Joint economic design of X̄ and R control charts for processes subject to two independent assignable causes

A model for the joint economic design of X̄ and R control charts is developed. This model assumes that the process is subject to two assignable causes. One assignable cause shifts the process mean; the other shifts the process variance. The occurrence of the assignable cause of one kind does not block the occurrence of the assignable cause of another kind. Consequently, a second process parameter can go out-of-control after the first process parameter has gone out-of-control. A numerical study of the cost surface to the model considered has revealed that it is convex, at least in the interest region.

Diretrizes para o uso da gestão de design a partir de um diagnóstico setorial das microrregiões de Araçatuba e Birigui do Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inclusão digital no ensino de iluminação natural

The teaching/learning activities of the daylighting built environment require from the Architecture and Urbanism undergraduate student the ability to abstract the effects of daylight distributed in three-dimensional space that is being designed. Several tools and techniques can be used to facilitate the understanding of the involved phenomena, among which the computational simulation. This paper reports the digital inclusion of the daylighting teaching in the Architecture and Urbanism undergraduate course at the School of Architecture, Arts and Social Communication of Bauru (FAAC) of UNESP – Sao Paulo State University, that began in 2010. The inclusion process involved free software use, specifically the programs DIALux and SketchUp+Radiance, both with graphical output for the illuminated scenes visualization and for result analysis. The graphic model is converted from SketchUp to Radiance by a plugin and a user-friendly interface for Windows was developed to simulate the lighting. The process of digital inclusion is consolidated, with wide acceptance by students, for which computational simulation facilitates understanding of relation between daylight and built environment and helps the design process of elements for daylighting control.

On Modular Design of Field Robotic Systems

Robots are needed to perform important field tasks such as hazardous material clean-up, nuclear site inspection, and space exploration. Unfortunately their use is not widespread due to their long development times and high costs. To make them practical, a modular design approach is proposed. Prefabricated modules are rapidly assembled to give a low-cost system for a specific task. This paper described the modular design problem for field robots and the application of a hierarchical selection process to solve this problem. Theoretical analysis and an example case study are presented. The theoretical analysis of the modular design problem revealed the large size of the search space. It showed the advantages of approaching the design on various levels. The hierarchical selection process applies physical rules to reduce the search space to a computationally feasible size and a genetic algorithm performs the final search in a greatly reduced space. This process is based on the observation that simple physically based rules can eliminate large sections of the design space to greatly simplify the search. The design process is applied to a duct inspection task. Five candidate robots were developed. Two of these robots are evaluated using detailed physical simulation. It is shown that the more obvious solution is not able to complete the task, while the non-obvious asymmetric design develop by the process is successful.

Oxygen reduction reaction catalyzed by epsilon-MnO2: Influence of the crystalline structure on the reaction mechanism

The oxygen reduction reaction (ORR) was studied in KOH electrolyte on carbon supported epsilon-manganese dioxide (epsilon-MnO2/C). The epsilon-MnO2/C catalyst was prepared via thermal decomposition of manganese nitrate and carbon powder (Vulcan XC-72) mixtures. X-ray powder diffraction (XRD) measurements were performed in order to determine the crystalline structure of the resulting composite, while energy dispersive X-ray analysis (EDX) was used to evaluate the chemical composition of the synthesized material. The electrochemical studies were conducted using cyclic voltammetry (CV) and quasi-steady state polarization measurements carried out with an ultra thin layer rotating ring/disk electrode (RRDE) configuration. The electrocatalytic results obtained for 20% (w/w) Pt/C (E-TEK Inc., USA) and alpha-MnO2/C for the ORR, considered as one of the most active manganese oxide based catalyst for the ORR in alkaline media, were included for comparison. The RRDE results revealed that the ORR on the MnO2 catalysts proceeds preferentially through the complete 4e(-) reduction pathway via a 2 plus 2e(-) reduction process involving hydrogen peroxide as an intermediate. A benchmark close to the performance of 20% (w/w) Pt/C (E-TEK Inc., USA) was observed for the epsilon-MnO2/C material in the kinetic control region, superior to the performance of alpha-MnO2/C, but a higher amount of HO2- was obtained when epsilon-MnO2/C was used as catalyst. The higher production of hydrogen peroxide on epsilon-MnO2/C was related to the presence of structural defects, typical of this oxide, while the better catalytic performance in the kinetic control region compared to alpha-MnO2/C was related with the higher electrochemical activity for the proton insertion kinetics, which is a structure sensitive process. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Slice: experiência de gestão de um processo de projeto paramétrico, com superfícies complexas

