963 resultados para Automobiles, Racing -- Aerodynamics
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The paper presents methods for measurement of convective heat transfer distributions in a cold flow, supersonic blowdown wind tunnel. The techniques involve use of the difference between model surface temperature and adiabatic wall temperature as the driving temperature difference for heat transfer and no active heating or cooling of the test gas or model is required. Thermochromic liquid crystals are used for surface temperature indication and results presented from experiments in a Mach 3 flow indicate that measurements of the surface heat transfer distribution under swept shock wave boundary layer interactions can be made. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.
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Experiments to investigate the transition process in hypervelocity boundary layers were performed in the T4 free-piston shock tunnel. An array of thin-film heat-transfer gauges was used to detect the location and extent of the transitional region on a 1500 mm long x 120 turn wide flat plate, which formed one of the walls of a duct. The experiments were performed in a Mach 6 flow of air with 6- and 12-MJ/kg nozzle-supply enthalpies at unit Reynolds numbers ranging from 1.6 x 10(6) to 4.9 x 10(6) m(-1). The results show that the characteristics typical of transition taking place through the initiation, growth, and merger of turbulent spots are evident in the heat-transfer signals. A 2-mm-high excrescence located 440 turn from the leading edge was found to be capable of generating a turbulent wedge within an otherwise laminar boundary layer at a unit Reynolds number of 2.6 x 10(6) m(-1) at the 6-MJ/kg condition. A tripping strip, located 100 mm from the leading edge and consisting of a line 37 teeth of 2 rum height equally spaced and spanning the test surface, was also found to be capable of advancing the transition location at the same condition and at the higher enthalpy condition.
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This paper presents a new theory of hypersonic blunt-nose shock standoff, based on a compressibility coordinate transformation for inviscid flow. It embraces a wide range of nonequilibrium shock-layer chemistry and gas mixtures including ionization and freestream dissociation. An extended binary scaling property of the analysis is also demonstrated. Specific application is made here to the family of arbitrarily diluted dissociating diatomic gases, with parametric study results presented for the scaled shock standoff distance as a function of an appropriate blunt-nose region Damkohler number. Comparisons with other theories and data in the case of nitrogen are also given and discussed.
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The purpose of the present study was to examine the reproducibility of laboratory-based 40-km cycle time-trial performance on a stationary wind-trainer. Each week, for three consecutive weeks, and on different days, forty-three highly trained male cyclists ((x) over bar +/- SD; age = 25 +/- 6 y; mass = 75 +/- 7 kg; peak oxygen uptake [(V) over dot O-2 peak] = 64.8 +/- 5.2 ml x kg(-1) x min(-1)) performed: 1) a (V) over dot O-2 peak test, and 2) a 40-km time-trial on their own racing bicycle mounted to a stationary wind-trainer (Cateye - Cyclosimulator). Data from all tests were compared using a one-way analysis of variance. Performance on the second and third 40-km time-trials were highly related (r = 0.96; p < 0.001), not significantly different (57:21 +/- 2:57 vs. 57:12 +/- 3:14 min:s), and displayed a low coefficient of variation (CV) = 0.9 +/- 0.7%. Although the first 40-km time-trial (58:43 +/- 3:17min:s) was not significantly different from the second and third tests (p = 0.06), inclusion of the first test in the assessment of reliability increased within-subject CV to 3.0 +/- 2.9%. 40-km time-trial speed (km x h(-1)) was significantly (p < 0.001) related to peak power output (W; r = 0.75), (V) over dot O-2 peak (1 x min(-1); r = 0.53), and the second ventilatory turnpoint (1 x min(-1); r = 0.68) measured during the progressive exercise tests. These data demonstrate that the assessment of 40-km cycle time-trial performance in well-trained endurance cyclists on a stationary wind-trainer is reproducible, provided the athletes perform a familiarization trial.
