Analisi microstrutturale di giunzioni Friction Stir Welding in alluminio AA6060-T6: correlazione tra parametri di processo e dimensione dei grani

Il presente lavoro illustra i risultati di una campagna sperimentale finalizzata allo studio della microstruttura digiunzioni ottenute mediante tecnologia FSW – Friction Stir Welding. La campagna sperimentale è stata eseguitasu piatti di alluminio AA6060-T6 di spessore 8 mm saldati di testa. Le saldature sono state ottenute variandoi parametri di processo, vale a dire la velocità di rotazione (S [giri/min]) e la velocità di avanzamento (f [mm/min]) dell’utensile. L’esame metallografico è stato effettuato con lo scopo di esaminare la microstrutturadella sezione trasversale dei giunti in funzione dei parametri di processo e di valutare la dimensione deigrani nelle varie regioni della zona di saldatura: Nugget, ZTA – Zona Termicamente Alterata, ZTMA - ZonaTermo-Meccanicamente Alterata. Il conteggio dei grani è stato effettuato secondo la norma ASTM E112-96(2004). Il rapporto f/S tra velocità di avanzamento e velocità di rotazione è risultato essere un parametroparticolarmente significativo per la variazione della microstruttura delle giunzioni esaminate. Il Nugget hamesso in luce una microstruttura a grani molto fini aventi una dimensione media pari a circa un terzo di quelladei grani del materiale base. La dimensione dei grani in questa zona decresce linearmente all’aumentare delrapporto f/S. La ZTMA è risultata costituita da grani fortemente allungati ed orientati diversamente rispetto aquelli delle zone circostanti. Anche in questo caso è stato possibile osservare una relazione pressoché linearetra dimensione dei grani e rapporto f/S. La ZTA ha invece evidenziato una dimensione dei grani che decresceall’aumentare del rapporto f/S. La qualità delle giunzioni, in termini di resistenza a trazione, è stata infinecorrelata con le caratteristiche metallurgiche rilevate nella zona di saldatura

UAV LOW-COST SYSTEM FOR EVALUATING AND MONITORING THE GROWTH PARAMETERS OF CROPS

New generation sensors (RGB, thermal, NIR and multispectral cameras) on unmanned aerial vehicles are continuously being developed for precision farming applications. In particular, this paper presents a study and an experimentation linked to the determination of viticulture growth indices by integrating the innovative techniques of digital photogrammetry from UAV platform, GPS satellite technique and traditional measures. Furthermore we demonstrate that the products from the processed raw-data represent good quality support to determine health state of the crop, and provide in addition a quantitative evaluation of the observed data. Through the use of such a technology it is possible to improve productivity between 15% and 17%, reducing the market price of the product and the costs of control and management. In particular, during the monitoring campaign lasting three years from 2015 to 2017, it was possible to observe that vine cultivation increased the growth index by about 12% following the corrections resulting from the critical interpretation of the results

Measuring Competitiveness at NUTS3 Level and Territorial Partitioning of the Italian Provinces

In this paper we propose a dashboard of indicators of territorial attractiveness at NUTS3 level in the framework of the EU Regional Competitiveness Index (RCI). Then, the Fuzzy C-Medoids Clustering model with multivariate data and contiguity constraints is applied for partitioning the Italian provinces (NUTS3). The novelty is the territorial level analized, and the identification of the elementary indicators at the basis of the construction of the eleven composite competitiveness pillars. The positioning of the Italian provinces is deeply analyzed. The clusters obtained with and without contraints are compared. The obtained partition may play an important role in the design of policies at the NUTS3 level, a route already considered by the Italian government. The analysis developed and the related set of indicators at NUTS3 level constitute an information base that could be effectively used for the implementation of the National Recovery and Resilience Plan (NRRP)

Eddy covariance and sap flow measurement of energy and mass exchanges of woody crops in a Mediterranean environment

Evapotranspiration estimation by micrometeorological techniques through the assessment of mass and energy exchanges in the soil-plant-atmosphere continuum (SPAC) is a very active research area, involving both well-known and novel measurement techniques. A crucial aspect in validating experimental results is the integration of independent measurements of mass and energy exchanges in the SPAC. To this aim, the development and validation of an integrated approach in major tree crop species, involving different independent techniques, are presented. Eddy covariance estimates of ET fluxes were compared to up-scaled sap flow measurements in olive, orange and grapevine, three important Mediterranean tree crop species with contrasting ecophysiological characteristics and responses to water deficits. These differences can affect directly the degree of coupling of the tree to the environment and, consequently, the degree of correspondence between instantaneous transpirational flux at tree level and the micrometeorological measurement of ET at orchard level. Data were analyzed to verify to what extent, in the three species, transpirational flow at orchard level is regulated by tree conductance, capacitance effects related to tree size or by environmental demand. Hourly observations were helpful in detecting physiological processes of the three species only when data were analyzed taking into consideration their diurnal changes

Estimation of actual evapotranspiration of Mediterranean perennial crops by means of remote-sensing based surface energy balance models.