O artigo apresenta uma reflexão sobre a gestão do processo de projeto paramétrico, com superfícies complexas, baseado em duas experiências realizadas no Instituto de Arquitetura e Urbanismo, da USP de São Carlos, pelo grupo de pesquisa Nomads.usp. SLICE é o resultado parcial de um pavilhão temporário, com superfícies complexas, desenvolvido por meio de projeto paramétrico e técnicas de fabricação digital. Utilizou-se o procedimento de uma pesquisa-ação2 com alunos de graduação e recém-formados em arquitetura, arquitetos do Nomads.usp e a indústria. Os experimentos apontaram para reflexões sobre algumas mudanças na gestão destes processos, para facilitar a viabilidade técnico-construtiva e gerar conhecimento nas áreas de projeto paramétrico, fabricação digital e gestão. O artigo tem caráter exploratório e o desafio é entender e avaliar a gestão do projeto paramétrico em relação a restrição de material, custo de execução e tempo de produção.

Quatro Desenhos de Frank Lloyd Wright

O objetivo deste trabalho é discutir aspectos do processo de projeto e sua representação gráfica, num momento em que softwares de projeto 3D vem se tornando hegemônicos na prática do arquiteto e no ensino de arquitetura, em contraponto às práticas de desenho em prancheta. Os motivos e circunstâncias não são objeto do trabalho, cujo foco está numa prática de projeto e representação gráfica 2D, mas que tem muito a contribuir para o debate do quadro acima: os desenhos de projeto de Frank Lloyd Wright. Casos de estudo: quatro pranchas desenhadas por FLLW. É importante notar que, no vasto quadro da historiografia wrightiana, análises e interpretações originais, pioneiras, da arquitetura vem surgindo nas últimas décadas, mas ainda há poucos textos sobre desenhos e representação gráfica do arquiteto. Este constitui uma primeira aproximação do autor acerca de tema que oferece abrangente potencial. São exemplos em que, na relação imagem-objeto, a representação bidimensional constrói o projeto tridimensional. A arquitetura emerge como experimentação sem cair na especulação formal. Demonstram uma prática mais lenta, reflexiva e laboriosa do que a oferecida pelos software 3D atuais – mas onde cada traço, textura e grafismo implica um significado de espaço e materialidade.

Towards the stabilization of the low density elements in topology optimization with large deformation

This work addresses the treatment of lower density regions of structures undergoing large deformations during the design process by the topology optimization method (TOM) based on the finite element method. During the design process the nonlinear elastic behavior of the structure is based on exact kinematics. The material model applied in the TOM is based on the solid isotropic microstructure with penalization approach. No void elements are deleted and all internal forces of the nodes surrounding the void elements are considered during the nonlinear equilibrium solution. The distribution of design variables is solved through the method of moving asymptotes, in which the sensitivity of the objective function is obtained directly. In addition, a continuation function and a nonlinear projection function are invoked to obtain a checkerboard free and mesh independent design. 2D examples with both plane strain and plane stress conditions hypothesis are presented and compared. The problem of instability is overcome by adopting a polyconvex constitutive model in conjunction with a suggested relaxation function to stabilize the excessive distorted elements. The exact tangent stiffness matrix is used. The optimal topology results are compared to the results obtained by using the classical Saint Venant–Kirchhoff constitutive law, and strong differences are found.