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A presena de sistemas eletrnicos nos veculos automveis tem vindo a aumentar de forma considervel nos ltimos 30 anos, tornando possvel o aumento dos padres de eficincia, segurana e conforto dos mesmos. Os sistemas de acionamento automtico dos limpa-para-brisas, baseados em sensores de chuva ticos, tm registado um crescimento quase exponencial nos ltimos 10 a 15 anos; no ano 2000, apenas 5 % dos veculos novos produzidos na Europa estavam equipados com este sistema, hoje um equipamento amplamente difundido na oferta automvel existente. O presente trabalho consistiu no estudo de uma soluo para deteo de chuva em veculos automveis com a aplicao de um sensor piezoeltrico, tendo em vista a obteno de uma soluo mais verstil e aplicvel em vrios pontos do veculo. As reduzidas dimenses, a elevada sensibilidade do sensor e a facilidade de aplicao nas superfcies de ensaio foram fatores que motivaram a escolha deste tipo de equipamento como elemento sensorial. As hipteses definidas para o procedimento laboratorial basearam-se nas concluses obtidas em estudos anteriormente desenvolvidos no campo dos sensores de chuva para automveis e nas capacidades dos materiais piezoeltricos para medio de pluviosidade. Os sensores foram instalados sob as superfcies do veculo que apresentavam, simultaneamente, uma maior exposio pluviosidade, quando este est em movimento, e um menor risco de sofrer danos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilizao deste tipo de sensores permite detetar elevados nveis de pluviosidade e em superfcies com considervel capacidade de deformao elstica. A sua implementao futura em veculos automveis exige mais algum trabalho de melhoria dos processos de fixao dos sensores e do condicionamento de sinal utilizados.
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Neste trabalho aborda-se o desenvolvimento da carroaria do Veculo Elctrico Ecolgico VEECO recorrendo a tecnologias assistidas por computador. Devido impossibilidade de abranger toda a temtica das tecnologias assistidas por computador, associadas ao desenvolvimento de uma carroaria automvel, o foco deste trabalho assenta no processo de obteno de um modelo digital vlido e no estudo do desempenho aerodinmico da carroaria. A existncia de um modelo digital vlido a base de qualquer processo de desenvolvimento associado a tecnologias assistidas por computador. Neste sentido, numa primeira etapa, foram aplicadas e desenvolvidas tcnicas e metodologias que permitem o desenvolvimento de uma carroaria desde a sua fase de design at obteno de um modelo digital CAD. Estas abrangem a converso e importao de dados, a realizao de engenharia inversa, a construo/reconstruo CAD em CATIA V5 e a preparao/correco de modelos CAD para a anlise numrica. Numa segunda etapa realizou-se o estudo da aerodinmica exterior da carroaria, recorrendo ferramenta de anlise computacional de fluidos (CFD) Flow Simulation da CosmosFloworks integrado no programa SolidWorks 2010. Associado temtica do estudo aerodinmico e devido elevada importncia da validao dos resultados numricos por meio de dados experimentais, foi realizado o estudo de anlise dimensional que permite a realizao de ensaios experimentais escala, bem como a anlise dos resultados experimentais obtidos.
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Mestrado em Contabilidade e Anlise Financeira
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Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia Mecnica
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considerado um dos problemas na educao o facto de a aprendizagem poder ser muito baseada no uso da teoria. Sendo as experincias do ser humano uma grande parte da forma como vemos e vivemos o mundo, torna-se imprescindvel o hbito da prtica na formao do nosso conhecimento. Embora a teoria seja sempre necessria na construo de conceitos, deve ser complementada com a experincia de forma a consolidar a aprendizagem para melhor noo da realidade. Esta dissertao descreve uma didctica para a integrao de dispositivos hpticos aplicados educao, concebendo assim um novo e inovador mtodo de ensino aliado prtica. Dependendo da aceitao por parte dos alunos, este mtodo de uso de tecnologia na educao para fins prticos pode revelar-se revolucionrio. Experincias que seriam difceis de realizar tornam-se possveis de simular de uma forma real com a ajuda dos sistemas hpticos, em que a variedade de matrias que as aplicaes podem simular vasta. Especificamente, este trabalho fundamenta-se no estudo da aerodinmica no voo com recurso a uma aplicao desenvolvida para o efeito e potencialidade do aparelho hptico Novint Falcon, um interface sensorial tctil entre uma pessoa e um computador, de custo relativamente baixo em relao generalidade dos preos deste tipo de dispositivos. Os testes que estudantes realizaram aplicao revelaram grande interesse e curiosidade pela novidade da tecnologia hptica e apreciao no conceito do seu uso prtico na educao. De forma geral, todos os alunos que participaram no ensaio do programa transmitiram feedback positivo, expressando maior ganho de motivao e desejo em ver este sistema aplicado a outras disciplinas.
