Biomechanical modeling and simulation of the spider crab (maja brachydactyla)

Uma linha de pesquisa e desenvolvimento na área da robótica, que tem recebido atenção crescente nos últimos anos, é o desenvolvimento de robôs biologicamente inspirados. A ideia é adquirir conhecimento de seres biológicos, cuja evolução ocorreu ao longo de milhões de anos, e aproveitar o conhecimento assim adquirido para implementar a locomoção pelos mesmos métodos (ou pelo menos usar a inspiração biológica) nas máquinas que se constroem. Acredita-se que desta forma é possível desenvolver máquinas com capacidades semelhantes às dos seres biológicos em termos de capacidade e eficiência energética de locomoção. Uma forma de compreender melhor o funcionamento destes sistemas, sem a necessidade de desenvolver protótipos dispendiosos e com longos tempos de desenvolvimento é usar modelos de simulação. Com base nestas ideias, o objectivo deste trabalho passa por efectuar um estudo da biomecânica da santola (Maja brachydactyla), uma espécie de caranguejo comestível pertencente à família Majidae de artrópodes decápodes, usando a biblioteca de ferramentas SimMechanics da aplicação Matlab / Simulink. Esta tese descreve a anatomia e locomoção da santola, a sua modelação biomecânica e a simulação do seu movimento no ambiente Matlab / SimMechanics e SolidWorks.

Projecto de um sistema de transmissão de um veículo de competição formula student

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica.

Curso E-learning de sistemas multicorpo (multibody systems) para engenheiros mecânicos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Simulação e análise do escoamento no habitáculo de um automóvel

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Melhoria/simplificação ergonómica de linhas de montagem

Hoje em dia, com os avanços constantes na indústria, novas áreas começam cada vez mais a ser foco de atenção por parte das organizações. Motivados pela procura de melhores condições para os seus colaboradores e por todos os benefícios que este tipo de intervenção oferece, tanto a curto, como principalmente a médio e longo prazo, a Grohe Portugal, mais especificamente o seu departamento de montagem, achou relevante potenciar a aplicação da Ergonomia nos seus postos de trabalho. Posto isto, esta dissertação pretende apresentar o trabalho desenvolvido junto da organização que teve como objetivo projetar e executar uma linha de montagem que tivesse em consideração os seguintes aspetos: • Ergonomia; • Automatização ou semi-automatização de operações; • Simplificação de aspetos operacionais; • Sistemas de abastecimento mais robustos e de fácil uso; • Simplificação de setups; • Definição de dimensões normalizadas para futuros projetos. As soluções encontradas tiveram como objetivo primordial satisfazer o maior número possível de colaboradores, sendo que para tal foram utilizados dados referentes a antropometria da população Portuguesa. Para a realização e conclusão deste projeto, o trabalho foi decomposto em varias etapas, de entre as quais se destacam: • Analise e estudo dos métodos de montagem; • Levantamento de todos os componentes e operações que constituem o processo de fabrico das diversas famílias onde foram implementados novos projetos; • Definição e uniformização da estrutura das novas linhas de montagem; • Estudo e definição da disposição dos componentes na nova linha, bem como da sua forma de abastecimento; • Projeto da linha de montagem em 3D com recurso ao software SolidWorks (DassaultSystemes, 2014); • Montagem final da linha, bem como o acompanhamento da sua fase de arranque. Durante o estagio foi ainda pensado e implementado um projeto paralelo com vista a constante manutenção e melhoria do departamento de montagem cujo objetivo, através de “plant walks”, e detetar de entre outras, situações de falta de identificação de componentes ou equipamentos, degradação de ferramentas, fugas ou derrames nas linhas, etc. O balanco final do trabalho foi bastante positivo, tendo-se alcançado melhorias em alguns índices de qualidade, tempos de abastecimento e condições ergonómicas dos postos de trabalho que sofreram intervenção, tendo essas melhorias resultado numa avaliação positiva por parte dos colaboradores que integram essas mesmas linhas.

