Plásticos reforçados a base de tecidos híbridos: efeitos da anisotropia e geometria normativa na caracterização mecânica e da fratura

As most current studies, reinforced plastics have been, in recent years, a viable alternative in building structural elements of medium and large, since the lightness accompanied by high performance possible. The design of hybrid polymer composites (combination of different types of reinforcements) may enable structural applications thereof, facing the most severe service conditions. Within this class of composite materials, reinforced the underlying tissues hybrid high performance are taking space when your application requires high load bearing and high rigidity. The objective of this research work is to study the challenges in designing these fabrics bring these materials as to its mechanical characterization and fracture mechanisms involved. Some parameters associated with the process and / or form of hybridization stand out as influential factors in the final performance of the material such as the presence of anisotropy, so the fabric weave, the process of making the same, normative geometry of the specimens, among others. This sense, four laminates were developed based hybrid reinforcement fabrics involving AS4 carbon fiber, kevlar and glass 49-E as the matrix epoxy vinyl ester resin (DERAKANE 411-350). All laminates were formed each with four layers of reinforcements. Depending on the hybrid fabric, all the influencing factors mentioned above have been studied for laminates. All laminates were manufactured industrially used being the lamination process manual (hand-lay-up). All mechanical characterization and study of the mechanism of fracture (fracture mechanics) was developed for laminates subjected to uniaxial tensile test, bending in three and uniaxial compression. The analysis of fracture mechanisms were held involving the macroscopic, optical microscopy and scanning electron microscopy

Média-arte locativa e mapeamentos dinâmicos na compreensão de fluxos urbanos : o contributo do dispositivo móvel na atividade do caminhar como prática artística

O interesse pela análise de espaços urbanos através de dispositivos comunicacionais móveis (de meios digitais) – perspetivando a sua transformação contando com a participação colaborativa da população – traduz o enquadramento geral da investigação. As práticas artísticas, complementadas por métodos de estudo de cidades (capazes de abordarem a respetiva complexidade de modo multioperativo e flexível), foram integradas na pesquisa tendo em linha de conta o acentuado desenvolvimento que as mesmas têm conhecido para a compreensão da atual condição urbana. O resultado foca a hibridização de processos que permitem acrescentar conhecimento coletivo sobre estruturas urbanas, expresso em mapeamentos dinâmicos que promovem leituras aumentadas de realidades urbanas. Assente no enquadramento teórico e respetiva revisão da literatura (abrangendo áreas disciplinares da média-arte locativa, da análise urbana e dos mapeamentos dinâmicos), procedeu-se ao desenvolvimento de dois artefactos complementares, cuja elaboração implicou três fases: i) pré-produção; ii) produção; iii) pós-produção. Na primeira, conceptualizaram-se os artefactos, definindo-se critérios e especificando parâmetros de análise. Complementarmente, consideraram-se softwares a utilizar bem como a seleção de atores urbanos que participaram em experiências associadas à investigação. No que se refere à produção, encetaram-se diversas ações de apropriação e apreensão de espaços urbanos selecionados na Vila de Caminha, recorrendo à técnica do caminhar mediado pela tecnologia. Na terceira fase, a informação resultante foi analisada, comparada e sistematizada através de uma reflexão final. Registaram-se marcas e apropriações na Vila de Caminha, integrando abordagens da média-arte locativa, da morfologia urbana e tecnologias digitais. A partir desta metodologia, a resposta aos objetivos da investigação contribui para a colmatação da lacuna identificada no estado arte, dado demonstrar-se a relevância da convergência operativa entre a apreensão urbana e os fluxos informacionais e comunicacionais para o revelar de vivências espaciais urbanas quotidianas (passadas e presentes) que ocorrem sobre a estrutura física das cidades. Em síntese, as práticas artísticas, provindas da média-arte locativa, expressam – em mapeamentos dinâmicos e através de realidade aumentada – o devir coletivo de experiências individuais nos espaços das cidades, acrescentando histórias à sua memória e história urbana.

Advances in integration of photovoltaic power and energy production in practical systems

This thesis presents advances in integration of photovoltaic (PV) power and energy in practical systems, such as existing power plants in buildings or directly integrated in the public electrical grid. It starts by providing an analyze of the current state of PV power and some of its limitations. The work done in this thesis begins by providing a model to compute mutual shading in large PV plants, and after provides a study of the integration of a PV plant in a biogas power plant. The remainder sections focus on the work done for project PVCROPS, which consisted on the construction and operation of two prototypes composed of a PV system and a novel battery connected to a building and to the public electrical grid. These prototypes were then used to test energy management strategies and validate the suitability of the two advanced batteries (a lithium-ion battery and a vanadium redox ow battery) for households (BIPV) and PV plants. This thesis is divided in 7 chapters: Chapter 1 provides an introduction to explain and develop the main research questions studied for this thesis; Chapter 2 presents the development of a ray-tracing model to compute shading in large PV elds (with or without trackers); Chapter 3 shows the simulation of hybridizing a biogas plant with a PV plant, using biogas as energy storage; Chapters 4 and 5 present the construction, programming, and initial operation of both prototypes (Chapter 4), EMS testing oriented to BIPV systems (Chapter 5). Finally, Chapters 6 provides some future lines of investigation that can follow this thesis, and Chapter 7 shows a synopsis of the main conclusions of this work; Resumo: Avanços na integracão de potência fotovoltaica e producão de energia em sistemas práticos Esta tese apresenta avanços na integração de potência e energia fotovoltaica (PV) em sistemas práticos, tais como centrais existentes ou a rede eléctrica pública. Come ça por analisar o estado corrente do fotovoltaico no mundo e aborda algumas das suas limitações. O trabalho feito para esta tese de doutoramento começou pelo desenvolvimento de um modelo para calcular os sombreamentos que ocorrem em grandes campos fotovoltaicos, e depois apresenta um estudo sobre a integração um sistema fotovoltaico em uma central eléctrica a bióg as. As ultimas secções da tese focam-se no trabalho feito para o projecto PVCROPS, que consistiu na construção e operação de dois demonstratores, cada um formado por um sistema fotovoltaico e bateria conectados a um edíficio e a rede eléctrica pública. Estes protótipos foram posteriormente utilizados para testar estratégias de gestão de energia (EMS) e para validar a operação de duas baterias avançadas (bateria de Iões de Li tio e bateria de Fluxo Redox de Van adio) e a sua utiliza ção para habitações e centrais PV. A tese está dividida em 7 capitulos: O capitulo 1 apresenta uma introdução para explicar e desenvolver as principais questões que foram investigadas nesta tese; O capitulo 2 mostra o desenvolvimento de um modelo baseado em traçados de raios para calcular sombreamentos mútuos em grandes centrais PV (com e sem seguidores); O capitulo 3 mostra a simulação da hibridização de uma central electrica a biogas com uma central PV, e utilizando o biógas como armazenamento de energia. Os capitulos 4 e 5 apresentam a construção, programação e operação inicial dos dois demonstradores (Capitúlo 4), o teste de EMS orientadas para sistemas PV em habitações (Capítulo 5). Finalmente, o capítulo 6 sugere algumas futuras linhas de investigação que poderão seguir esta tese, e o Capítulo 7 faz uma sinopse das principais conclusões deste trabalho.