Fractais - Aplicações em Engenharia

Num universo despovoado de formas geométricas perfeitas, onde proliferam superfícies irregulares, difíceis de representar e de medir, a geometria fractal revelou-se um instrumento poderoso no tratamento de fenómenos naturais, até agora considerados erráticos, imprevisíveis e aleatórios. Contudo, nem tudo na natureza é fractal, o que significa que a geometria euclidiana continua a ser útil e necessária, o que torna estas geometrias complementares. Este trabalho centra-se no estudo da geometria fractal e na sua aplicação a diversas áreas científicas, nomeadamente, à engenharia. São abordadas noções de auto-similaridade (exata, aproximada), formas, dimensão, área, perímetro, volume, números complexos, semelhança de figuras, sucessão e iterações relacionadas com as figuras fractais. Apresentam-se exemplos de aplicação da geometria fractal em diversas áreas do saber, tais como física, biologia, geologia, medicina, arquitetura, pintura, engenharia eletrotécnica, mercados financeiros, entre outras. Conclui-se que os fractais são uma ferramenta importante para a compreensão de fenómenos nas mais diversas áreas da ciência. A importância do estudo desta nova geometria, é avassaladora graças à sua profunda relação com a natureza e ao avançado desenvolvimento tecnológico dos computadores.

Guerra e comunicação

Sempre os homens utilizaram o seu engenho para se defenderem ou para atacarem o seu semelhante. Por isso, o desenvolvimento tecnológico é sempre seguido pelo desenvolvimento dos armamentos, relação muito contestada apôs a utilização das bombas atômicas contra o Japão. Como a sociedade de hoje é grandemente determinada pelas NTIC (Novas Tecnologias da Informação e da Comunicação), também as novas armas utilizam largamente sistemas de comunicação, computadores e dispositivos cibeméticos. A estratégia mundial é não só condicionada pelos actuais sistemas globais de comunicação, mas também pelo cenário electrônico-nuclear criado pelo desenvolvimento armamentista. A Guerra do Golfo II (2003) é a primeira que surge depois do desenvolvimento de novas armas electrónica, as JDAM, que pareciam assegurar a possibilidade de guerras cirúrgicas. No entanto a GGII provocou ainda milhares de mortos e iludiu as esperanças criadas. Paralelamente a Comunicação Social, que dispõe também de tecnologias muito avançadas, não proporcionou a informação objectiva e isenta que os cidadãos esperavam. Impõe-se uma nova visão deontolôgica e ética do uso das NTIC.

Projecto e implementação de uma fonte de alta tensão para produção de descargas eléctricas

O objetivo deste trabalho consistiu em projetar, construir e testar um protótipo em laboratório de uma fonte de alimentação de alta tensão que permita descargas elétricas {estáveis e de dimensões reduzidas}, de modo a que possa ser utilizada, dada a sua essencialidade, na fabricação de redes de período longo (LPG) em fibra ótica nos chamados turning points. Estes são pontos de elevada sensibilidade, fundamentais no desenvolvimento tecnológico de sensores em fibra ótica, em particular, de sensores refractométricos. O protótipo da fonte de alimentação é composto por um regulador do tipo BUCK, um inversor para alimentação do transformador de alta tensão, o circuito de realimentação e controlo PWM e um microcontrolador para o comando da fonte. Posteriormente procedeu-se à otimização dos parâmetros de descarga, o que conduziu a fabricação de redes de período longo com períodos inferiores a 150 micrómetros. Este é um resultado sem paralelo a nível internacional no que concerne ao uso da técnica do arco elétrico.

Patologias na Superestrutura da Ferrovia Balastrada

Nesta dissertação de Mestrado, pretende-se contribuir para o conhecimento no âmbito das patologias da ferrovia, nomeadamente no que se refere a patologias em carril, balastro, travessas e elementos de fixação, tendo sido coletado neste trabalho as mais variadas patologias da ferrovia balastrada bem como a sua catalogação socioeconómica, permitindo com essa enumeração tomadas de decisão coerentes e assertivas no que respeita a recomendações a efetuar tanto como diagnostico como para manutenção. O trabalho inicia-se por uma introdução relativa ao aparecimento da ferrovia num contexto internacional, particularizando posteriormente o caso de Portugal até ao estado da arte atual, com um pequeno desenvolvimento a nível socie-económico com as grandes obras e projetos para os próximos anos. Para além da síntese de conhecimentos referida, apresentou-se um pouco da atualidade ferroviária de alguns países com relevância, quer por associação fronteiriça quer por desenvolvimento tecnológico. Apresenta-se brevemente os componentes mais importantes da ferrovia balastrada com especial destaque para os elementos da superestrutura de via, nos quais se engloba o carril, as travessas, os elementos de fixação e o balastro. Por fim esta dissertação apresenta um trabalho exaustivo na recolha e investigação das várias patologias associadas ao carril, as travessas, aos elementos de fixação e ao balastro, bem como o sistema de código, recomendações e correções associadas, fornecendo assim uma fácil interpretação do tipo de patologia e defeitos associados ao desenvolvimento desses fenómenos.

