Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale - Tesi di Dottorato
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Questa collezione raccoglie le Tesi di Dottorato afferenti al Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale dell'Università della Calabria.
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Item Strumenti e metodi di prototipazione virtuale nella progettazione dell'autoveicolo: dal reverse engineering all'integrazione FEM/Multibody(2006-11-24) Vena, Gianpiero; Luchi, Maria Laura; Muzzupappa, MaurizioItem Studio del comportamento dinamico dei veicoli da competizione mediante analisi parametrica in ambiente multibody(2006-11-24) Matrangolo, Giuseppe; Luchi, Maria Laura; Muzzupappa, MaurizioItem Thermomechanical characterization of Nickel-Titanium shape memory alloys(2007-11-23) Falvo, Andrea; Luchi, Maria Laura; Fugiuele, FrancoItem Analisi tecnico-sperimentale delle metodologie transitori di identificazione dei parametri caratteistici dei collettori solari termici a liquido(2008) Cucumo, Silvio; Rizzuti, Sergio; Marinelli, ValerioItem Development of static and dynamic techniques for the elastic characterization of isotropic and composite material(2008-11-21) Stigliano, Giambattista; Rizzuti, Sergio; Pagnotta, LeonardoItem Interazione Uomo Macchina nella Progettazione Industriale: l’utilizzo della Realtà Virtuale come Strumento di Progettazione(2008-11-21) Pasquino, Germana; Rizzuti, Sergio; Luchi, Maria LauraItem Identation-Based fracture characterization of brittle materials(2008-11-21) Leonardi, Alessandro; Rizzuti, Sergio; Furgiuele, Franco; Wood, Robert J.K.; Syngellakis, StavrosItem Methodologies to enhance performances in sheet metal forming processes(2009-11-16) Manco, Giuseppe Leonardo; Rizzuti, Sergio; Filice, LuiginoItem Un approccio analitico basato sui grafi per lo studio funzionale di prodotti industriali(2009-11-16) Lofranco, Francesco; Rizzuti, SergioItem Bioreattori per l’ingegnerizzazione di tessuto per grandi difetti ossei(2010) De Napoli, Ilaria Ester; de Cindio, Bruno; Catapano, GerardoItem Workplace design methodology based on modeling & simulationRisorsa elettronica(2010-11-23) Cimino, Antonio; Longo, Francesco; Rizzuti, SergioItem Visuo-Haptic displays for Interactive Mixed Prototyping(2010-11-23) Francesco Cosco, Francesco; Otaduy, Miguel; Muzzupappa, Maurizio; Rizzuti, SergioItem Progettazione end-effector per chirurgia laparoscopica(2010-11-28) Perrelli, Michele; Danieli, Guido; Rizzuti, SergioItem Mechanisrns and modeling of white and dark layersı formation in hard machining of AISI 52100 steels(2011) Caruso, Serafino; Rizzuti, Sergio; Umbrello, DomenicoItem Una metodologia per la misurazioni della planarità per mezzo di macchine a controllo di coordinate(CMM)(2011) Rosa, Raffaele; Rizzuti, SergioItem Metodi e tool per l'ottimizzazione della calibrazione e della validazione dei sistemi di controllo motore(2012-09-29) Guzzo, Alessandra; Rizzuti, Sergio; Bova, Sergio; Riegel, AlessandroItem Innovative methodologies for multi-view 3D reconstruction of cultural heritage(2012-11-15) Gallo, Alessandro; Rizzuti, Sergio; Bruno, FabioThis dissertation focuses on the use of multi-view 3D reconstruction techniques in the field of cultural heritage. To name just a few applications, a digital 3D acquisition can be used for documentation purposes in the event of destruction or damage of an artefact, or for the creation of museums and virtual tourism, education, structural studies, restoration, etc... All these applications require high precision and accuracy to reproduce the details, but there are other important characteristics such as low cost, ease of use, the level of knowledge needed to operate the systems, which have also to be taken into account. At the present time, the interest is growing around the use of images for the digital documentation of cultural heritage, because it is possible to obtain a 3D model by the means of common photographic equipment. In this work, we have investigated multi-view 3D reconstruction techniques in two specific fields that have not been treated in literature: the 3D reconstruction of