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Portugal had only very few foresight exercises on the automobile sector, and the most recent one was a survey held in a project on work organisation systems in the automobile industry, its recent historical paths and the special strategies of location of companies (the WorTiS project). This involved several teams with different disciplinary backgrounds and from two Portuguese universities. The provisional main results of the first round of a Delphi survey held in Portugal on the automotive sector were already published, but a further analysis was not yet done. This foresight survey was done under the WorTiS project, developed in 2004 by IET Research Centre on Enterprise and Work Innovation (at FCT-UNL), and financed by the Portuguese Ministry of Science and Technology. Some of this experience on foresight analysis is also been transferred to other projects, namely the WORKS project on work organisation restructuring in the knowledge society that received the support from EC and still is running. The majority of experts considered having an average of less knowledge in almost all the scenario topics presented. This means that information on the automotive industry is not spread enough among academics or experts in related fields (regional scientists, innovation economists, engineers, sociologists). Some have a good knowledge but in very specialised fields. Others have expertise on foresight, or macroeconomics, or management sciences, but feel insecure on issues related with futures of automobile sector. Nevertheless, we considered specially the topics where the experts considered themselves to have some knowledge. There were no irrelevant topics considered as such by the expert panel. There are also no topics that are not considered a need for co-operation. The lack of technological infrastructures was not considered as a hindered factor for the accomplishment of any scenario. The experts panel considered no other international competence besides US, Japan or Germany in these topics. Special focus will be made in this paper on the topic 2. Public policy and automobile industries, and more specifically on the technological and/or research policies issues, where one can specify the automobiles role in transport policies with further implications like environment, safety, energy, mobility.
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In this paper, it is studied the dynamics of the robotic bird in terms of time response and robustness. It is analyzed the wing angle of attack and the velocity of the bird, the tail influence, the gliding flight and the flapping flight. The results are positive for the construction of flying robots. The development of computational simulation based on the dynamic of the robotic bird should allow testing strategies and different algorithms of control such as integer and fractional controllers.
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A indstria automvel no que respeita gesto oficinal de qualidade uma referncia de dimenso e nvel mundial. O constante avano da indstria automvel, o ciclo de vida dos produtos (automveis) cada vez mais curtos e a competitividade entre empresas, requer uma procura constante de novas ferramentas de melhoria na gesto oficinal. Neste trabalho, centrado na gesto oficinal no setor automvel, procuram-se introduzir novas abordagens que visem combater o decrscimo da rentabilidade neste setor. Como se depreende do exposto anteriormente, o objetivo principal desta dissertao propor e avaliar (validar) propostas de melhoria que visem o aumento da rentabilidade financeira da empresa AMC Auto Mecnica de Cambra, Lda. Com vista prossecuo deste objetivo foram definidos os seguintes objetivos intercalares na AMC: - Anlise e levantamento dos problemas; - Identificao de potenciais causas; - Formulao de aes de propostas de melhoria na gesto da empresa; - Programao das aes e avaliao de resultados alcanados; A estrutura definida nesta dissertao aps a sua introduo no captulo 1 centra-se no captulo 2 na apresentao da empresa AMC, com a descrio dos problemas levantados atendendo s vertentes mais crticas. Seguidamente, no captulo 3, com ferramentas de anlise de problemas, sero encontradas as causas raiz destes problemas. Posteriormente no captulo seguinte sero criados planos de aes para a resoluo das causas. No captulo 4 as aes sero implementadas e avaliadas para garantir a sua eficcia e eficincia. Por fim, no captulo 5 so descritas as concluses e os desenvolvimentos futuros enquadrveis com a melhoria contnua da AMC. Como concluso, este trabalho, mostra que vrias propostas de melhoria implementadas trouxeram ganhos efetivos para a empresa e que futuras propostas so potencialmente vlidas num futuro prximo. Esta dissertao com ligao direta AMC tem igualmente dados que podem ser extrapolados e adaptados a outras empresas do mesmo setor. O objetivo principal deste estudo a anlise e o levantamento dos problemas com a utilizao de ferramentas tais como: Benchmarking, Diagrama causa-efeito, ciclo PDCA, anlise de SWOT e indicadores operativos da oficina.
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Adhesively bonded repairs offer an attractive option for repair of aluminium structures, compared to more traditional methods such as fastening or welding. The single-strap (SS) and double-strap (DS) repairs are very straightforward to execute but stresses in the adhesive layer peak at the overlap ends. The DS repair requires both sides of the damaged structures to be reachable for repair, which is often not possible. In strap repairs, with the patches bonded at the outer surfaces, some limitations emerge such as the weight, aerodynamics and aesthetics. To minimize these effects, SS and DS repairs with embedded patches were evaluated in this work, such that the patches are flush with the adherends. For this purpose, in this work standard SS and DS repairs, and also with the patches embedded in the adherends, were tested under tension to allow the optimization of some repair variables such as the overlap length (LO) and type of adhesive, thus allowing the maximization of the repair strength. The effect of embedding the patch/patches on the fracture modes and failure loads was compared with finite elements (FE) analysis. The FE analysis was performed in ABAQUS and cohesive zone modelling was used for the simulation of damage onset and growth in the adhesive layer. The comparison with the test data revealed an accurate prediction for all kinds of joints and provided some principles regarding this technique.