Drawing and surface: freehand architectural drawing mediated by digital

This paper discusses the redefinition of the function of freehand drawing in the design process in view of intuitive digital media. It sets forth an interpretive analysis of an experiment with drawing on opaque tablets, carried out with a group of students of the Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. After a brief review of the current debate on freehand drawing and the advent of digital media, we examine the experiment as a possible way to elicit facts that may contribute to the discussion. To this end, our research has concentrated on the intuitive use enabled by existing digital media. It is our intention that this empirical approximation becomes a pilot experiment for the use of digital tablets in the process of construction the gaze of the student in Architecture and Urbanism as a reflection on the different cognitive dimensions that constitute the practice of drawing and its reinterpretation to develop new ideas.

O uso de modelos nos processos projetuais contemporâneos

Durante o processo de projeto, o arquiteto transpõe suas ideias para o campo real, do concreto. Os diversos modos de expressão e representação têm como função mediar essa interação, diminuindo a distância entre esses dois campos. Vive-se hoje, um momento de intensa transformação das estratégias projetuais, propiciada pelos novos meios digitais. Assim, esta pesquisa, centra-se na comparação entre diversos momentos do uso de modelos nos processos projetivos contemporâneos, através de uma investigação em escritórios de arquitetura paulistanos que utilizam o modelo físico como parte de seus processos de projeto. Busca-se entender qual o papel dessa ferramenta de representação e suas potencialidades nos dias atuais. Como estudo de caso, faz-se uma análise comparativa entre o uso das maquetes digital e física, destacando dois estudos: a maquete do Conjunto Ponte dos Remédios, do arquiteto Marcos Acayaba e as maquetes de estudos elaboradas pelo escritório Andrade Morettin Arquitetos, para o concurso para o Instituto Moreira Salles/SP. Entre os objetivos desse trabalho também se encontra uma análise da contribuição dos modelos físicos no Ensino de Arquitetura.

O uso do modelo físico e digital nos processos de projeto da arquitetura contemporânea

Durante o processo de projeto, o arquiteto transpõe suas ideias para o campo real, do concreto. Os diversos modos de expressão e representação têm como função mediar essa interação, diminuindo a distância entre esses dois campos. Vive-se hoje, um momento de intensa transformação das estratégias projetuais, propiciadas pelos novos meios digitais. Esta pesquisa tem como objetivo o estudo do uso das representações tridimensionais, especificamente dos modelos físicos e digitais. Pretende-se flagrar os momentos contributivos dos modelos no processo projetivo e as características intrínsecas a eles. A discussão busca não apenas destacar a importância dessa ferramenta, como também, traçar uma breve comparação entre a tecnologia digital e a feitura manual. Para este trabalho foram selecionados alguns arquitetos significativos do cenário da arquitetura paulista em cujos projetos comparecem o uso de modelos. Como estudos de caso tem-se a Residência do arquiteto Marcos Acayaba e o projeto vencedor do Concurso para o Instituto Moreira Salles/ SP, do escritório Andrade Morettin Arquitetos. Soma-se a estes objetivos, a apresentação do uso de modelos físicos e digitais em uma experiência didática projetiva.

Sintering and model of thermal residual stress for getting cutting tools from functionally gradient materials

Cutting tools with higher wear resistance are those manufactured by powder metallurgy process, which combines the development of materials and design properties, features of shape-making technology and sintering. The annual global market of cutting tools consumes about US$ 12 billion; therefore, any research to improve tool designs and machining process techniques adds value or reduces costs. The aim is to describe the Spark Plasma Sintering (SPS) of cutting tools in functionally gradient materials, to show this structure design suitability through thermal residual stress model and, lastly, to present two kinds of inserts. For this, three cutting tool materials were used (Al2O3-ZrO2, Al2O3-TiC and WC-Co). The samples were sintered by SPS at 1300 °C and 70 MPa. The results showed that mechanical and thermal displacements may be separated during thermal treatment for analysis. Besides, the absence of cracks indicated coherence between experimental results and the residual stresses predicted.

