Diseño de filtros helicoidales de altas prestaciones

El objetivo de este proyecto es el estudio detallado y fabricación de los filtros de cavidades con resonadores helicoidales. Este proyecto está motivado por el hecho de que es una tecnología cada vez más presente en el mercado y su uso resulta muy ´útil en aplicaciones donde se requiere que los componentes sean de tamaño reducido. Esto se debe a que las cavidades helicoidales son de las que presentan menor tamaño para una frecuencia dada. La estructura del proyecto se va a dividir en tres grandes bloques. El primero es el estudio teórico de esta tecnología. En la introducción se verán los principales usos de estos dispositivos, dando ejemplos comerciales, para luego poder compararlos con el prototipo que se ha construido. A continuación, en los primeros capítulos, se detallará la geometría de los resonadores, las ecuaciones que deben aplicarse para calcular las dimensiones y los elementos de diseño. Se comentarán algunas modificaciones opcionales que se pueden aplicar al filtro en el caso de que se requieran especificaciones especiales para la aplicación para la que esté destinado el dispositivo. En segundo lugar se procederá a diseñar modelos de filtros helicoidales para distintas bandas de frecuencia, con el programa de diseño CST Microwave Studio. Estos serán ajustados y parametrizados con el fin de obtener unos requerimientos que serán fijados previamente. Y por ´ultimo se mostrará como ha sido el proceso de prototipado del filtro de tres cavidades para la banda de FM que se ha llevado a cabo y estarán plasmadas las medidas que se han realizado para determinar las características que tiene el prototipo. Este proyecto está planteado como un manual para que el interesado en la fabricación de este tipo de filtros pueda afrontar el diseño desde el inicio y ser capaz de construir un prototipo que cumpla con las características que sean requeridas. ABSTRACT. The main purpose of this project is the detailed study of helical resonator filters and their manufacturing. This technology is increasingly present in the market, and its use is very convenient in applications where it is required for the components to be of reduced size. This is due to helical resonators being smaller than conventional cavity filters for a given frequency. The projects structure will be divided into three sections. First, the theoretical study of this technology will be presented. In the introduction, the main uses of these devices will be shown and commercial examples will be given, which can then be compared with the built prototype. Afterwards, in the first chapters, the geometry of the resonators, the required equations to calculate their dimensions and the design elements will be detailed. Some optional modifications that can be applied to the filter in the case of special specifications will be discussed. Second, some models of helical filters will be designed for different frequency bands, using the design software CST Microwave Studio. These will be adjusted and parameterized in order to meet requirements that will be set previously. Finally, the development of the prototyping process of a three cavities filter for the FM band will be shown, and the measurements that were made to determine the prototypes features will be reflected. This project is designed as a handbook; the individual concerned in the manufacture of these filters should be able to follow the design process from the start and build a prototype that has the required characteristics.

A gestão do processo de projeto em empresas incorporadoras e construtoras.

Nos últimos anos, a discussão sobre a implementação do conceito de modelagem da informação da construção tem permanecido nas pautas das empresas do setor da construção civil em todo o mundo; no entanto, no cenário brasileiro, o descompasso entre a estratégia setorial e as iniciativas individuais de algumas empresas tem chamado a atenção. Partindo do princípio de que o conceito de modelagem da informação da construção, em função do seu caráter de inovação tecnológica, carrega consigo a necessidade de mudanças, a reflexão e adaptações sobre os diversos processos que permeiam a produção dos empreendimentos de construção torna-se fundamental. Nesse contexto, o objetivo desta tese é propor um conjunto de Diretrizes para Gestão do Processo de Projeto em Empresas Incorporadoras e Construtoras. As Diretrizes estão pautadas na necessidade de definir o projeto como um processo estratégico, inserindo a sua gestão como elemento fundamental para a facilitação e integração do fluxo de informações no âmbito do empreendimento. Para a concretização do objetivo da tese, realizaram-se Estudos de Caso em empresas Incorporadoras e Construtoras brasileiras com o objetivo de diagnosticar as práticas vigentes de gestão do processo de projeto. Em paralelo, conduziu-se a reflexão sobre as responsabilidades do gestor do processo de projeto no âmbito da modelagem por meio de Grupos de Foco envolvendo gestores do processo de projeto e especialistas em tecnologia da informação aplicada à construção. Além disso, a metodologia de pesquisa contempla um Estudo de Caso com foco para a implementação do Conceito de Modelagem da Informação no contexto setorial do Reino Unido. Como resultado das Diretrizes, apresenta-se o Modelo para Gestão do Processo de Projeto no Contexto da Modelagem, seguido pelo Plano de Reestruração para o Departamento de Projetos, o qual visa à proposição de um modelo estruturado para condução das mudanças necessárias nas áreas responsáveis pelo processo de projeto das empresas Incorporadoras e Construtoras.

