Identificação das propriedades dinâmicas de um piso de ginásio

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Projeto dos controlos eletrónicos de um veículo unipessoal de mobilidade urbana

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A comunicação do risco na minimização de desastres naturais na Região Autónoma da Madeira

As evidências históricas das catástrofes naturais e suas consequências, ilustram a influência dos fenómenos naturais sobre a atividade humana e a crescente exposição ao risco por parte das sociedades contemporâneas. Consequentemente, os desastres naturais devem ser encarados como o produto de uma complexa relação, na qual se combinam ameaças naturais e ações humanas geradoras de vulnerabilidade, decorrentes do quadro económico, sociocultural, biofísico e político-administrativo da sociedade. Torna-se portanto fundamental apoiar as comunidades e indivíduos a tornarem-se menos vulneráveis e a reforçar a sua capacidade de antecipar, resistir, enfrentar e recuperar de desastres naturais, o que implica gerir o impacto dos desastres, mas sobretudo incidir na redução do risco. A gestão de riscos e desastres envolve a conjugação de perspetivas de um conjunto de atores, que a comunicação do risco, enquanto processo dinâmico de diálogo entre os diversos intervenientes (indivíduos, comunidades e instituições) deve ser capaz de mobilizar, tanto para a prevenção e preparação, como para a resposta à crise e posterior reconstrução. Nesse sentido, centramos a atenção deste trabalho no papel que a comunicação do risco pode desempenhar, enquanto processo primordial na difusão de conhecimentos, na modificação e reforço de condutas, valores e doutrinas sociais, assim como no estímulo a processos de mudança social que contribuam para a prevenção e minimização de desastres e para o desenvolvimento de uma cultura de segurança. Este objetivo é ainda mais premente em espaços insulares por norma frágeis, económica e ambientalmente, como é o caso da Região Autónoma da Madeira. A fragilidade deste território, historicamente marcado por processos de perigosidade, cuja magnitude e frequência constituem recorrentemente uma ameaça ao bem-estar e qualidade de vida das populações, salienta a necessidade de estratégias de comunicação do risco que auxiliem os cidadãos, comunidades e instituições a antecipar, resistir e recuperar de eventos naturais adversos. As investigações realizadas permitiram identificar os principais fenómenos e processos naturais que constituem ameaças para o território e aferir um conjunto de aspetos psicológicos, sociais e culturais que influenciam a perceção de risco dos residentes. Estes conhecimentos possibilitaram o desenvolvimento de uma estratégia de comunicação baseada nas necessidades, atitudes e comportamentos dos indivíduos. A estratégia definida materializa-se num modelo de comunicação do risco para a fase Pré-desastre, que procura responder à complexidade e incerteza dos riscos e suas perceções, permitindo aos diferentes intervenientes (indivíduos, comunidades e instituições) implementar princípios de boa governança do risco e reforçar a sua capacidade de antecipar, resistir, e recuperar de eventos naturais adversos, contribuindo dessa forma para a minimização dos desastres que afetam o território.

Criação de software para análise do batimento ciliar em peixe-zebra

O peixe-zebra é utilizado como modelo vertebrado para estudos in vivo de diversas patologias de origem genética. Neste trabalho pretendeu-se estudar a discinesia ciliar primária através do estudo in vivo do organizador da esquerda-direita destes peixes, conhecido por vesícula de Kupffer. Em particular, após análise de sequências de imagens captadas a alta velocidade, avaliou-se o com-portamento dinâmico de cílios normais e comparou-se com o de cílios com alte-rações genéticas com o objectivo de melhor compreender os processos que in-fluenciam a localização assimétrica dos órgãos internos, associados a esta doen-ça. De vídeos obtidos por microscopia de alta velocidade do interior da vesí-cula de Kupffer foram analisados 32 cílios, sendo 8 normais e os restantes cílios pertencentes a três alterações genéticas diferentes: subexpressão de Pkd2, so-brexpressão de Arl13b e mutação no gene deltaD. Para cada cílio calculou-se a frequência de batimento e caracterizou-se quantitativamente o movimento. Esta última análise teve como base a segmentação manual do cílio em quatro pontos definindo a base, o meio e a ponta. De seguida, estudou-se a dinâmica de cada uma das rectas constituídas por estas três estruturas ao longo do tempo. Com recurso à análise estatística ANOVA podemos comprovar diferenças no movi-mento entre os cílios alterados quando comparados com os normais. A análise da frequência demonstrou que todos os cílios estudados possu-em uma frequência média 34,9 Hz. Demonstrou-se ainda que, quando compa-rados com cílios normais, os cílios Pkd2 possuem um movimento 60% mais rí-gido, os Alr13b são caracterizados por amplitudes angulares 26% superiores no seu movimento e, por fim, a relação entre as amplitudes base/meio é 23% supe-rior nos cílios Delta D. Para implementar estes estudos, desenvolveu-se uma ferramenta baseada num plugin para ImageJ conjuntamente com códigos em R, que poderá vir a ser utilizada em investigações da discinesia ciliar primária em peixes-zebra.

