Conceção e Análise de um Demonstrador para a Monitorização Estrutural

Os sistemas de monitorização de estruturas fornecem diversas vantagens, não só no que diz respeito à durabilidade da obra, ao aumento da segurança e do conhecimento relativamente ao comportamento das estruturas ao longo do tempo, à otimização do aspeto estrutural, bem como aos aspetos económicos do processo de construção e manutenção. A monitorização deve realizar-se durante a fase de construção e/ou de exploração da obra para permitir o registo integral do seu comportamento no meio externo. Deve efetuar-se de forma contínua e automática, executando intervenções de rotina para que se possa detetar precocemente sinais de alterações, respetivamente à segurança, integridade e desempenho funcional. Assim se poderá manter a estrutura dentro de parâmetros aceitáveis de segurança. Assim, na presente dissertação será concebido um demonstrador experimental, para ser estudado em laboratório, no qual será implementado um sistema de monitorização contínuo e automático. Sobre este demonstrador será feita uma análise de diferentes grandezas em medição, tais como: deslocamentos, extensões, temperatura, rotações e acelerações. Com carácter inovador, pretende-se ainda incluir neste modelo em sintonia de medição de coordenadas GNSS com o qual se torna possível medir deslocamentos absolutos. Os resultados experimentais alcançados serão analisados e comparados com modelos numéricos. Conferem-se os resultados experimentais de natureza estática e dinâmica, com os resultados numéricos de dois modelos de elementos finitos: um de barras e outro de casca. Realizaram-se diferentes abordagens tendo em conta as características identificadas por via experimental e calculadas nos modelos numéricos para melhor ajuste e calibração dos modelos numéricos Por fim, recorre-se a algoritmos de processamento e tratamento do respetivo sinal com aplicação de filtros, que revelam melhorar com rigor o sinal, de forma a potenciar as técnicas de fusão multisensor. Pretende-se integrar o sinal GNSS com os demais sensores presentes no sistema de monitorização. As técnicas de fusão multisensor visam melhor o desempenho deste potencial sistema de medição, demonstrando as suas valências no domínio da monitorização estrutural.

Estudo de um equipamento de processamento de soldaduras por Friction Stir Welding

Este é um projeto I&D interno do INEGI, com as unidades DPS e LOME, que tem em vista a utilização de componentes disponíveis no INEGI para o estudo de um equipamento capaz de efetuar soldaduras por Friction Stir Welding. O equipamento já conta com controlo numérico para um sistema de três eixos e os respetivos motores, ficando assim encarregue de tirar o máximo proveito possível destes componentes. Este equipamento terá como finalidade munir o INEGI com um equipamento capaz de dar resposta a eventuais projetos externos/internos bem como para fins de investigação para a melhoria da qualidade do processo de soldadura. A conceção deste equipamento tem a particularidade das condições envolventes do processo nomeadamente os esforços desenvolvidos durante o processo de soldadura, em particular a força vertical (eixo da ferramenta) que é necessária fazer de forma a evitar a ascensão de material da junta de soldadura. A soldadura por Friction Stir Welding, é um processo de soldadura relativamente actual, desenvolvido em 1991 por Wayne Thomas pelo The Welding Institute que se sobrepõe aos métodos de soldadura convencionais, uma vez que não necessita de levar o/os materiais acima da sua temperatura de fusão, sendo um processo de soldadura no estado solido, o material não chega a fundir. Este processo consiste na utilização de uma ferramenta em rotação que que se desloca ao longo da junta de soldadura, que uma vez a fricção gerada entre a ferramenta e o material base gera calor que promove o aquecimento e quase fusão do material base. A ligação do material dá-se aquando a passagem da ferramenta na junta, misturando os materiais. Com o recurso a este método de fabrico é possível efetuar soldaduras com grande qualidade em materiais considerados de difícil soldabilidade pelos métodos convencionais, como por exemplo o Alumínio. Neste projecto foram estudadas varias soluções, contactados vários fornecedores e com o seu feedback foi desenvolvido o equipamento. Este projecto consiste essencialmente na análise estrutural e selecção de equipamentos. O equipamento final resultou de uma série de iterações e ideias de forma a optimizar toda estrutura para a magnitude dos esforços envolvidos, obtendo no final um equipamento capaz de cumprir os requisitos. No final prevêse um equipamento com a capacidade de suportar esforços verticais de 50

Criação de programa informático em ambiente Matlab® para estudo de estruturas planas pelo Método de Elementos Finitos.