Contaminantes emergentes em cemitérios: avaliação exploratória

A constituição dos solos, as condições que reúnem e o seu conteúdo microbiológico permitem que a matéria orgânica enterrada se degrade, sendo estas várias das muitas razões para a utilização dos solos como cemitério. Com o desenvolvimento tecnológico, o crescente número de unidades cemiteriais e o aumento da preocupação ambiental e da saúde pública, realizaram-se estudos com o objetivo de caraterizar e quantificar quais os poluentes existentes e avaliar o seu impacto no meio ambiente. Este trabalho, que vem no seguimento dessa crescente preocupação visa caraterizar e quantificar tanto em amostras de solo como em amostras de águas, quais os elementos poluentes existentes no cemitério de Paranhos. De maneira a identificar estes elementos poluentes realizou-se uma campanha de amostragem no cemitério onde se retiraram tanto amostras de solo como amostras de água, procedendo ao seu tratamento e à sua análise em laboratório, utilizando os métodos de fluorescência de raios X e espectrometria de massa respetivamente. Após o tratamento e a análise concluiu-se que nas amostras de solo, todos os metais detetados estão em maior quantidade no solo do cemitério excetuando o ferro sendo que ainda se aferiu a existência de fármacos nas amostras de água, nomeadamente a sertraline e carbamazepina.

Produção de biodiesel por transesterificação de óleos vegetais sobre guanidinas ancoradas em suportes sólidos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

A detecção remota e os sistemas de informação geográfica na contribuiçã dos grandes projectos de segurança aeroportuária

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território, área de especialização em Detecção Remota e SIG

Cartographic representation of spatiotemporal phenomena

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Manutenção baseada no estado de condição. Uma abordagem utilizando cartas de controlo modificadas

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Industrial

Turquia e a Energia: Desafios e Potencialidades

O acesso à energia é uma das principais preocupações de todos os Estados quer dos economicamente desenvolvidos quer dos em vias de desenvolvimento. Da energia dependem todos os sectores económicos do primário ao terciário. Com o desenvolvimento tecnológico as necessidades das populações, das atividades produtivas e dos serviços fazem crescer a procura energética. A segurança energética é encarada como uma parte importante da segurança dos países, sendo o consumo energético permanente, o controlo dos fluxos que garantam o fornecimento tornaram-se estratégicos, tanto para importadores como para exportadores. A Turquia é atualmente a décima sétima economia mundial. A sua economia, particularmente a indústria, tem assistido nos últimos anos a um desenvolvimento significativo, fazendo com que as suas necessidades de energia tenham aumentado. Sendo o que se pode chamar de país híbrido, ou seja não é um país meramente importador de energia, é também produtor, no entanto dado que a sua produção não é suficiente de modo a suprir todas as necessidades de consumo, necessita de recorrer à importação e como tal, tem como preocupação central o acesso aos recursos energéticos. Os desafios que se lhe apresentam são muitos, quer no que toca à diversificação de fornecedores de energia quer na diversificação do mix energético. Com uma posição geográfica privilegiada, a Turquia procura tirar partido desse facto construindo relações energéticas com os países vizinhos. Está situada junto aos principais países exportadores mas também junto dos países importadores da Europa, o que faz com que esteja no centro dos corredores energéticos. No seu território passam e desaguam rotas de transporte de energia, o que aumenta o seu potencial como país de trânsito e como hub energético, estatuto que almeja. O presente trabalho pretende analisar os desafios e as potencialidades deste país no que diz respeito à energia.

Ensaio sobre a Cronística e a Guerra em Portugal no final da Idade Média

Neste artigo, faremos uma breve exposição da pesquisa que estamos desenvolvendo. Esta tem como tema central a representação da guerra e da violência na cronística portuguesa do século XV até a primeira metade do XVI. Especificamente, propomos uma análise da construção de um perfil de cavaleiro e ação exemplar nas guerras, considerando as virtudes e valores indicados como ideais pelos cronistas e, também, o comportamento condenável, o “contra-modelo” de cavalaria. Como é uma pesquisa ainda em desenvolvimento, faremos uma rápida exposição das fontes analisadas, bem como de parte da bibliografia sobre a guerra, a violência e o gênero cronístico ao final da Idade Média. A partir desta exposição, levantamos questões pertinentes que direcionam nosso esforço de pesquisa, abrindo a possibilidade de uma nova abordagem sobre a relação entre a guerra, a violência, a cavalaria e as construções e representações dos cronistas portugueses.