Actual evapotranspiration from typical Mediterranean crops has been assessed in a Sicilian study area by using surface energy balance (SEB) and soil-water balance models. Both modelling approaches use remotely sensed data to estimate evapotranspiration fluxes in a spatially distributed way. The first approach exploits visible (VIS), near infrared (NIR) and thermal (TIR) observations to solve the surface energy balance equation whereas the soil-water balance model uses only VIS-NIR data to detect the spatial variability of crop parameters. Considering that the study area is characterized by typical spatially sparse Mediterranean vegetation, i.e. olive, citrus and vineyards, alternating bare soil and canopy, we focused the attention on the main conceptual differences between one-source and two-sources energy balance models. Two different models have been tested: the widely used one-source SEBAL model, where soil and vegetation are considered as the sole source (mostly appropriate in the case of uniform vegetation coverage) and the two sources TSEB model, where soil and vegetation components of the surface energy balance are treated separately. Actual evapotranspiration estimates by means of the two surface energy balance models have been compared vs. the outputs of the agro-hydrological SWAP model, which was applied in a spatially distributed way to simulate one-dimensional water flow in the soil-plant-atmosphere continuum. Remote sensing data in the VIS and NIR spectral ranges have been used to infer spatially distributed vegetation parameters needed to set up the upper boundary condition of SWAP. Actual evapotranspiration values obtained from the application of the soil water balance model SWAP have been considered as the reference to be used for energy balance models accuracy assessment. Airborne hyperspectral data acquired during a NERC (Natural Environment Research Council, UK) campaign in 2005 have been used. The results of this investigation seem to prove a slightly better agreement between SWAP and TSEB for some fields of the study area. Further investigations are programmed in order to confirm these indications

Comparison between methods for the determination of the primary cosmic ray mass composition from the longitudinal profile of atmospheric cascades

The determination of the primary cosmic ray mass composition from the longitudinal development of atmospheric cascades is still a debated issue. In this work we discuss several data analysis methods and show that if the entire information contained in the longitudinal profile is exploited, reliable results may be obtained. Among the proposed methods FCC ('Fit of the Cascade Curve'), MTA ('Multiparametric Topological Analysis') and NNA ('Neural Net Analysis') with conjugate gradient optimization algorithm give the best accuracy.Comment: 22 pages, 11 figures, accepted by Astroparticle Physics, minor misprints and an extra figure remove

Hidroquímica de la cuenca del río Calera, provincia de Tucumán, República Argentina

The Calera river basin is located at the north of Tucumán Province, northwest of Argentina. In this region, there is a population dedicated almost exclusively to cattle and agricultural exploitations. The aim of the present work is to carry out the hydrochemical study of the Calera river basin evaluating their physical-chemical parameters, in order to determine water quality for human supply and its aptitude for irrigation. The obtained results were plotted in hydrochemical diagrams and maps to classify the type of water and to know its evolutionary state. Different types of waters were detected. Sulphated calcic waters prevail over sodium sulphated and bicarbonated ones in all superficial waters, phreatic and semi-confined aquifers. The chemical parameters obtained in the water samples are inside the potability range established by the World Health Organization.La cuenca del río Calera se ubica al norte de la provincia de Tucumán, en el noroeste de Argentina. En esta región existe un asentamiento poblacional dedicado casi exclusivamente a la explotación agrícola- ganadera. El objetivo del presente trabajo es realizar el estudio hidroquímico de la cuenca del río Calera, mediante la evaluación de sus parámetros físico-químicos, con el fin de determinar la calidad del agua para el abastecimiento humano y su aptitud para riego. Los resultados obtenidos fueron volcados en diagramas y mapas hidroquímicos para clasificar el tipo de agua y conocer su estado evolutivo. De esta manera, se detectaron diferentes tipos de aguas, donde las sulfatadas-cálcicas predominan sobre las sulfatadas-sódicas y bicarbonatadas, tanto en las aguas superficiales, como en los acuíferos libres y semiconfinados. Los valores de los parámetros químicos obtenidos se encuentran dentro del rango de potabilidad establecido por la Organización Mundial de la Salud

Microstructural evaluation of solid state welds obtained by means of flat rolling process