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RESUMO: As concentraes circulantes de clcio so notavelmente constantes a despeito das variaes dirias na absoro intestinal e na eliminao renal deste elemento. A regulao da calcmia um sistema complexo que compreende vrios factores controladores (a calcmia, a fosformia, as concentraes circulantes de paratormona (PTH) e calcitriol alm de muitos outros factores como hormonas esterides em geral, outros ies como o magnsio e outros factores hormonais) e vrios rgos alvo (glndulas paratiroideias, osso, rim e intestino). As respostas dos rgos alvo tambm so muito variadas. No caso mais simples, a cristalizao de sais de clcio corresponde a uma mudana de fase em que participam molculas orgnicas que a iniciam, aceleram ou inibem. Em geral a combinao de um factor controlador com o respectivo receptor de membrana (para polipeptdeos ou ies) ou intracelular (hormonas esterides) apenas o primeiro passo de uma cadeia bioqumica que introduz uma enorme amplificao na resposta. A esta variedade de mecanismos de resposta correspondem grandes diferenas nos tempos de resposta que podem ser de minutos a semanas. hoje possvel observar (medir) com aprecivel rigor nos lquidos biolgicos (sangue, urina, fezes, etc.) os factores mais importantes do sistema de regulao da calcmia (clcio, fsforo, paratormona e calcitriol) assim como administrar estes factores em experincias agudas. Esta possibilidade reflecte se na literatura neste campo que tem vindo a crescer. O advento das tcnicas da biologia molecular tem permitido a caracterizao molecular de algumas das disfunes da homeostase do clcio e de esperar um diagnstico fisiopatolgico cada vez mais rigoroso dessas disfunes. Com o avano dos conhecimentos nesta rea que no cessa de aumentar temos cada vez maiores capacidades para fazer diagnsticos e cada vez mais difcil interpretar com rigor os correspondentes quadros metablicos. A anlise ou sntese de sistemas complexos a actividade mais nobre dos engenheiros que lhes permite desenhar pontes, diques, barcos, avies ou automveis. Com o aparecimento de computadores de mdio ou grande porte foi lhes possvel utilizar descries matemticas no s para desenhar sistemas como ainda para interpretar eventuais falhas na sua operao. Essas descries matemticas consistem numa sequncia de operaes realizadas num computador segundo um programa informtico que receberam a designao genrica de modelos, por analogia com as famosas leis (equaes) da fsica que foram deduzidas a partir de um certo nmero de postulados e que permitem representar matematicamente processos fsicos. As famosas leis de Newton so talvez os exemplos mais famosos de modelos de sistemas fsicos. A introduo de modelos matemticos em biologia e particularmente em medicina s se deu recentemente.MTODOS No trabalho que aqui se apresenta construiu - se um modelo simplificado da homeostase do clcio destinado ao clculo de variveis observveis (concentraes de clcio, fsforo, PTH e calcitriol) de modo a poderem comparar-se valores calculados com valores observados. A escolha dos componentes do modelo foi determinada pela nossa experincia clnica e pela informao fisiopatolgica e clnica publicada. Houve a preocupao de construir o modelo de forma modular de modo a ser possvel a sua expanso sem grandes transformaes na descrio matemtica (e informtica) j existente. Na sua fase actual o modelo no pode ser usado como instrumento de diagnstico. antes uma ferramenta destinada a esclarecer em princpio mecanismos fisiopatolgicos. Usou se o modelo para simular um certo nmero de observaes publicadas e para exemplificar a sua eventual aplicao clnica na simulao de situaes hipotticas e na anlise de possveis mecanismos fisiopatolgicos responsveis por situaes de hipo ou hipercalcmias. Simultaneamente fez se uma anlise dos dados acumulados relativos a doentes vistos no Servio de Endocrinologia do Instituto Portugus de Oncologia de Francisco Gentil Centro Regional Oncolgico de Lisboa, S.A. CONCLUSES Numa populao de 894 doentes com patologias variadas do Instituto Portugus de Oncologia de Lisboa os valores da calcmia tiveram uma distribuio normal unimodal com uma mdia de 9.56 mg/dl, e um erro padro de 0.41 mg/dl. Estas observaes sugerem que a calcmia est sujeita a regulao. A partir dos resultados publicados em que o metabolismo do clcio foi perturbado por infuses de clcio, calcitriol ou PTH, de estudos bioqumicos e fisiolgicos sobre os mecanismos de aco de factores controladores da calcmia e do estudo do comportamento de rgos alvo (paratiroideias, intestino, osso e rim) foi possvel construir um modelo matemtico de parmetros concentrados do sistema de regulao da calcmia. As expresses analticas usadas foram baseadas na cintica enzimtica de modo a que os seus parmetros tivessem um significado fsico ou fisiolgico simples. O modelo revelou aprecivel robustez e flexibilidade. estvel quando no perturbado e transita entre estados estacionrios quando perturbado. Na sua forma actual gera simulaes que reproduzem satisfatoriamente um nmero aprecivel de dados experimentais colhidos em doentes. Isto no significa que possa ser usado como instrumento de