Produção e caracterização de biobaterias a partir de matrizes de nano-microfibras

Na vanguarda do desenvolvimento tecnológico impõe-se o desenvolvimento de sistemas inovadores capazes de gerar energia eléctrica e de responder às necessidades relativas de miniaturização da nova geração de biodispositivos electrónicos portáteis, sem fios e auto-suficientes. O objectivo deste trabalho consistiu na produção e caracterização de um dispositivo electroquímico (biobateria) de espessura reduzida e flexível, capaz de gerar energia eléctrica a partir de fluidos biológicos, como o sangue ou suor. Parte da investigação incidiu sobre a produção e caracterização da matriz de nano-microfibras de policaprolactona. Esta matriz constitui a base dos dispositivos produzidos. Foi obtida através da técnica de electrofiação, consistindo numa membrana porosa, flexível e com elevada área superficial. Posteriormente, em ambas as faces da membrana foram depositados eléctrodos metálicos pela técnica de evaporação térmica assistida por canhão de electrões. Os estudos realizados, que incluíram a análise do comportamento electroquímico através de voltametria cíclica e espectroscopia de impedância, revelaram que os dispositivos produzidos apresentam um desempenho que depende do tempo de imersão em fluidos biológicos (como o suor), da espessura da membrana assim como dos materiais empregues na formação dos eléctrodos. Por último, procedeu-se à demonstração da aplicabilidade do dispositivo produzido colocando-o sobre pele suada e obtiveram-se valores de tensão e corrente promissores que podem levar à aplicação deste dispositivo em pacemakers, dispositivos biomédicos auto-alimentados, entre outros.

Análise de um sistema de evacuação de produtos da combustão de turbinas a gás utilizadas para propulsão naval

De modo a eliminar a propagação de fissuras ocorridas em condutas de evacuação de produtos da combustão de turbinas a gás utilizadas para propulsão naval, neste estudo é feita a avaliação de diferentes geometrias alternativas para a estrutura mencionada, assim como se avalia a possibilidade de substituição local, nas zonas críticas, do material actualmente utilizado na conduta por uma nova liga de alta resistência. A possibilidade de utilizar um novo aço inoxidável austenítico Cr-Mn, de alta resistência (ThyssenKrupp, 2009), está a ser estudada e alguns resultados experimentais efectuados a este material, obtidos a temperatura ambiente e a alta temperatura, são apresentados. Este trabalho pode ser dividido em duas partes principais. Uma primeira parte onde se apresenta a análise experimental realizada e uma segunda parte, que trata a simulação numérica da conduta por elementos finitos. Na análise experimental foram realizados ensaios de tracção uniaxial, ensaios de dureza e de caracterização geométrica do cordão de soldadura de ligações soldadas de tipo topo a topo entre o aço AISI 316L e o aço Cr-Mn. Alguns dos resultados experimentais obtidos em provetes soldados com combinações dos materiais de base, aço AISI316L e Cr-Mn, a 24ºC e 350ºC, são: a tensão de cedência do aço Cr-Mn é cerca de 66% e 35% mais elevada que a obtida para o aço AISI 316L, a 24 e 350ºC, respectivamente; a tensão de rotura é também 33% e 19% mais elevada que o aço AISI 316L, para as mesmas temperaturas. Os ensaios de dureza revelam valores médios que estão de acordo com as propriedades mecânicas obtidas à temperatura ambiente. Tendo como referência os resultados experimentais obtidos para as propriedades mecânicas dos materiais, assim como a distribuição de temperaturas e de pressão interna devido aos gases resultantes da combustão, foi feita a simulação numérica de diferentes geometrias da conduta, tendo sido determinado o nível das tensões presentes na superfície da conduta. A distribuição de temperatura e pressão introduzidas nas análises numéricas foram calculadas e verificada a sua validade por comparação com os resultados obtidos por (Cruz, 2009). Os resultados das análises numéricas sugerem que a alteração da geometria actual da conduta pode ser benéfica uma vez que as tensões principais máximas induzidas na estrutura podem diminuir mais de 26%, quando comparadas com as tensões termomecânicas induzidas na geometria actual da conduta.