small objects (from few mm to few cm) and the survey of submerged archaeological finds. As for the 3D reconstruction of small objects, a new methodology based on multi-view and image fusion techniques has been developed. The used approach solves the problems related to the use of macro lenses in photogrammetry, such as the very small depth of field and the loss of quality due to diffraction. Since image matching algorithms cannot work on blurred areas, each image of the sequence is obtained by merging pictures acquired at different focus planes. The methodology has been applied on different case studies, and the results have shown that it is possible to reconstruct small complex objects with a resolution of 20 microns and an accuracy of 10 microns. For which concerns the underwater imaging, a preliminary comparative study between active and passive techniques in turbid water has been conducted. The experimental setup consists in a 3D scanner designed for underwater survey, composed by two cameras and a projector. An analysis on the influence of the colour channel has been conducted, showing how it is possible to obtain a cleaner reconstruction by using the green channel only. The results have shown a denser point cloud when using the passive technique, characterized by missing areas since the technique is more sensible to turbidity. By contrast, the reconstruction conducted with the active technique have shown more stable results as the turbidity increases, but a greater noise. A multi-view passive technique has been experimented for the survey of a submerged structure located at a depth of 5 meters, on a seabed characterized by poor visibility conditions and the presence of marine flora and fauna. We performed an analysis of the performances of a multi-view technique commonly used in air in the first instance, highlighting the limits of the current techniques in underwater environment. In such conditions, in fact, it has not been possible to obtain a complete reconstruction of the scene. The second stage of the process was the testing of image enhancement algorithms in order to improve matching performances in poor visibility conditions. In particular, a variational analysis of the factors that influence the quality of the 3D reconstruction, such as the image resolution and the colour channel, has been performed. For this purpose, the data related to the parameters of interest, such as the number of features extracted or the number of oriented cameras, have been evaluated. The statistical analysis has allowed to find the best combination of factors for a complete and accurate 3D reconstruction of the submerged scenario.Item Studio di modelli di calcolo della luminanza del cielo e confronto con dati sperimentali(2012-11-15) Mele, Marilena; Rizzuti, Sergio; Marinelli, ValerioItem Una metodologia integrata per la valutazione di sostenibilità dei prodotti industriali nelle prime fasi della progettazione(2012-11-15) Rocco, Claudio; De Napoli, Luigi; Rizzuti, SergioItem Sviluppo di modelli multibody avanzati per la dinamica delle ruote dentate.(2012-11-15) Palermo, Antonio; Mundo, Domenico; Desmet, WimIl lavoro di tesi e‟ incentrato sullo sviluppo di una metodologia multibody che permetta di simulare la risposta dinamica di una trasmissione come sistema completo, considerando gli effetti di contatto non-lineari e tridimensionali sull‟ingranamento delle ruote dentate. In particolare, le ruote dentate facenti parte della trasmissione non sono analizzate in maniera isolata, bensi‟ risentono delle condizioni operative istantanee derivanti dalle deformazioni strutturali e dalle interazioni della trasmissione con il generatore e l‟utilizzatore della potenza meccanica. Tali condizioni operative sono espresse, per tutti gli ingranaggi della trasmissione, in termini di disallineamenti istantanei e coppia trasmessa istantanea. Lo sviluppo della metodologia e‟ stato svolto in collaborazione con la Katholieke Universiteit Leuven e l‟azienda LMS International, entrambe situate nella citta‟ di Leuven (Belgio). La tesi ha inizio con un capitolo introduttivo, prosegue con la discussione dello stato