Optimização das condições de cura de compósitos para molde destinado à reparação de defeitos em radome de aeronave

A cura constitui um elemento fundamental em processos de produção de compósitos com resinas termoendurecíveis. Tendo como objectivo uma eficaz consolidação de um molde compósito, a cura da resina assume um papel crucial, sendo portanto, importante avaliar o grau de cura atingido sob determinadas condições impostas. Neste estudo, foram analisados dois sistemas de resina epóxida, destinados ao fabrico de um molde para radome de avião, por dois processos de moldação diferentes. A cinética de cura dos referidos sistemas foi caracterizada pela técnica de calorimetria diferencial de varrimento (DSC) utilizando os métodos dinâmico e isotérmico. Os métodos analíticos empregues na determinação dos parâmetros cinéticos de cura foram: o de Málek e dos mínimos quadrados. Neste trabalho, os ensaios DSC foram conduzidos de forma a estudar a transição vítrea (curada e não-curada), parâmetros termodinâmicos e grau de cura, velocidade de reacção e a taxa de cura com a temperatura para ambas as resinas. A determinação do modelo cinético para a taxa de cura com a temperatura foi feita em ambas as amostras, tendo sido possível também obter a expressão da velocidade de reacção para a resina Hexply 913. O confronto das referidas expressões com os dados experimentais revelou um considerável grau de concordância. Os resultados obtidos mostram que a resina para autoclave (Hexply 913) deverá ser curada em duas fases: uma cura inicial com o radome a 90ºC e depois a 125ºC para conferir a pré-forma desejada e seguidamente uma pós-cura sem o radome a uma das temperaturas alternativas sugeridas pelo fabricante. O estudo indica também que o sistema Toolfusion® 1A/1B, na cura inicial a 65ºC, atinge um grau de cura máximo de 11,4%, sendo que as isotérmicas posteriores de 150ºC e 190ºC incrementam o nível de reticulação para valores de 77,3% e de 95,4%, respectivamente.

Otimização da implementação em GPUs de um algoritmo de simulação de materiais granulares

As simulações que pretendam modelar fenómenos reais com grande precisão em tempo útil exigem enormes quantidades de recursos computacionais, sejam estes de processamento, de memória, ou comunicação. Se até há pouco tempo estas capacidades estavam confinadas a grandes supercomputadores, com o advento dos processadores multicore e GPUs manycore os recursos necessários para este tipo de problemas estão agora acessíveis a preços razoáveis não só a investigadores como aos utilizadores em geral. O presente trabalho está focado na otimização de uma aplicação que simula o comportamento dinâmico de materiais granulares secos, um problema do âmbito da Engenharia Civil, mais especificamente na área da Geotecnia, na qual estas simulações permitem por exemplo investigar a deslocação de grandes massas sólidas provocadas pelo colapso de taludes. Assim, tem havido interesse em abordar esta temática e produzir simulações representativas de situações reais, nomeadamente por parte do CGSE (Australian Research Council Centre of Excellence for Geotechnical Science and Engineering) da Universidade de Newcastle em colaboração com um membro da UNIC (Centro de Investigação em Estruturas de Construção da FCT/UNL) que tem vindo a desenvolver a sua própria linha de investigação, que se materializou na implementação, em CUDA, de um algoritmo para GPUs que possibilita simulações de sistemas com um elevado número de partículas. O trabalho apresentado consiste na otimização, assente na premissa da não alteração (ou alteração mínima) do código original, da supracitada implementação, de forma a obter melhorias significativas tanto no tempo global de execução da aplicação, como no aumento do número de partículas a simular. Ao mesmo tempo, valida-se a formulação proposta ao conseguir simulações que refletem, com grande precisão, os fenómenos físicos. Com as otimizações realizadas, conseguiu-se obter uma redução de cerca de 30% do tempo inicial cumprindo com os requisitos de correção e precisão necessários.