Melhoria e automação de linhas de montagem

Hoje em dia, e com os avanços tecnológicos a surgirem de forma constante, existem novas áreas que têm de ser consideradas com um foco importante por parte de todas as organizações, sendo uma delas a robótica industrial. Motivada em aumentar o seu output, as condições de trabalho para os seus colaboradores, bem como todas as condições de organização da logística interna, a Grohe Portugal, mais especificamente o departamento da montagem, achou relevante fazer um estudo de métodos e tempos, calculando os ganhos potenciais de aumento de output com introdução de robótica nas linhas dos cartuchos. Os objetivos principais seriam então, fazer uma restruturação de todo o layout dessas linhas, tendo como foco automatizar alguma(s) operação(ões), conseguindo assim uma melhoria significativa do output dessas linhas com o menor payback possível. Posto isto, esta dissertação pretende apresentar o trabalho desenvolvido junto da Grohe Portugal, que teve como objetivo fazer os estudos e a automatização de linhas de montagem de cartuchos, bem como melhorar algumas linhas de montagem tendo em conta fatores ergonómicos. Relativamente à automatização da linha dos cartuchos, foi importante estudar todos os seguintes aspetos:  utilização de unidades robóticas;  ergonomia;  ganhos de produtividade;  automatizar ou semi-automatizar operações;  simplificar processos de montagem;  simplificar setups;  solicitar orçamentos;  elaborar caderno de encargos. Para a realização deste projeto, o trabalho desenvolvido foi decomposto em várias etapas, entre as quais se destacam:  análise e estudo dos métodos e sequências de montagem;  levantamento de todos os componentes e operações de montagem até à obtenção do cartucho final;  estudo de tempos de todas essas operações de montagem;  caraterização de um novo layout para as linhas com a introdução de unidades robóticas, tanto quanto possível, mais adequadas;  elaboração de caderno de encargos para ser enviado a empresas, para estas poderem apresentar uma orçamentação, bem como indicar as unidades robóticas mais adequadas para as tarefas pretendidas;  automatização da linha dos cartuchos. Relativamente ao projeto de novas linhas de montagem tendo em conta fatores ergonómicos, de forma a melhorar os sistemas de abastecimento e as condições de trabalho por parte dos operadores, foram postos em prática diferentes passos, nomeadamente:  identificação de todos os processos de montagem realizados pelos operadores na linha a melhorar;  estudo e definição da disposição dos componentes na nova linha, bem como a sua forma de abastecimento;  projeto da nova linha de montagem em 3D com recurso ao software SolidWorks;  realização prática da linha, acompanhando e ajudando a equipa da ferramentaria. O balanço final do trabalho foi bastante positivo, tanto na automatização das linhas de montagem dos cartuchos, em que todo o seu estudo foi alcançado com sucesso, como no melhoramento ergonómico das linhas de montagem, tendo-se alcançado melhorias em alguns índices de qualidade, tempos de abastecimento, organização das linhas, e nas condições de iluminação, resultando essas melhorias numa avaliação positiva por parte dos colaboradores que nelas trabalham todos os dias.

Conceção e dimensionamento do chassis e sistema de travagem de um veículo de competição do tipo Formula SAE

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Fatigue life assessment of endodontic instruments subjected to multi planar curvature

This present study aimed to investigate the fatigue life of unused (new) endodontic instruments made of NiTi with control memory by Coltene™ and subjected to the multi curvature of a mandibular first molar root canal. Additionally, the instrument‟s structural behaviour was analysed through non-linear finite element analysis (FEA). The fatigue life of twelve Hyflex™ CM files was assessed while were forced to adopt a stance with multiple radius of curvature, similar to the ones usually found in a mandibular first molar root canal; nine of them were subjected to Pecking motion, a relative movement of axial type. To achieve this, it was designed an experimental setup with the aim of timing the instruments until fracture while worked inside a stainless steel mandibular first molar model with relative axial motion to simulate the pecking motion. Additionally, the model‟s root canal multi-curvature was confirmed by radiography. The non-linear finite element analysis was conducted using the computer aided design software package SolidWorks™ Simulation, in order to define the imposed displacement required by the FEA, it was necessary to model an endodontic instrument with simplified geometry using SolidWorks™ and subsequently analyse the geometry of the root canal CAD model. The experimental results shown that the instruments subjected to pecking motion displayed higher fatigue life values and higher lengths of fractured tips than those with only rotational relative movement. The finite element non-linear analyses shown, for identical conditions, maximum values for the first principal stress lower than the yield strength of the material and those were located in similar positions to the instrument‟s fracture location determined by the experimental testing results.