Considerações sobre os métodos de dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto.

A reciclagem profunda com espuma de asfalto tem sido uma alternativa de sucesso para a restauração de pavimentos degradados. Em relação às soluções tradicionais de reabilitação, como os recapeamentos, tem a vantagem de proporcionar a correção de defeitos em camadas inferiores, com a manutenção ou pequena elevação do greide da pista, além de ganhos ambientais, como um menor consumo de materiais virgens da natureza e redução do volume de material descartado. Entretanto, no Brasil não há método para dimensionamento estrutural para esta tecnologia, o que dificulta seu emprego. Para o desenvolvimento de um procedimento de dimensionamento que contemple este tipo de solução, foram estudados métodos presentes na bibliografia internacional: guia da AASHTO de 1993 e Caltrans, dos EUA, TRL386 e TRL611, da Inglaterra, as duas versões do guia sul-africano TG2 e os métodos oriundos do Austroads, tanto o procedimento interino de 2011 como adaptações de órgãos da Austrália e Nova Zelândia. Observou-se divergência de opiniões quanto ao comportamento do material reciclado com espuma de asfalto. Alguns órgãos e autores consideram o comportamento do mesmo mais próximo às misturas asfálticas, sendo o mecanismo de falha o trincamento, e outros o definem como semelhante a um material granular modificado com alta coesão e ruptura devido às deformações permanentes. Correlaciona-se tal associação ao teor de espuma usualmente utilizado nas obras rodoviárias. Outros aspectos que se destacam para este tipo de base são o ganho de resistência ao longo do tempo devido à cura, mesmo com início da operação da rodovia e a importância da infraestrutura remanescente no dimensionamento. Tais fatos foram corroborados pelos estudos de caso e resultados do trecho experimental construído na Rodovia Ayrton Senna - SP 070, monitorado por meio de ensaios deflectométricos com FWD durante um ano. Como resultado do trabalho, foi proposto um procedimento para o dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto utilizando dados deflectométricos que atende o método do Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e incorpora diferentes aspectos na análise mecanicista. Outras conclusões são a viabilidade técnica a longo prazo da solução mencionada e a importância do controle tecnológico, com ênfase para o monitoramento deflectométrico nos primeiros meses de operação do pavimento para averiguar a evolução da cura do material.

Valorização da participação da engenharia de produção no projeto simultâneo de empresa construtora-incorporadora.

A falta de integração entre áreas de conhecimento pode gerar efeitos negativos no processo de projeto em uma construtora-incorporadora. Em muitos casos, o projeto do produto é elaborado pela incorporadora sem qualquer participação da área responsável pela produção e de outras áreas da construtora. O trabalho apresenta uma análise sobre a gestão de projetos na construção de edifícios, valorizando a participação da engenharia de produção nessa fase, apoiando-se nos conceitos de Projeto Simultâneo, e propõe diretrizes para sua aplicação na construtora-incorporadora Cyrela, com enfoque na construtibilidade e manutenibilidade. Para desenvolver a pesquisa foi realizada uma revisão bibliográfica sobre as características da gestão de projetos, da Engenharia de Produção na construção de edifícios, e sobre a Engenharia Simultânea no desenvolvimento de produtos com comparativo de modelos de indústrias seriadas para a construção civil, incluindo a interação entre os agentes do processo. Como resultados são apresentados: uma análise da interação entre os agentes do processo; a ligação entre pessoas, processos e tecnologia; os conceitos de construtibilidade, manutenibilidade e retroalimentação na interface com projetos. São igualmente feitas análises das tendências de modernização na gestão dos projetos por meio da modelagem da informação da construção e, apoiado em estudo de caso, são apresentadas as experiências do Projeto Simultâneo aplicadas na Cyrela. Por fim, são apresentadas as diretrizes para participação da Engenharia de Produção da Construtora e Incorporadora Cyrela no Projeto Simultâneo, sendo essa a principal contribuição do trabalho. Embora suas contribuições possam servir de referência para demais empresas do setor, essa pesquisa foi desenvolvida para aplicações práticas da Cyrela, construtora-incorporadora que atua na construção de edifícios em todas as regiões do Brasil.

Modelo computacional para avaliação do desempenho hidrodinâmico de embarcações de planeio em águas calmas.