Simulação, desenvolvimento de equipamento e validação experimental de ensaios não destrutivos com células bacterianas

A técnica de Ensaios Não Destrutivos (END) baseada em células bacterianas (CB) foi proposta recentemente e tem demonstrado viabilidade na identificação de micro defeitos superficiais, com espessuras e profundidades inferiores a 5 μm, em vários materiais de engenharia. O conhecimento processual já é significativo, mas diversos aspectos carecem de desenvolvimentos, nomeadamente, a interacção das bactérias com outros materiais, o limiar de detectabilidade da técnica, a aplicação a defeitos naturais ou o comportamento dinâmico das bactérias sujeitas a campos eléctricos ou magnéticos. Este trabalho pretendeu ser um passo em frente no conhecimento da técnica. Os principais objectivos foram alargar a documentação sobre a interacção bactéria-material, determinar o menor defeito padrão possível de detectar, estabelecer e validar um modelo analítico da dinâmica das bactérias sujeitas a forças exteriores, e comparar o desempenho da técnica com os END por líquidos penetrantes (LP). Foi desenvolvido e testado um protótipo para aplicação de campos magnéticos permanentes triaxiais. A bactéria Rhodococcus erythropolis foi usada na inspecção dos materiais AA1100, AISI 316L, WC, titânio, NiTi, ouro, ABS e lentes oftálmicas, com defeitos padrão por micro e nano indentação e riscagem, assim como os defeitos existentes em soldaduras laser. A técnica foi testada nos padrões de sensibilidade dos LP para efeitos de comparação. Verificou-se que é possível identificar defeitos de nano indentação com largura e profundidades de aproximadamente 5,3 μm e 0,4 μm, respectivamente, e que também são identificados os defeitos dos padrões sensibilidade dos LP, com cerca de 1 μm de espessura.

Leitura e sentido - estratégias para a compreensão de leitura em português (Língua materna) e em espanhol (Língua estrangeira)

Ler é um processo complexo que surge da necessidade de integrar os conhecimentos prévios do leitor com a informação presente num texto, e em estreita relação com os seus condicionantes pessoais, culturais e sociais. Trata-se, portanto de um processo interativo e dinâmico que se traduz na apropriação dos textos pelo leitor a partir da compreensão do significado e da (re)construção dos sentidos. Embora para um leitor eficiente possa constituir uma atividade que se desenvolve de forma automática e quase inconsciente, a leitura e a compreensão de leitura são processos que carecem de uma aprendizagem. Assim, consideramos que um dos aspetos mais relevantes no processo de ensino/aprendizagem é a consciencialização dos alunos relativamente à sua evolução pessoal e o desenvolvimento por parte do professor de estratégias diversificadas e flexíveis que visem a consecução dos objetivos propostos para a compreensão durante a leitura. Neste relatório, apresentamos o trabalho realizado no ano letivo 2013-2014 no Agrupamento de Escolas Gil Paes de Torres Novas no âmbito da Prática de Ensino Supervisionada. O principal objetivo da nossa intervenção pedagógica foi o de trabalhar didaticamente a leitura em língua materna (Português) e em língua estrangeira (Espanhol) em contexto escolar, destacando não só a importância das estratégias de leitura, mas também o ensino explícito das mesmas para uma melhor compreensão da leitura de acordo com os níveis de proficiência propostos.

Banking crises: The impact of financial liberalization

This paper intends to study whether financial liberalization tends to increase the likelihood of systemic banking crises. I used a sample of 79 countries with data spanning from 1973 to 2005 to run a panel probit model. I found that, if anything, financial liberalization as measured across seven different dimensions tends to decrease the probability of occurrence of a systemic banking crisis. I went further and did several robustness tests – used a conditional probit model, tested for different durations of liberalization impact and reduced the sample by considering only the first crisis event for each country. Main results still verified, proving the results’ robustness.

The use of technology in Portuguese hospitals- The case of MRI

We study the determinants of MRI use across Portuguese NHS hospitals for patients belonging to specific DRGs. Using data on individual hospital admissions, we estimate a probit model including individual-, hospital-, time- and region-specific variables in order to explain the probability of a patient being sent for MRI. Results convey a tightening effect on the hospital’s budget constraint in the end of each year. Hospitals seem to account for regional characteristics when defining adoption patterns. Individual-specific variables are good predictors of MRI use. Measures taken by the Government only impact the short run. Finally, the gains from an MRI scan, as far as the probability of death is concerned, occur mainly for less severe patients.