dell‟arte, illustra attraverso tre capitoli di dettaglio la metodologia sviluppata, presenta i risultati numerici per due tipici casi di studio e termina con le conclusioni. L‟introduzione illustra sinteticamente le problematiche legate alla dinamica delle trasmissioni di potenza, le necessita‟ del contesto industriale di riferimento, la traiettoria di ricerca seguita durante il periodo di dottorato e i contributi sostanziali apportati dalla metodologia sviluppata. Tali contributi sono identificati nella possibilita‟ di evitare i costi computazionali imposti dalle dettagliate simulazioni di contatto, di modellare quindi in maniera dettagliata ed efficiente carichi dinamici e disallineamenti dinamici strettamente connessi alle vibrazioni e alla durabilita‟ delle trasmissioni meccaniche, e infine di calcolare tali quantita‟ fisiche attraverso una metodologia tale da poter essere utilizzata per un generico sistema meccanico rappresentato in ambiente multibody. Il capitolo relativo allo stato dell‟arte identifica tre classi principali di modellazione adottate per la dinamica delle trasmissioni meccaniche e ne analizza le relative applicazioni nei principali campi industriali, identificando punti di forza e di debolezza per ciascuna delle classi. Le tre classi analizzate includono modelli 12 analitici (da mono- a tri-dimensionali), modelli agli Elementi Finiti (statici e dinamici) e modelli multibody (a corpo-ruota rigido e flessibile). Le applicazioni riguardano il calcolo delle vibrazioni ai fini del comfort acustico e della durabilita‟ delle trasmissioni nel campo automobilistico, eolico e aeronautico. Si evidenzia come in tali applicazioni le trasmissioni rappresentino sistemi critici per il successo commmerciale dei prodotti (campo automobilistico ed eolico) o per la sicurezza degli utilizzatori (campo aeronautico). Il primo capitolo di dettaglio (Cap. 3) analizza le motivazioni teoriche su cui si fondano le ipotesi alla base della metodologia proposta. L‟Errore di Trasmissione e‟ identificato come l‟indicatore quantitativo principale per il calcolo delle vibrazioni della trasmissione. Subito dopo sono discussi i contributi della flessibilita‟ dei denti e dei disallineamenti all‟Errore di Trasmissione. Tale discussione fornice il substrato per comprendere come le modifiche microgeometriche delle superfici dei denti possano ridurre in maniera significativa le vibrazioni e migliorare la distribuzione delle pressioni di contatto. Sulla base delle motivazioni teoriche, la metodologia proposta permette di calcolare la rigidezza di ingranamento statica (per un range di condizioni operative) prima della simulazione dinamica e di ridurre i relativi tempi di calcolo in modo notevole, grazie alla semplice interpolazione di tale rigidezza in funzione delle condizioni operative istantanee. Il secondo capitolo di dettaglio (Cap. 4) fornisce la formulazione matematica alla base della metodologia proposta. Il terzo capitolo di dettaglio (Cap. 5) illustra in maniera quantitativa la sensibilita‟ dell‟Errore di Trasmissione rispetto alle variazioni della coppia applicata, di interasse e del disallineamento angolare nel piano d‟azione. Appare necessario da tale analisi includere gli effetti di tali variazioni per ottenere una risposta dinamica che sia accurata. Il capitolo sui casi di studio mostra come la discussione condotta nei capitoli precedenti sia correttamente rintracciabile nei risultati forniti dalla metodologia proposta. Il primo caso di studio analizzato e‟ quello di una coppia di ruote dentate elicoidali che presentano modifiche microgeometriche della superficie dei denti ottimizzate. La variabilita‟ dell‟Errore di Trasmissione risulta minima nelle condizioni operative di ottimo e degrada allontanandosi da tali condizioni. A bassa velocita‟ di rotazione i risultati dinamici convergono verso i risultati delle simulazioni statiche. Il secondo caso di studio analizzato e‟ un rotismo 13 epicicloidale a tre pianeti elicoidali. I risultati mostrano come sia necessario modellare gli effetti tridimensionali del contatto al fine di catturare correttamente la risposta dinamica del rotismo.