Os modelos a ser analisados pelo Método de Elementos Finitos são cada vez mais complexos e, nos tempos que correm, seria impensável realizar tais análises sem um apoio computorizado. Existe para esta finalidade uma vasta gama de programas que permitem realizar tarefas que passam pelo desenho de estruturas, análise estática de cargas, análise dinâmica e vibrações, visualização do comportamento físico (deformações) em tempo real, que permitem a otimização da estrutura. Sob o pretexto de permitir a qualquer utilizador uma análise de estruturas simples com o Método dos Elementos Finitos, surge esta tese, onde se irá criar de raiz um programa com interface gráfica no ambiente MATLAB® para análise de estruturas simples com dois tipos de elemento finito, triangular de deformação constante e quadrangular de deformação linear. O software desenvolvido, verificado por comparação com um software comercial dedicado para o efeito, efetua malhagem com elementos bidimensionais triangulares e quadriláteros e resolve modelos arbitrados pelo Método de Elementos Finitos, representando estes resultados visualmente e em formato tabular.

Characterization of processed materials by electrical currents: development of equipment and applications

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A integração da Saúde Mental na estratégia saúde da família : perspectivas dos gerentes da atenção primária de São Paulo

RESUMO: Introdução: A integração da saúde mental (SM) na atenção primária (AP) é a principal garantia de acesso da população às boas práticas em SM. Embora amplamente recomendada há décadas, existem poucos modelos de integração efetiva da SM na AP. Em 2008 o Ministério da Saúde do Brasil criou o Núcleo de Apoio à Saúde da Família (NASF), que passou a ser o responsável pela integração da SM na AP. O objetivo deste estudo é conhecer, a partir da ótica dos gerentes da AP, como se dá a integração da SM na AP, suas visões sobre o NASF e sugestões para melhorar este modelo de integração. A partir dos resultados apresentaremos recomendações para aperfeiçoar o modelo vigente de integração da SM na AP. Método: Pesquisa qualitativa, de caráter exploratório, com orientação analítica – descritiva. Foram realizadas 10 entrevistas semi-estruturadas com gerentes da AP, na região metropolitana de São Paulo. Trabalhou-se com o conceito de amostragem intencional, utilizando como critério de escolha os casos extremos ou desviantes. Foi utilizado o método da Análise Estrutural ou Framework Analysis, uma modalidade de análise de conteúdo. Resultados: Os entrevistados consideraram haver mais barreiras do que facilitadores à integração da SM na AP. As barreiras e facilitadores apresentados estavam relacionados ao contexto social, fatores organizacionais, e componentes pessoais das equipes de trabalhadores. Os gerentes mostram não ter clareza sobre como operacionalizar suas ideias sobre integração da SM na AP e sobre o escopo das intervenções da SM na AP. Na visão dos gerentes a atuação do NASF ainda é incapaz de promover o cuidado integrado. Conclusões: A maior dificuldade não é criar a política de integração da SM na AP, mas viabilizar sua implementação. Recomenda-se aperfeiçoamento do processo de trabalho do NASF e investigações sobre a natureza e exequibilidade do apoio matricial no contexto da AP.--------------ABSTRACT: Introduction: The integration of mental health (MH) in primary care (PC) is the main guarantee of access to good practices in MH. Although widely recommended for decades, there are few models of effective integration of MH in PC. In 2008 the Brazilian Ministry of Health created the Core of Support for the Family Health Strategy (NASF), to be the responsible for the integration of MH in PC. This study aims understanding the PC manager’s perspective about the integration of MH in PC, their visions about the NASF and their suggestions to improve this model of integrated care. Based on results we will present recommendations to improve NASF’s model of integration MH in PC. Method: Qualitative research, exploratory and analytical descriptive study. We conducted 10 semi-structured interviews with PC managers, in the metropolitan region of Sao Paulo. We worked with the concept of intentional sampling, using as a criterion for choosing the extreme or deviant cases. We used the Framework Analysis methodological approach, a method of contente analysis. Results: The interviewees considered that there are more barriers than facilitators for the integration of MH in PC. The barriers and facilitators presented were related to the social context,organizational factors, and personal component of the PC staff. Managers’ shows not have clarity about how implement their ideas about integration of MH in PC and about the scope of the interventions of MH in PC. The NASF is still unable to promote the integrated care in managers perception. Conclusions: The biggest difficulty is not to create a policy of integration of MH in PC, but its implementation. It is recommended to improve the NASF work process and to research about the nature and feasibility of matrix support in the context of PC.