Measuring poverty in Portugal: An absolute approach

The aim of this article is to measure poverty in Portugal from an absolute perspective. We estimated several absolute poverty lines and defined maximum and minimum thresholds. We applied aggregation measures to these thresholds and constructed probit models to assess the effect of some variables on poverty. The intervals obtained contain the poverty lines constructed by other approaches. We got evidence that poverty is positively correlated with the number of people in the household, with living alone; negatively correlated with the number of workers in the household, the share on non-food expenditure and the existence of a heating device at home.

QEAT: Pergunta, Responde e Interage. Projeto de Comunicação de Nutrição na Web

A nutrição e a alimentação. Dois conceitos tão pessoais quanto públicos, que geram discussão e abrem espaço a mitos e crenças. O interesse coletivo nestes assuntos é causa e consequência da grande quantidade de informação, por vezes pouco rigorosa, outras contraditória, disponível online. Impõe-se portanto não só a transmissão de informação fidedigna, que reflita o estado atual da ciência, mas também a criação de espaços de diálogo, capazes de suscitar sentido crítico, num contexto de interação e comunicação online. Contextualiza-se assim a relevância do projeto QEAT, uma plataforma de comunicação de ciência, assente numa matriz de Envolvimento Público da Ciência ou Public Engagement with Science (PES), na sua expressão em inglês. O QEAT pretende ser um espaço de referência online, que promove o diálogo ao serviço da informação sobre alimentação e nutrição. Uma plataforma onde há espaço para o esclarecimento, a discussão e a participação, reunindo especialistas e não especialistas na mesma missão de comunicar nutrição. O modelo eleito seguirá um formato de rede social de pergunta e resposta (SQ&A), aproveitando a interatividade e a transversalidade destes canais de comunicação, abrindo aos diferentes públicos a possibilidade de participar na plataforma com perguntas, ideias, conteúdos. Desta forma, as ciências da nutrição e alimentação serão o tópico dominante das conversas, abertas a todos os interessados, instigadas e moderadas pelos gestores da plataforma. O canal QEAT será alimentado por conteúdos coproduzidos por nutricionistas, cientistas e diferentes profissionais da comunicação, no âmbito do projeto, a par de conteúdos produzidos pelos utilizadores (user generated contents), sujeitos a uma votação, ou seja, um controlo de qualidade. Todos os contribuidores vão construindo a sua reputação de acordo com a validade dos conteúdos que produzem. Uma gestão de conteúdos que permite por um lado monitorizar a qualidade e o rigor da informação, mas também perceber os tópicos que interessam aos utilizadores, bem como as suas dúvidas. A implementação deste projeto procura criar um espaço de referência online capaz de funcionar como um repositório dinâmico de informação sobre nutrição; e fomentar uma relação bidirecional entre os diferentes públicos do projeto. Da persecução destes objetivos, espera-se que resultem novas ideias, conhecimentos e direções dos caminhos a tomar no sentido de uma comunicação responsável na área da nutrição.

Argamassas de cal hidráulica natural com resíduos de borracha da recauchutagem de pneus

Existe uma consciencialização global e crescente do modo como o ser humano afeta diretamente o ambiente. É notável a preocupação exponencial com a sustentabilidade ambiental aos mais diversos níveis, preocupação esta ligada também ao setor da construção. É um dado adquirido que uma das grandes problemáticas ambientais da nossa geração é a reciclagem de pneus, estando o seu número de produção e consumo a atingir níveis elevadíssimos. Para atenuar estes níveis de poluição, e principalmente para diminuir gastos, as fábricas de recauchutagem reaproveitam grande parte de pneus usados, substituindo-lhes a parte de borracha degradada por nova A problemática é também assunto recorrente em Portugal, onde nas últimas décadas tem havido uma grande preocupação no seu tratamento por forma a evitar um elevado aumento de poluição, embora muitas fábricas de recauchutagens tenham vindo a encerrar nos últimos anos. A presente dissertação insere-se na procura de soluções para os resíduos inerentes à recauchutagem de pneus, estudando argamassas de cal hidráulica natural NHL3,5 com a adição de resíduos de borracha desta indústria. Foram realizadas argamassas com partículas de resíduo de borracha cuja dimensão é inferior a 2,36 mm. Os resíduos foram diferenciados em três tipos: resíduo “fino” (Fr), com partículas de dimensão inferior a 0,212 mm; resíduo “médio” (Mr), com partículas de dimensão entre os 0,212 mm e os 0,6 mm; e resíduo “grosso” (Cr), com partículas entre os 0,6 mm e os 2,36 mm. Com a mistura integral do resíduo, foram feitas formulações de argamassas com adição de 2,5%, 5% e 7,5% relativas à massa de areia, sendo posteriormente feitas argamassas com 5% de adição apenas de cada uma das identificadas. Os resultados obtidos mostram que as argamassas com resíduo de borracha menor resistência à tração e à compressão, mas apresentam menor módulo de elasticidade dinâmico e condutibilidade térmica, características que as podem tornar mais adequadas para alguns tipos de aplicações na construção. Particularmente a argamassa com 5% de mistura de frações granulométricas apresenta características que justificam o aprofundamento da sua caracterização, para otimização como argamassa a ser industrializada.