diagnstico aplicvel a doentes individuais. O desenho do modelo comporta a adio posterior de novas relaes quando surgirem situaes para as quais se revele insuficiente. A utilizao exaustiva do modelo permitiu explicitar aspectos do metabolismo do clcio que ou no esto contidas na sua formulao actual o aparecimento de hipertrofia ou de adenomas das paratiroideias e as alteraes na estrutura ssea , a participao de outros factores controladores magnsio, ou esto insuficientemente descritas alteraes do metabolismo do fsforo nos hipoparatiroidismos. A anlise dos dados relativos aos doentes do Servio de Endocrinologia do IPO permitiu o incio da caracterizao dos tipos de patologia que representam e de possveis mecanismos fisiopatolgicos subjacentes. Estas observaes so o ponto de partida para anlises futuras. So exemplos das relaes encontradas: a distribuio dos doentes por dois grandes grupos conforme a calcmia determinada pelas concentraes circulantes de PTH ou estas so determinadas pela calcmia; a distribuio sazonal das concentraes de Vit. D25. no sangue; a correlao negativa entre estas e as concentraes de PTH no sangue. Tambm foi possvel extrair a cintica do controlo da PTH sobre a sntese de calcitriol. O estudo dos nveis circulantes de PTH no ps-operatrio imediato de doentes paratiroidectomizados permitiu determinar as suas taxas de degradao metablica. O modelo permitiu simular as relaes Ca/PTH no sangue, Ca/Fraco excretada da carga tubular, Ca/P no sangue para valores normais ou altos de Ca. Foram feitas simulaes de situaes fisiopatolgicas (em doentes virtuais): infuses crnicas de clcio, PTH e calcitriol; alteraes no comportamento de receptores. Estas simulaes correspondem a experincias que no podem ser realizadas em humanos. So exemplos da utilizao do modelo na explorao de possveis mecanismos fisiopatolgicos atravs da observao de resultados quantitativos inacessveis intuio. O modelo foi til em duas fases do trabalho: Primeiro, durante a sua sntese implicou uma escolha criticamente selectiva de informao, sua anlise quantitativa e processamento, uma explicitao rigorosa (analtica) das relaes funcionais entre os controladores e as variveis e da sua integrao numa estrutura global; Segundo, a simulao de situaes experimentais ou clnicas (dados do Servio de Endocrinologia do IPO) em doentes obrigou a explicitar raciocnios fisiopatolgicos habitualmente formulados em bases puramente intuitivas. Esta prtica revelou comportamentos bvios aps as simulaes aco reduzida das infuses PTH (simulao de hiperparatiroidismos primrios) enquanto no h inibio total da respectiva secreo, necessidade de aumento da massa secretora da paratiroideia nas insuficincias renais avanadas, etc. A sntese e utilizao do modelo no implicaram uma preparao matemtica avanada e foram possveis merc da disponibilidade de software interactivo especificamente desenhado para a simulao de sistemas dinmicos em que os programas se escrevem em ingls usando a simbologia simples da lgebra elementar. A funo nobre de modelos desta natureza semelhante dos modelos usados pelos fsicos desde o sculo XVII: permitir explicaes de carcter geral funcionando como uma ferramenta intelectual para manipulao de conceitos e para a realizao de experincias pensadas (thought experiments) respeitando certos princpios fsicos (princpios de conservao) que estabelecem as fronteiras da realidade. -------ABSTRACT: Calcium blood levels are remarkably constant despite great variations in calcium daily intake, intestinal absorption and renal excretion. The regulation of the calcium concentration in the blood is achieved by a complex system that includes several controller factors (mainly the serum levels of calcium, phosphorus, parathyroid hormone (PTH) and calcitriol but also of steroid hormones, ions such as magnesium and other hormonal factors) and several target organs (parathyroid glands, bone, kidney and intestine). The functional response to the controlling factors obeys a variety of kinetics. The precipitation of calcium salts is a simple phase transition in which organic molecules may provide nucleation centres or inhibit the process. The combination of a controller factor with its receptor located in the cell membrane (for peptides or ions) or in the nucleus (for steroid hormones) is only the first step of a biochemical chain that introduces a huge amplification in the response. To this great variability of response we have to add the times of response that vary from minutes to weeks. It is possible to observe (measure) with great accuracy in biological fluids (blood, urine, faeces, etc.) the most important factors intervening in the calcium regulation (calcium, phosphorus, PTH and calcitriol). The response of the system to acute infusions of the controlling factors has also been studied. Using molecular biology techniques it has been possible to characterize some calcium homeostasis dysfunctions and better physiopathological diagnosis are expected. With the increasingly new knowledge in this area we have better capacity to diagnose but it is harder to explain correctly the underlying metabolic mechanisms. The analysis or synthesis of complex