In extrusion operations based on the use of porthole dies, for the fabrication of tubes and hollow profiles ingeneral, material solid state welding takes place thanks to the very high pressure and temperature at whichthe material undergoes. Nevertheless, the most important aspect in this process still remains the quality of thewelds, also because the testing of extruded tubes is still today an un-regulated matter. A technique based onthe flat rolling process is applied in this paper, in combination with micrographic and macrographic analyses, toassess the quality of solid-state welds obtained using different process conditions. Flat rolling experimental testsexecuted on sandwiches made of two rectangular specimens in AA6060 and AA6082 aluminium alloys wereperformed. The specimens were characterized by different heights in order to consider different compressionratios that mean different interface pressure and effective stress distributions. All the tests were repeatedat different temperature. By verifying if, the material bonding took place or not, it was possible to identify thewelding limits conditions in terms of pressure and temperature. Particular attention was paid to the study of boththe macrostructure and microstructure of the rolled specimens in order to identify the influence of the processparameters on both the material weldability and the metallurgical weld quality.Keywords: Extrusion - Flat rolling - Solid state bonding - Aluminum alloys - Metallurgical analysi

Observations on midgut of Apis mellifera workers (Hymenoptera: Apoidea) under controlled acute exposures to a Bacillus thuringiensis-based biopesticide

International audienceAbstractMorphostructural investigations have been carried out on Apis mellifera workers treated with single controlled acute exposures to a biopesticide containing Bacillus thuringiensis (Bt), to detect midgut changes until 96 h. Our findings show concentration-dependence of these changes, reflecting in different degrees on both mortality and behaviour. In particular, some midgut changes are also found 96 h after treatment. Our results show that the tested product does not affect survival at presumable environmental concentrations, so confirming the lesser toxicity of Bt-based biopesticides compared to other pesticides. However, in the light of the discovered long-term changes, we discuss the opportunity of taking into account possible chronic exposures to Bt-based products on A. mellifera