Dimensionamento mecânico de um equipamento de aproveitamento de energia das ondas pelo sistema YOYOGEN

Nos últimos anos tem havido um grande investimento nas energias renováveis tendo como principal objetivo a redução das emissões de dióxido de carbono. Em vários ramos das renováveis a tecnologia já atingiu um estado de maturidade, como no caso da energia hídrica, eólica e solar. No entanto o mesmo não se passa com a energia das ondas onde ainda não se encontrou uma solução viável, que juntamente com o ele-vado potencial para a produção de energia elétrica abre o caminho para o estudo de abordagens alternativas a esta fonte de energia. O principal objetivo deste trabalho foi o dimensionamento do sistema mecânico do equipamento de aproveitamento de energia das ondas YOYOGEN, composto por um veio e vários geradores e engrenagens planetárias. Foi utilizado o software SolidWorks® para modelar em 3D todos os componen-tes do sistema mecânico. Nos cálculos para dimensionamento das engrenagens foram utilizadas as normas Britânicas e para os cálculos dos outros componentes as fórmulas da resistência dos materiais. Os resultados obtidos mostram que embora do ponto de vista dinâmico o sistema funcione, os requisitos de projeto para que o sistema funcione submerso durante 20 anos sem manutenção resultaram numa solução com engrenagens de dimensões e peso consideráveis. Estes resultados poderão por em causa a viabilidade do projeto visto que o sistema mecânico tem de se mover dentro de água com uma largura de aproxi-madamente 4 metros e uma massa a rondar as 3 toneladas.

A matemática e a narrativa - reflexos de afinidades históricas e epistemológicas: uma conceptualização pedagógica da matemática

Esta tese A Matemática e a Narrativa – Reflexos de Afinidades Históricas e Epistemológicas: Uma Conceptualização Pedagógica da Matemática trata de questões problemáticas relativamente à transmissão de conceitos em matemática. Primeiramente, a matemática, uma construção humana tanto na sua concepção como na sua evolução, não se apresenta imediatamente acessível e utilizável pela generalidade dos seres humanos. A sua utilização encontra-se caracteristicamente restrita a quem domine o formalismo simbólico. Relativamente a outras áreas científicas, tem emergido o desejo de comunicar, de forma clara, o conteúdo ideário dos seus respectivos domínios do conhecimento aos não especialistas. Não obstante tais esforços de comunicação terem vindo a ser concretizados com sucesso em várias áreas, o mesmo tem-se verificado com maior raridade na matemática, dada a dificuldade intrínseca de fornecer expressões rigorosas e simultaneamente acessíveis dos supracitados formalismos simbólicos. Em segundo lugar, os problemas pedagógicos contemporâneos, já patentes na Gazeta de Matemática, publicação que acompanhou grande parte do século XX em Portugal, centram-se na dificuldade de atrair os alunos para os desafios com os quais a matemática confronta o engenho humano. Consequentemente, a produção futura de conhecimento pode ressentir-se deste facto. Ao não pactuar com o cepticismo que envolve a tradução das ideias matemáticas para suportes não-formais, contestam-se as premissas dissonantes nas quais se fundamenta. Os modelos teóricos publicados por académicos contemporâneos atestam a pertinência de uma perspectiva inovadora neste domínio. Além disso, foram desenvolvidos instrumentos pedagógicos que melhoram a transmissão de conceitos matemáticos, indicando a importância educativa da narrativa, em particular. Tanto do ponto de vista conceptual, como da prática, o papel essencial do discurso oral (narrativa/conto oral) perante a transmissão do conhecimento matemático é cada vez mais enfatizado. É proposto, como uma abordagem inovadora à comunicação da matemática, explorar a narratividade para criar um currículo mais dinâmico. A utilização da oralidade torna-se um processo chave no ensino e na reflexão sobre o conhecimento matemático, dada a natureza híbrida (ultrapassando fronteiras) das práticas intelectuais contemporâneas.