systems is the noble activity of engineers that enables them to draw bridges, dams, boats, airplanes or cars. With the availability of medium-large frame computers it was possible to use mathematical descriptions not only to draw systems but also to explain flaws in its operations. These mathematical descriptions are generally known as models by analogy with the laws (equations) of physics that allow the mathematical description of physical processes. In practice it is not possible to find general solutions for the mathematical descriptions of complex systems but (numeric) computations for specific situations can be obtained with digital computers. The introduction of mathematical models in biology and particularly in medicine is a recent event. METHODS In this thesis a simplified model of calcium homeostasis was built that enables the computation of observable variables (concentrations of calcium, phosphorus, PTH and calcitriol) and allows the comparison between the simulation values and observed values. The choice of the models components was made according to our clinical experience and to the published clinical and physiopathological data. The model has a modular design that allows future expansions with minor alterations in its structure. In its present form the model cannot be used for diagnosis. It is a tool designed to enlighten physiopathological processes. To exemplify its possible clinical application in the simulation of hypothetical situations and in the analysis of possible mechanisms responsible for hypo or hypercalcemias the model was used to simulate a certain number of published observations. An analysis of clinical and laboratory data from the Endocrinology Department of the Portuguese Cancer Institute (I.P.O.F.G.-C.R.O.L.,S.A.) is also presented. CONCLUSIONS In a population of 188 patients without an identifiable disease of the calcium metabolism at the Portuguese Cancer Institute the calcemia levels had a unimodal distribution with an average of 9.56 mg/dL and a S.E.M of 0.41 mg/dL. This observation confirms that serum calcium is regulated. Using published data; in which calcium metabolism was disrupted by calcium, PTH or calcitriol infusions; from biochemical and physiological studies of the action of controller factors on the calcemia; in which the response of target organs (parathyroid glands, intestine, bone, kidney) was studied it was possible to build a mathematical model of concentrated parameters of the calcium homeostasis. Analytical expressions used were based on enzymatic kinetics. The model is flexible and robust. It is stable when not disturbed and changes between steady states when disturbed. In its present form it provides simulations that reproduce closely a number of experimental clinical data. This does not mean that it can be used as a diagnostic tool for individual patients. The exhaustive utilisation of the model revealed the need of future expansions to include aspects of the calcium metabolism not included in its present form hypertrophy or adenomas of the parathyroid glands, bone structure changes, participation of other controller factors such as magnesium or insufficiently described phosphate metabolism in hypoparathyroidism. The analysis of the data collected from the I.P.O.s Endocrinology Department allowed the initial characterization of the different pathologies represented and of their possible physiopathological mechanisms. These observations are a starting point for future analysis. As examples of the relations found were: the distribution of patients in two groups according to the dependency of calcium by PTH levels or PTH levels by calcium concentration; the seasonal distribution of the serum concentrations of D25; its negative correlation with PTH concentration. It was also possible to extract the kinetics of the control of the synthesis of calcitriol by PTH. The analysis of immediate post-surgical levels of PTH in parathyroidectomized patients allowed the determination of its metabolic clearance. The model also allowed the simulation of the relations between Ca/PTH in blood, serum Ca/Fraction of tubular load excreted and Ca/P in blood for normal and high values of calcium. Simulations were made of pathological situations (in virtual patients): chronic infusions of calcium, PTH and calcitriol; changes in the characteristics of receptors. These simulations are not possible in real persons. They are an example of the use of this model in exploring possible mechanisms of disease through the observation of quantitative results not accessible to simple intuition. This model was useful in two phases: Firstly, its construction required a careful choice of data, its quantitative analysis and processing, an analytical description of the relations between controller factors and variables and their integration in a global structure. Secondly, the simulation of experimental or clinical (I.P.O.s Endocrinology Department) data implied testing physiopathological explanations that previously were based on intuition. The construction and utilisation of the model didnt demand an advanced mathematical preparation since user-friendly interactive software was used. This software was specifically designed for the simulation of dynamic systems. The programs are written in English using elementary algebra symbols. The essential function of this type of models is identical to that of those used by physicists since the XVII century which describe quantitatively natural processes and are an intellectual tool for the manipulation of concepts and the performance of thought experiments based in certain physical principles (conservation principles) that are the frontiers of reality.