Short Implant to Support Maxillary Restorations: Bone Stress Analysis Using Regular and Switching Platform

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cortical Bone Stress Distribution in Mandibles with Different Configurations Restored with Prefabricated Bar-Prosthesis Protocol: A Three-Dimensional Finite-Element Analysis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Regular and Platform Switching: Bone Stress Analysis Varying Implant Type

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Micromechanics of dentin/adhesive interface in function of dentin depth: 3d finite element analysis

Objectives: The aim of this study was to analyze the stress distribution on dentin/adhesive interface (d/a) through a 3-D finite element analysis (FEA) varying the number and diameter of the dentin tubules orifice according to dentin depth, keeping hybrid layer (HL) thickness and TAǴs length constant. Materials and Methods: 3 models were built through the SolidWorks software: SD - specimen simulating superficial dentin (41 x 41 x 82 μm), with a 3 μm thick HL, a 17 μm length Tag, and 8 tubules with a 0.9 μm diameter restored with composite resin. MD - similar to M1 with 12 tubules with a 1.2 μm diameter, simulating medium dentin. DD - similar to M1 with 16 tubules with a 2.5 μm diameter, simulating deep dentin. Other two models were built in order to keep the diameter constant in 2.5 μm: MS - similar to SD with 8 tubules; and MM - similar to MD with 12 tubules. The boundary condition was applied to the base surface of each specimen. Tensile load (0.03N) was performed on the composite resin top surface. Stress field (maximum principal stress in tension - σMAX) was performed using Ansys Wokbench 10.0. Results: The peak of σMAX (MPa) were similar between SD (110) and MD (106), and higher for DD (134). The stress distribution pathway was similar for all models, starting from peritubular dentin to adhesive layer, intertubular dentin and hybrid layer. The peak of σMAX (MPa) for those structures was, respectively: 134 (DD), 56.9 (SD), 45.5 (DD), and 36.7 (MD). Conclusions: The number of dentin tubules had no influence in the σMAX at the dentin/adhesive interface. Peritubular and intertubular dentin showed higher stress with the bigger dentin tubules orifice condition. The σMAX in the hybrid layer and adhesive layer were going down from superficial dentin to deeper dentin. In a failure scenario, the hybrid layer in contact with peritubular dentin and adhesive layer is the first region for breaking the adhesion. © 2011 Nova Science Publishers, Inc.

Influence of the implant diameter with different sizes of hexagon: Analysis by 3-dimensional finite element method

The aim of this study was to evaluate the stress distribution in implants of regular platforms and of wide diameter with different sizes of hexagon by the 3-dimensional finite element method. We used simulated 3-dimensional models with the aid of Solidworks 2006 and Rhinoceros 4.0 software for the design of the implant and abutment and the InVesalius software for the design of the bone. Each model represented a block of bone from the mandibular molar region with an implant 10 mm in length and different diameters. Model A was an implant 3.75 mm/regular hexagon, model B was an implant 5.00 mm/regular hexagon, and model C was an implant 5.00 mm/ expanded hexagon. A load of 200 N was applied in the axial, lateral, and oblique directions. At implant, applying the load (axial, lateral, and oblique), the 3 models presented stress concentration at the threads in the cervical and middle regions, and the stress was higher for model A. At the abutment, models A and B showed a similar stress distribution, concentrated at the cervical and middle third; model C showed the highest stresses. On the cortical bone, the stress was concentrated at the cervical region for the 3 models and was higher for model A. In the trabecular bone, the stresses were less intense and concentrated around the implant body, and were more intense for model A. Among the models of wide diameter (models B and C), model B (implant 5.00 mm/regular hexagon) was more favorable with regard to distribution of stresses. Model A (implant 3.75 mm/regular hexagon) showed the largest areas and the most intense stress, and model B (implant 5.00 mm/regular hexagon) showed a more favorable stress distribution. The highest stresses were observed in the application of lateral load.

Avaliação da influência de diferentes materiais oclusais na confecção de próteses fixas implantossuportadas unitárias com diferentes diâmetros dos implantes osseointegrados: estudo pelo método dos elementos finitos tridimensionais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência da espessura da camada de cimento e da variação da temperatura no comportamento mecânico de fragmentos cerâmicos utilizados em restaurações estéticas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)