SVILUPPI RECENTI E NUOVE TECNOLOGIE PER LA STIMA DEI FABBISOGNI IRRIGUI IN AMBIENTE MEDITERRANEO

Con la stipula di una convenzione fra il Dipartimento di Ingegneria e Tecnologie Agro‐Forestale dell’Università di Palermo e l’Assessorato Agricoltura e Foreste della Regione Siciliana, IX Servizio Regionale allo Sviluppo, è stata finanziata la ricerca dal titolo “Modellistica idrologica e telerilevamento satellitare a supporto delle informazioni agro‐meteorologiche della Regione Sicilia”, nell’ambito dello specifico capitolo n° 143312 (U.P.B. 2.2.1.3.4) “Contributi per la realizzazione degli interventi nel settore agricolo ed agroalimentare”, destinato anche al sostegno delle attività di ricerca scientifica. L’obiettivo centrale della convenzione, come descritto nella relazione scientifica allegata alla proposta di finanziamento, ha riguardato ....”la verifica delle possibilità applicative del modello di bilancio idrologico IRRISIAS messo a punto dal SIAS (Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano) nella previsione dei fabbisogni irrigui a scala comprensoriale anche attraverso l’implementazione di tecniche di Telerilevamento...”. Il raggiungimento del suddetto obiettivo ha reso necessaria l’organizzazione e l’attuazione di un programma di attività sia di studio teorico che sperimentale sul tema assai ampio della modellistica agroidrologica che, nella sua generalità, ha suscitato, da sempre, un notevole interesse sia scientifico, legato ai continui avanzamenti nelle schematizzazioni adottate, che applicativo, dovuto alla necessità di attuare stime dei fabbisogni irrigui compatibili con scenari di risorse idriche in continua diminuzione. In quest’ottica, il territorio siciliano può essere considerato “esemplare” a causa sia della ben nota carenza di risorse idriche, che per l’attuazione di nuovi scenari di uso del suolo, che mirano alla trasformazione di colture considerate ormai poco redditizie in colture irrigue per lo più di tipo arboreo, che richiedono una più attenta conduzione agricola. Quanto evidenziato ha suggerito di programmare la ricerca, e in particolare tutte le attività sperimentali connesse, all’interno dell’area irrigua del territorio di Castelvetrano, tradizionalmente vocato alla coltivazione della vite e dell’olivo, in cui è stata localizzata un’azienda assunta come area test delle attività sperimentali condotte. Durante il primo anno di attività, oltre al compimento di tutte le attività preliminari finalizzate alla caratterizzazione del sito di studio, è stata curata l’impostazione “dottrinale” della ricerca attraverso un’attenta disamina bibliografica inerente le schematizzazioni modellistiche in campo agroidrologico considerate oggi più avanzate. In particolare si è potuto accertare il raggiungimento di un notevole grado di sofisticazione degli approcci oggi reperibili in letteratura (SWAP, HYDRUS, CERES, etc.) che, consentendo di quantificare non solo i diversi termini del bilancio idrologico nel sistema Suolo‐ Pianta‐Atmosfera (SPA), oltre che l’evoluzione temporale di parametri biofisici legati alla produttività della coltura, possono costituire un valido ausilio per una gestione agricola avanzata. Tuttavia si è potuto anche evidenziare che ancora oggi risultano sporadiche le applicazioni di tali modelli nelle regioni mediterranee e, in particolare, le sperimentazioni finalizzate alla validazione diretta dei modelli attraverso indagini di pieno campo. Tale circostanza ha suggerito di concentrare una significativa parte degli sforzi organizzativi della ricerca nell’acquisizione di una gran mole di dati sperimentali, misurati direttamente in pieno campo e da utilizzare per la validazione delle schematizzazioni modellistiche prescelte. In particolare le suddette attività sono state condotte secondo le seguenti linee guida: caratterizzazione agro‐climatica del sito di sperimentazione mediante acquisizione diretta delle informazioni agro‐meteorologiche fornite dalla stazione n. 302 della rete S.I.A.S. (Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano); analisi e caratterizzazione delle proprietà idrauliche dei suoli ricadenti all’interno dell’azienda sperimentale; analisi e parametrizzazione di una serie di parametri biofisici delle colture investigate, necessari per l’applicazione della modellistica agro‐idrologica (distribuzione dell’apparato radicale, andamento temporale dell’indice di area fogliare e dei coefficienti colturali Kc, etc.); monitoraggio dei volumi irrigui somministrati durante i due anni di sperimentazione; acquisizione di una serie di misure di contenuto idrico del suolo mediante tecniche TDR (Time Domain Reflectometry) e FDR (Frequency Domain Reflectometry), per la definizione di un database da utilizzare per la validazione dei modelli investigati. I dati e le informazioni derivate dalle indagini sperimentali hanno consentito l’applicazione e la validazione del modello IRRISIAS messo a punto dal servizio SIAS e basato sull’impostazione concettuale proposta nel recente quaderno FAO n° 56 pubblicato nel 1998. In particolare i risultati ottenuti dal modello IRRISIAS sono stati confrontati anche con quelli ottenuti dal modello SWAP (van Dam, 2000) il cui schema concettuale, caratterizzato da una impostazione a base fisica, ne ha giustificato l’utilizzo come “modello di riferimento”. Altri aspetti approfonditi nello svolgimento della ricerca, hanno riguardato l’analisi delle possibilità applicative di modelli agroidrologici utilizzati con un approccio a parametri spazialmente distribuiti, grazie all’utilizzo congiunto di tecniche di remote sensing, nonché la verifica della tecnica scintillometrica per la misura “diretta” dell’evapotraspirazione effettiva. Tutte le fasi della ricerca e, in particolare, i risultati ottenuti vengono dettagliatamente commentati nei sei capitoli che costituiscono il presente lavoro la cui articolazione viene di seguito richiamata: nel capitolo 2, dal titolo “Modellizzazione degli scambi idrici nel sistema continuo Suolo‐Pianta‐bassa Atmosfera (SPA): i modelli agroidrologici SWAP e FAO 56” vengono descritte le impostazioni concettuali della più recente modellistica agroidrologica e, in particolare, quella dei modelli SWAP e FAO 56, utilizzati per lo svolgimento della ricerca; nel capitolo 3 dal titolo “Descrizione dell’area di studio e delle attività sperimentali” viene descritta l’area test di studio e la caratterizzazione in essa compiuta e riguardante la parametrizzazione dei parametri fisici e biofisici sia dei suoli che delle colture; nel capitolo 4 dal titolo “Applicazione, a scala aziendale, delle procedure di calcolo dei modelli FAO 56 e SWAP: validazione confronto e possibilità applicative” vengono riassunti i risultati dell’applicazione dei due modelli agroidrologici utilizzati e, in particolare, vengono proposte delle modifiche migliorative alla procedura FAO 56 utilizzata nel modello IRRISIAS; nel capitolo 5 dal titolo “Applicazione di tecniche di Remote Sensing: stima di parametri biofisici della vegetazione e dell’evapotraspirazione effettiva” vengono descritte ed applicate alcune tecniche di remote sensing, operanti nelle regioni spettrali del visibile e del vicino infrarosso (VIS/NIR) e dell’infrarosso termico (TIR), in grado di stimare importanti proprietà biofisiche della vegetazione necessarie per l’applicazione distribuita della modellistica agroidrologica, nonché i flussi di evapotraspirazione effettiva mediante modelli di bilancio energetico superficiale; infine nel capitolo 6 dal titolo “Tecnica scintillometrica per la misura dell’evapotraspirazione effettiva: principi teorici ed esempi applicativi” vengono descritte le caratteristiche della strumentazione Scintec DBSAS SLS‐ 20, il suo principio di funzionamento e i dati da esso ricavati per la misura diretta, all’interno di un appezzamento di erba medica opportunamente predisposto all’interno dell’area test, dei flussi di evapotraspirazione effettiva