Performance Optimization of a Floating Breakwater Model Using SPH Method, with a Practical Application

Máster en Oceanografía

Design and development of the new composite-material mainplane of the Dallara T12 race car

Abstract (US) Composite material components design and production techniques are discussed in the present graduation paper. In particular, this paper covers the design process and the production process of a carbon-fiber composite material component for a high performance car, more specifically, the Dallara T12 race car. This graduation paper is split in two. After a brief introduction on existing composite materials (their origins and applications), the first part of the present paper covers the main theoretical concepts behind the design of composite material components: particular focus will be given to carbon-fiber composites. The second part of the present paper covers the whole design and production process that the candidate carried out to create the new front mainplane of the Dallara T12 race car. This graduation paper is the result of a six-months-long internship that the candidate conducted as Design Office Trainee inside Dallara Automobili S.p.A. Abstract (ITA) La presente tesi di laurea discute le metodologie progettuali e produttive legate alla realizzazione di un componente in materiale composito. Nello specifico, viene discussa la progettazione e la produzione di un componente in fibra di carbonio destinato ad una vettura da competizione. La vettura in esame è la Dallara T12. Il lavoro è diviso in due parti. Nella prima parte, dopo una breve introduzione sull’origine e le tipologie di materiali compositi esistenti, vengono trattati i concetti teorici fondamentali su cui si basa la progettazione di generici componenti in materiale composito, con particolare riguardo ai materiali in fibra di carbonio. Nella seconda parte viene discusso tutto il processo produttivo che il candidato ha portato a termine per realizzare il nuovo alettone anteriore della Dallara T12. La presente tesi di laurea è il risultato del lavoro di progettazione che il candidato ha svolto presso l’Ufficio Tecnico di Dallara Automobili S.p.A. nel corso di un tirocinio formativo di sei mesi.

Ragnar Östberg. Genius loci e memorie urbane. Stockholms Stadshuset-Nämndhuset e villa Geber

La ricerca si propone di analizzare una di quelle stagioni architettoniche controverse e lontane dalle internazionali strade maestre del nascente Neues Bauen: il romanticismo-nazionale svedese riletto attraverso l’esperienza del suo massimo esponente, Ragnar Östberg (1866-1945). L’obiettivo della tesi non è solamente quello di una revisione della critica storiografica, facendo così luce su una di quelle personalità considerate marginali, quanto quello di ricavare dalla lettura comparata di due tra i suoi progetti, fino ad ora mai indagati, quegli elementi che fanno dell’architettura un “fatto urbano” in cui la collettività può riconoscersi e parallelamente un fatto di rappresentazione della stessa. L’arcipelago di Stoccolma e quel processo di “renovatio urbis” a cui fu sottoposta proprio agli albori del XX secolo furono gli scenari in cui presero vita i due progetti: il complesso formato dallo Stockholms Stadshuset e la vicina parte mai realizzata del Nämndhuset, e villa Geber. Condensano due dimensioni che la città immersa nel paesaggio contiene: la natura urbana dell’edificio municipale e quella domestica della villa urbana isolata. La ricerca intesse un itinerario di disvelamento attraverso una matrice duale di lettura: “genius loci” e memorie urbane. I capitoli cercano di dimostrare come i due casi-studio siano espressione di quella pendolarità di ricerca tra lo spirito del luogo e le rimembranze delle forme urbane della tradizione. Questa analisi ci conduce in un viaggio alla ricerca dell’atlante delle “memorie urbane”, raccolte nei viaggi e nella formazione, comprendendo così il mondo analogico di riferimenti culturali con altre architetture europee della tradizione. I due progetti sorgono in opposte aree di espansione di Stoccolma e, pur nella loro diversità di scala, sono chiara espressione di appropriatezza al luogo e di strutture formali analoghe. Stockholm Stadshuset-Nämndhuset e villa Geber esprimono il metodo di Östberg, dove i riferimenti raccolti dall’imagination passive sono tramutati ed assemblati grazie alla imagination active.