------------------RESUME: Les concentrations circulantes de calcium sont constantes mme pendant des variations de labsorption intestinale et de llimination rnale de cet lment. La rgulation de la calcmie est un systme complexe qui comprend plusieurs lments contrleurs (la calcmie, la phosphormie, les concentrations circulantes de lhormone parathyrodienne (PTH) e du calcitriol et dautres comme les hormones strodes ou des ions comme le magnsium) et plusieurs organes (glandes parathyrodiennes, los, le rein et lintestin). Les rponses de ces organes sont varies. Dans le cas plus simple, la cristallisation des sels de calcium correspond un changement de phase dans lequel y participent des molcules organiques que la dbutent, lacclrent ou linhibent. Gnralement la combinaison dun lment contrleur avec leur rcepteur de membrane (pour les peptides ou les ions) ou intracellulaire (pour les hormones strodes) nest que le premier pas dune chane biochimique quintroduit une grande amplification de la rponse. A cette varit de rponses correspondent des grandes diffrences des temps de rponses quy vont des minuits a semaines. Il est possible observer (mesurer) dans les fluides biologiques (sang, urine, fces, etc.) les lments plus importants du systme de rgulation de la calcmie (calcium, phosphate, PTH et le calcitriol) et les administrer en exprimentes aigus. Cette possibilit est visible dans la littrature publie dans ce domaine qui est en croissance permanente. Lavenir des techniques de biologie molculaire a permis caractriser des nombreuses dysfonctions de la rgulation de la calcmie et on attend un diagnostique physiopathologique de ces dysfonctions chaque fois plus rigoureuses. Les connaissances dans ce domaine sagrandissent et on a de plus de capacits pour faire des diagnostiques et il est chaque fois plus difficile les interprter. Lanalyse ou synthse de systmes complexes est lactivit plus noble des ingnieurs qui les permit dessiner des ponts, bateaux, avions ou automobiles. Avec des ordinateurs de mdium ou grand port il les est possible utiliser descriptions mathmatiques pour dessiner les systmes et interprter des ventuelles fautes dopration. Ces descriptions mathmatiques sont une squence doprations ralises dans un ordinateur selon un programme informatique qui ont reu la dsignation gnrique de modles, pour analogie avec les quations de la physique qui ont t dduits dun nombre de postules et quont permit reprsenter des processus physiques en quations mathmatiques. Les fameuses quations de Newton sont peut-tre les exemples plus connus des systmes physiques. Lintroduction des modles mathmatiques en biologie et en particulier en mdecine est un vnement rcent. Dans ce travaille, on a construit un modle simplifi de lhomostasie du calcium pour calculer les variables observables (concentrations de calcium, phosphate, PTH et calcitriol) pour les comparer. Les choix des components a t dtermins par notre exprience clinique et par linformation physiopathologique et clinique publie. Le modle a t construit de faon modulaire ce que permit leur postrieur expansion sans des grandes altrations dans la description mathmatique et informatique dj existante. Dans cette forme le modle ne peut tre utilis comme un instrument de diagnostique. Il est un outil pour clairer la physiopathologie. Le modle a t utilis pour simuler un certain nombre dobservations publies et pour exemplifier leur possible utilisation clinique dans la simulation des hypothses et de la physiopathologie des situations dhypo ou hypercalcmie. On a fait une analyse des lments des procs cliniques des malades observes dans le Service dEndocrinologie de lIPOFG-CROL, SA. Dans une population de 894 malades avec des diffrentes pathologies les valeurs de calcmie on une distribution uni modale avec une Mdie de 9.56 mg/dL et une erreur standard de 0.41 mg/dL. Ces observations suggrent que la calcmie soit sujette de rgulation. En utilisant des rsultats de travaux publis dans lesquels le mtabolisme du calcium a t chang par des infusions de calcium, calcitriol ou PTH, des tudes biochimiques et physiologiques sur des mcanismes daction des lments contrleurs de la calcmie et de ltude du comportement des organes cible (parathyrodes, intestin, rein, os), il a t possible de construire un modle mathmatique de paramtres concentrs du systme de rgulation de la calcmie. Les expressions analytiques utilises ont t bases sur la cintique enzymatique de faon que les paramtres aient eu une signification physique ou biologique. Le modle est stable quand il nest pas perturb et transit entre tats stationnaires