Rehabilitation and reintegration needs of female inmates and promotion mental health in Georgian prison

RESUMO: As mulheres presas encontram-se num sistema essencialmente dirigido por e concebido para homens. As mulheres que entram na prisão geralmente vêm de ambientes marginalizados e desfavorecidos e muitas vezes têm histórias de violência e abuso físico e sexual. As mulheres presas são um grupo particularmente vulnerável, uma vez que dentro do sistema prisional as suas necessidades de saúde e higiene são muitas vezes negligenciadas. O primeiro passo para o desenvolvimento de programas e práticas sensíveis ao género é compreender as características das mulheres delinquentes e definir fatores de vida específicos que contribuem para a formação do comportamento criminoso de mulheres. Em junho de 2012 foi realizada uma investigação na única prisão feminina da Geórgia, para estudar as necessidades mentais e psicossociais das mulheres presas. O objetivo da pesquisa foi o desenvolvimento de programas de apoio pertinentes para a reabilitação, ressocialização e reintegração, e a elaboração de recomendações práticas para a gestão das prisões. Foi desenvolvido um instrumento de pesquisa (inquérito) com uma fundamentação conceptual baseada em quatro principais teorias: Teoria dos Caminhos (Pathways Theory), teoria do desenvolvimento psicológico da mulher (Theory of Women’s Psychological Development), Trauma e Teorias da Dependência (Trauma and Addiction Theories). Foram inquiridas 120 mulheres presas. Os resultados deste estudo mostram que muitas das necessidades das mulheres presas são diferentes das dos homens e requerem estratégias adaptadas às suas características e situações psicossociais específicas. A maioria das mulheres encarceradas é jovem, enérgica, pode trabalhar, tem profissão e família. As presas sofrem de problemas psicológicos e muitas vezes são rejeitadas pelas suas famílias. Uma parte substancial das mulheres presas tem múltiplos problemas de saúde física e mental. A maioria delas tem filhos e sofre com o facto das crianças estarem a crescer longe da mãe. Com base nos resultados desta investigação é possível elaborar um contexto promotor do planeamento e desenvolvimento de serviços com um enfoque de género na prisão. Na perspetiva de longo prazo, o conhecimento das necessidades básicas e a introdução de programas e serviços com necessidades específicas pertinentes irá beneficiar as presas e as suas famílias, e melhorar a eficácia do sistema de justiça criminal.----------ABSTRACT: Female inmates find themselves in a system essentially run by men for men. Women who enter prison usually come from marginalized and disadvantaged backgrounds and are often characterized by histories of violence, physical and sexual abuse. Female prisoners constitute an especially vulnerable group given their specific health and hygienic needs within the system are often neglected. The first step in developing gender-sensitive program and practice is to understand female offenders’ characteristics and the specific life factors that shape women’s patterns of offending. In June 2012 a research was carried out in the Georgian only female prison facility to assess the mental and psychosocial needs of women prisoners, aiming to develop effective support programs for their rehabilitation, re-socialization and reintegration, as well as to elaborate new recommendations concerning prison management. A survey instrument (questionnaire) was developed within a theoretical framework based on four fundamental theories: Pathways Theory, Theory of Women’s Psychological Development and Trauma and Addiction Theories. Sample size was defined to be 120 surveyed persons. The study showed that needs of incarcerated women were different from those of men, thus requiring approaches tailored to their specific psychosocial characteristics and situations. The basic population of imprisoned women consisted of young, energetic, working-age females, most often with a professional qualification. Female prisoners suffered from psychological problems and are were more likely to be rejected by their families. Most of them had children and suffered that the children were growing without mothers. A substantial proportion of women offenders had multiple physical and mental health problems. Based on the study findings a conceptual framework can be elaborated towards planning and developing gender-sensitive services in prison. In the long-term perspective, acknowledgement of baseline needs and introduction of the relevant needs-specific programs and services may benefit women prisoners as well as their families, improving the effectiveness of the criminal justice system.

A influência da água nas propriedades termofísicas dos solventes eutécticos

Nos últimos anos, têm sido efectuados muitos estudos acerca do impacto ambiental dos Líquidos Iónicos (LIs). Estes estudos provaram que apesar das suas características únicas e vantagens claras sobre os solventes orgânicos comuns, numa vasta gama de aplicações e processos, que os LIs por vezes não são totalmente verdes. Com o objectivo de superar algumas das limitações dos LIs em termos de sustentabilidade e estado físico, surgem recentemente os Solventes Eutécticos Profundos (SEs) que têm sido alvo de grande pesquisa científica. O objectivo deste trabalho é estudar os SEs e as suas propriedades termofísicas em soluções aquosas, como condutividade, densidade e viscosidade, com diferentes teores de água. Para esse efeito foi utilizado o cloreto de colina que é um líquido iónico benigno, que será utilizado como aceitador de pontes de hidrogénio, combinado com os vários dadores de pontes de hidrogénio, como o ácido glicólico, o ácido glutárico, o ácido levulínico, o ácido malónico e o ácido oxálico. O principal objectivo deste trabalho baseia-se no estudo do efeito da água na estabilidade dos SEs, quando estes estão presentes em soluções aquosas. No final, foi ainda realizada uma caracterização destes SEs por espectroscopia FTIR, de forma a garantir que ocorreram as pontes de hidrogénio entre o aceitador de pontes de hidrogénio, cloreto de colina e os dadores de pontes de hidrogénio, diversos ácidos carboxílicos.