevati rapporti resistenza/peso, che le rendono ideali per la realizzazione di componenti meccanici leggeri.
Lo studio oggetto...
Tra il 2015 e il 2016 un consorzio costituito da differenti partner ha sviluppato un progetto di ricerca, denominato PERIMA, per la realizzazione di un prototipo di un palo telescopico per produzione eolica con ridotto impatto ambientale ed il relativo sistema di sollevamento per una turbina di potenza da 60 a 250 kW e un’altezza di 30 m. Un palo eolico telescopico, che si solleva e si abbassa...
L'impatto con volatili nella fase di volo a bassa quota è un evento comune che può compromettere l’integrità strutturale del velivolo e dunque la sicurezza del volo, rendendo necessaria la valutazione di tale evenienza a partire dalle prime fasi di progettazione. Tra i componenti maggiormente esposti figurano i bordi d’attacco delle ali, degli impennaggi, i parabrezza e i supporti dei motori...
Keywords: tread braking; finite element; twin-disc; experimental tests.
1. Objective
During braking operations in railway vehicles, significant heat is generated as brake blocks press against the wheel tread, converting kinetic energy into thermal energy. This leads to increased temperatures in both the wheel and brake shoes. Additionally, the phenomenon known as “rail-chill”,...
The components of a tokamak nuclear fusion reactor operate under extreme conditions, facing intense electromagnetic loads, high temperatures, and neutron irradiation.
In this context, the DEMO Divertor is the in-vessel component subject to the most demanding requirements. Specifically, the Divertor comprises multiple substructures directly exposed to the plasma inside the reactor’s vacuum...
L’inquinamento ambientale causato dai veicoli a combustibili fossili è un problema sempre più rilevante, che contribuisce al riscaldamento globale e alla riduzione della qualità dell’aria, con effetti negativi sulla salute, in particolare quella respiratoria. In questo contesto, le biciclette rappresentano un’alternativa sostenibile, ma lo sforzo fisico richiesto può disincentivarne l’uso. Le...
The structural use of thin glass represents a recent and groundbreaking development in architecture and engineering. Originally developed for consumer electronics, chemically strengthened glass with a thickness of the order of 1 mm is now being explored for applications in adaptive façades and kinetic building envelopes. This has driven the need for accurate mechanical characterization under...
In various industrial sectors—such as automotive, aerospace, and robotics—there is an increasing demand to reduce energy consumption and, consequently, limit CO₂ emissions. One effective strategy to achieve this goal involves the use of a combination of lightweight materials, such as polymers, composites, and metals, to create structurally efficient designs that minimize weight. However, this...
Negli ultimi decenni, la diffusione delle tecniche di acquisizione digitale nel campo dei beni culturali ha offerto numerosi vantaggi. Questo studio presenta un tema del tutto originale riguardante l'identificazione, la classificazione e la descrizione delle impronte d'impatto generate dai lanciatori di pietre (balliste) e dai lanciatori di dardi (scorpioni o catapulte romane) e rinvenute in...
Il rischio biologico associato alle ferite accidentali da ago rappresenta un grave pericolo per gli operatori sanitari. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2003 si sono verificati circa 3 milioni di casi di ferite accidentali che hanno portato a nuovi casi di epatite B, epatite C e HIV. Per ridurre tali rischi, è fondamentale sviluppare dispositivi di sicurezza avanzati.
In...
Il mercato dei veicoli a pedalata assistita è in continua crescita e comprende veicoli a due, a tre e persino a quattro ruote, soddisfando quindi non solo esigenze di mobilità personale ma anche di trasporto persone e merci in ambienti urbani. L'attività qui illustrata è parte di un più ampio progetto di progettazione, realizzazione e sperimentazione di veicoli a pedalata assistita che...
The following work is focused on the design and construction of an innovative testing ring aimed at performing detailed mechanical characterization of different materials under multiaxial load states. The objective is to overcome the limitations of traditional testing devices, which often fail to accurately replicate the complex stress states to which materials are subjected in real-world...
Rolling and sliding of an adhesive cylinder over a viscoelastic soft polymeric substrate is of primary importance in tribology. In particular, despite nearly a century of basic laboratory experiments and theories, rubber friction is still a debated topic not well understood. On the other hand, the seminal experiments by Grosch [1] demonstrated a relation between friction and the viscoelastic...
Abstract
Durante le operazioni ferroviarie, i freni a ceppi generano elevate temperature nelle ruote a causa della conversione dell’energia cinetica in termica. La rotazione della ruota porta la sua parte calda a contatto con la rotaia fredda, causando un rapido raffreddamento della ruota e un riscaldamento della rotaia. Questo fenomeno è noto nella letteratura scientifica internazionale come...
I danneggiamenti al contatto ruota-rotaia sono molteplici così come le cause che li determinano. Le caratteristiche del binario e dei veicoli che su di esso circolano dovrebbero essere opportunamente progettate in modo da ottimizzarne l’interazione ruota-rotaia. Quando invece il coordinamento tra i due sistemi, anche se pienamente rispondenti alle normative, viene meno, spesso si riscontrano...
Sloshing in aerospace cryogenic tanks generates dynamic loads that can significantly impact vehicle stability and control, with effects strongly dependent on the fluid-filling ratio. Traditional anti-sloshing strategies, such as fixed baffles, often fail to provide uniform damping across varying liquid volumes. This study is aimed at developing a design methodology for more effective...
In presenza di deformazioni viscoplastiche, i meccanismi di danneggiamento e la velocità con cui esso si accumula sono fortemente dipendenti dall’intensità delle tensioni. Nella valutazione dell’integrità strutturale dei componenti meccanici che operano in condizioni di creep, la descrizione precisa dei campi tensionali e della loro entità è quindi fondamentale. Per il problema degli intagli...
The efficiency, performance, emissions and durability of gas turbines are directly influenced by the integrity of critical combustion chambers components. These components operate under extreme conditions of high temperature and mechanical stresses. Making effective inspection is essential for guarantying performance and preventing failures. Due to complex geometries and the differences...