EFFECT – Efficient finite element code

The theme of this dissertation is the finite element method applied to mechanical structures. A new finite element program is developed that, besides executing different types of structural analysis, also allows the calculation of the derivatives of structural performances using the continuum method of design sensitivities analysis, with the purpose of allowing, in combination with the mathematical programming algorithms found in the commercial software MATLAB, to solve structural optimization problems. The program is called EFFECT – Efficient Finite Element Code. The object-oriented programming paradigm and specifically the C ++ programming language are used for program development. The main objective of this dissertation is to design EFFECT so that it can constitute, in this stage of development, the foundation for a program with analysis capacities similar to other open source finite element programs. In this first stage, 6 elements are implemented for linear analysis: 2-dimensional truss (Truss2D), 3-dimensional truss (Truss3D), 2-dimensional beam (Beam2D), 3-dimensional beam (Beam3D), triangular shell element (Shell3Node) and quadrilateral shell element (Shell4Node). The shell elements combine two distinct elements, one for simulating the membrane behavior and the other to simulate the plate bending behavior. The non-linear analysis capability is also developed, combining the corotational formulation with the Newton-Raphson iterative method, but at this stage is only avaiable to solve problems modeled with Beam2D elements subject to large displacements and rotations, called nonlinear geometric problems. The design sensitivity analysis capability is implemented in two elements, Truss2D and Beam2D, where are included the procedures and the analytic expressions for calculating derivatives of displacements, stress and volume performances with respect to 5 different design variables types. Finally, a set of test examples were created to validate the accuracy and consistency of the result obtained from EFFECT, by comparing them with results published in the literature or obtained with the ANSYS commercial finite element code.

Airport pavements evaluation

The airport pavement deteriorates during service due to traffic and climate effects therefore systematic monitoring is required in order to assess their structural and functional condition. The aim of this work is to present the methodologies used nowadays for airport pavement evaluation and to contribute to their improvement in structural analysis area The main aspects that are addressed are the application of the Ground Penetrating Radar (GPR) and the use of the Falling Weight Deflectometer (FWD) tests, for structural evaluation, and the use of the GRIP tester and the measurement of texture depth of the wearing course layer, for the functional evaluation of the runway. Also, freeware computer softwares used to design new runways (FAARFIELD and COMFAA) are presented and examples are given. Case studies are described both for structural and functional evaluation.

Implementation of a probabilistic based framework for safety assessment of existing timber elements

The assessment of existing timber structures is often limited to information obtained from non or semi destructive testing, as mechanical testing is in many cases not possible due to its destructive nature. Therefore, the available data provides only an indirect measurement of the reference mechanical properties of timber elements, often obtained through empirical based correlations. Moreover, the data must result from the combination of different tests, as to provide a reliable source of information for a structural analysis. Even if general guidelines are available for each typology of testing, there is still a need for a global methodology allowing to combine information from different sources and infer upon that information in a decision process. In this scope, the present work presents the implementation of a probabilistic based framework for safety assessment of existing timber elements. This methodology combines information gathered in different scales and follows a probabilistic framework allowing for the structural assessment of existing timber elements with possibility of inference and updating of its mechanical properties, through Bayesian methods. The probabilistic based framework is based in four main steps: (i) scale of information; (ii) measurement data; (iii) probability assignment; and (iv) structural analysis. In this work, the proposed methodology is implemented in a case study. Data was obtained through a multi-scale experimental campaign made to old chestnut timber beams accounting correlations of non and semi-destructive tests with mechanical properties. Finally, different inference scenarios are discussed aiming at the characterization of the safety level of the elements.

Desenvolvimento de ferramenta vocacionada para o dimensionamento de estruturas metálicas de acordo com a NP EN 1993-1-1

Trabalho desenvolvido em parceria com a empresa Casais.

Expressão e caracterização de uma lectina recombinante de interesse biomédico

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Floristic and structure of an Amazonian primary forest and a chronosequence of secondary succession

ABSTRACT The analysis of changes in species composition and vegetation structure in chronosequences improves knowledge on the regeneration patterns following land abandonment in the Amazon. Here, the objective was to perform floristic-structural analysis in mature forests (with/without timber exploitation) and secondary successions (initial, intermediate and advanced vegetation regrowth) in the Tapajós region. The regrowth age and plot locations were determined using Landsat-5/Thematic Mapper images (1984-2012). For floristic analysis, we determined the sample sufficiency and the Shannon-Weaver (H'), Pielou evenness (J), Value of Importance (VI) and Fisher's alpha (α) indices. We applied the Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) for similarity ordination. For structural analysis, the diameter at the breast height (DBH), total tree height (Ht), basal area (BA) and the aboveground biomass (AGB) were obtained. We inspected the differences in floristic-structural attributes using Tukey and Kolmogorov-Smirnov tests. The results showed an increase in the H', J and α indices from initial regrowth to mature forests of the order of 47%, 33% and 91%, respectively. The advanced regrowth had more species in common with the intermediate stage than with the mature forest. Statistically significant differences between initial and intermediate stages (p<0.05) were observed for DBH, BA and Ht. The recovery of carbon stocks showed an AGB variation from 14.97 t ha-1 (initial regrowth) to 321.47 t ha-1 (mature forests). In addition to AGB, Ht was also important to discriminate the typologies.

Estudo da cabeceira da Sé do Porto

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Análise estrutural e dimensionamento de estruturas de membrana

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Desenvolvimento de ferramenta vocacionada para o dimensionamento de estruturas metálicas de acordo com a NP EN 1993-1-1

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Antibacterial properties of multifunctional coatings Ag-ZrCN for biomedical devices: a novel approach

PhD in Sciences Specialty in Physics