quand il est sujet a des perturbations. A ce moment il fait des simulations qui reproduisent de faon satisfaisant un nombre dobservations exprimentales. La construction du modle permit laddiction de nouvelles relations dans les cas ou il est insuffisant. Lutilisation exhaustive du modle a permit expliciter des aspects du mtabolisme du calcium qui y ne sont pas compris lhyperplasie ou la formation des adnomes des parathyrodes, les altrations de la structure des os, la participation doutres lments rgulateurs (magnsium), ou sont insuffisamment dcrites les altrations du mtabolisme des phosphates dans lhypoparathyroidism. Lanalyse de linformation des malades du Service dEndocrinologie a permit caractriser les pathologies reprsentes et leurs possibles mcanismes physiopathologiques. Ces observations sont le point de dpart pour les analyses futures. Sont des exemples des relations trouves: la distribution des malades par deux groupes: ceux dans lequel la calcmie est dtermine par la PTH ou ceux dans lesquels la PTH est dtermine par la calcmie; la distribution sazonale de la concentration de la vitamine D; la corrlation ngative entre la vitamine D et la PTH. On a eu la possibilit de dduire la cintique de control de la PTH sur la synthse du calcitriol. Ltude des niveaux circulants de PTH sur des sujets parathyroidectomises a permit dduire leur taux de dgradation mtabolique. Le modle a permit simuler les relations Ca/PTH dans le sang, Ca/fraction limine par le rein, Ca/P dans le sang pour des valeurs normales ou hautes de calcium. On a fait des simulations de situations physiopathologiques (dans malades virtuelles): Infusions chroniques de calcium, PTH ou calcitriol; altrations des rcepteurs. Ces simulations ne peuvent pas tre ralises dans les humains. Sont des exemples dutilisation du modle dans lexploration des possibles mcanismes de la physiopathologie en observant des rsultats quantitatifs inaccessibles lintuition. Le modle a t utile pendant deux tapes des travaux: La premire, dans sa construction on a choisi linformation disponible, son analyse quantitative, lexplicitation rigoureuse (analytique) des relations fonctionnelles entre les contrleurs et les variables et sa intgration dans une structure globale. La deuxime, la simulation de situations exprimentales ou cliniques (du Service dEndocrinologie) a oblig dexpliciter des raisonnements physiopathologiques gnralement formuls utilisant lintuition. Cette pratique a montr des comportements action rduite des infusions de PTH (jusqu linhibition totale de leur respective scrtion), ncessit daugmenter la masse scrteuse de la parathyrode dans les insuffisants rnales, etc. La synthse et utilisation du modle nont pas besoin dune formation avance en mathmatique et sont possibles grce un programme interactif qui a t conu pour la simulation des systmes dynamiques dans lesquels le programme se construit en anglais en utilisant la symbolique lmentaire de lalgbre. La fonction noble de ces modles est semblable celles des physiques du XVII sicle: Permettre tablir explications gnrales en fonctionnant comme un outil intellectuel pour manipuler des concepts et pour la ralisation dexprimentes penses en respectant certains principes de la physique (principe de la conservation) qutablissent les frontires de la ralit.
Resumo:
Nos dias de hoje a indstria tenta tornar-se cada vez mais competitiva baixando os custos de produo e aumentando a eficincia do produto. O presente trabalho visa desenvolver uma tampa de ventilao de um motor eltrico mais competitiva mas que cumpra com o desempenho mecnico e eficincia solicitados. Para tal, comeou-se por analisar alguns motores eltricos e as suas aplicaes. Seguidamente apresentam-se conceitos sobre aerodinmica e processos de fabrico que permitem apoiar as opes tomadas ao longo do estudo. Aps o fundamento terico apresentado todo o processo de desenvolvimento de uma nova pea. Recorrendo a softwares como o solidworks e Ansys, realizou-se uma anlise analtica que permitiu validar as alteraes propostas na tampa de ventilao. Foram, ainda, realizadas anlises experimentais com o intuito de consolidar os resultados obtidos analiticamente e garantir que o componente cumpria os requisitos impostos por organizaes internacionais ligadas indstria do oil and gas. A primeira das anlises experimentais realizada testa a capacidade do material resistir ao impacto de componentes de pequenas dimenses. Esta analise permitiu garantir a utilizao da tampa de ventilao em todas as reas sem limites de normalizao. A segunda permite analisar experimentalmente as alteraes de design assim como testar alguns trabalhos futuros. Esta anlise permitiu definir se no novo projeto da tampa desenvolvido deveria comtemplar uma alterao do dimetro da entrada de ar da tampa de ventilao. Como resultados aparecem as decises tomadas na presente tese, assim como analisar as metas que foram atingidas e que melhorias se pretende atingir de futuro tentando visar novas metas. Os resultados obtidos permitiram definir uma nova tampa de ventilao com a nova que ir beneficiar a empresa na sua competitividade no mercado mantendo a performance do motor.