Em geral, uma embarcação de planeio é projetada para atingir elevados níveis de velocidade. Esse atributo de desempenho está diretamente relacionado ao porte da embarcação e à potência instalada em sua planta propulsiva. Tradicionalmente, durante o projeto de uma embarcação, as análises de desempenho são realizadas através de resultados de embarcações já existentes, retirados de séries sistemáticas ou de embarcações já desenvolvidas pelo estaleiro e/ou projetista. Além disso, a determinação dos atributos de desempenho pode ser feita através de métodos empíricos e/ou estatísticos, onde a embarcação é representada através de seus parâmetros geométricos principais; ou a partir de testes em modelos em escala reduzida ou protótipos. No caso específico de embarcações de planeio, o custo dos testes em escala reduzida é muito elevado em relação ao custo de projeto. Isso faz com que a maioria dos projetistas não opte por ensaios experimentais das novas embarcações em desenvolvimento. Ao longo dos últimos anos, o método de Savitsky foi largamente utilizado para se realizar estimativas de potência instalada de uma embarcação de planeio. Esse método utiliza um conjunto de equações semi-empíricas para determinar os esforços atuantes na embarcação, a partir dos quais é possível determinar a posição de equilíbrio de operação e a força propulsora necessária para navegar em uma dada velocidade. O método de Savitsky é muito utilizado nas fases iniciais de projeto, onde a geometria do casco ainda não foi totalmente definida, pois utiliza apenas as características geométricas principais da embarcação para realização das estimativas de esforços. À medida que se avança nas etapas de projeto, aumenta o detalhamento necessário das estimativas de desempenho. Para a realização, por exemplo, do projeto estrutural é necessária uma estimativa do campo de pressão atuante no fundo do casco, o qual não pode ser determinado pelo método de Savitsky. O método computacional implementado nesta dissertação, tem o objetivo de determinar as características do escoamento e o campo de pressão atuante no casco de uma embarcação de planeio navegando em águas calmas. O escoamento é determinado através de um problema de valor de contorno, no qual a superfície molhada no casco é considerada um corpo esbelto. Devido ao uso da teoria de corpo esbelto o problema pode ser tratado, separadamente, em cada seção, onde as condições de contorno são forçadamente respeitadas através de uma distribuição de vórtices.

A new technique for recovering energy in thermally coupled distillation using vapor recompression cycles

Even though it has been proved that a fully thermally coupled distillation (TCD) system minimizes the energy used by a sequence of columns, it is well-known that vapor/liquid transfers between different sections produce an unavoidable excess of vapor (liquid) in some of them, increasing both the investment and operating costs. It is proposed here to take advantage of this situation by extracting the extra vapor/liquid and subjecting it to a direct/reverse vapor compression cycle. This new arrangement restores the optimal operating conditions of some of the affected sections with energy savings of around 20–30% compared with conventional TCD columns. Various examples, including the direct and reverse vapor recompression cycles, are presented. Furthermore, in each example, all possible modes of distillation (direct, indirect and Petlyuk distillation) with and without vapor recompression cycles (VRC) are compared to ensure that this approach delivers the best results.

L.I.F.E. Landscape: A Co-created Healing Environment for Vulnerable Maasai Youth

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Manufacture of high pressure die-cast radio frequency filter bodies

The manufacture of a radio frequency filter box using high pressure die casting (HPDC) is compared to the traditional high speed machining route. This paper describes an industrial exercise that concluded HPDC to be an economical and appropriate method to produce larger volumes of thin-walled telecommunications components. Modifications to the component design were made to make the component suitable for the HPDC process. Development of the die design through simulation modelling is described. The wrought alloy was replaced by near-eutectic Al-Si die casting alloy that was found to give better temperature stability performance. Apart from the economic benefits, HPDC was found to give lower filter efficiency losses through better surface finish. The effects of HPDC process variables, such as intensification pressure and injection piston velocity, on component quality, particularly porosity levels, were investigated. The pressure was analysed in terms of HPDC machine set pressure and the pressure measured in the die cavity by pressure sensors. Porosity was found to decrease with increased pressure and slightly increase with higher casting velocities.

Frequency band selection of radars for buried object detection

Choice of the operational frequency is one of the most responsible parts of any radar design process. Parameters of radars for buried object detection (BOD) are very sensitive to both carrier frequency and ranging signal bandwidth. Such radars have a specific propagation environment with a strong frequency-dependent attenuation and, as a result, short operational range. This fact dictates some features of the radar's parameters: wideband signal-to provide a high range resolution (fractions of a meter) and a low carrier frequency (tens or hundreds megahertz) for deeper penetration. The requirement to have a wideband ranging signal and low carrier frequency are partly in contradiction. As a result, low-frequency (LF) ultrawide-band (UWB) signals are used. The major goal of this paper is to examine the influence of the frequency band choice on the radar performance and develop relevant methodologies for BOD radar design and optimization. In this article, high-efficient continuous wave (CW) signals with most advanced stepped frequency (SF) modulation are considered; however, the main conclusions can be applied to any kind of ranging signals.

Symbiotic approaches to work and technology

Symbiotic design methods aim to take into account technical, social and organizational criteria simultaneously. Over the years, many symbiotic methods have been developed and applied in various countries. Nevertheless, the diagnosis that only technical criteria receive attention in the design of production systems, is still made repeatedly. Examples of symbiotic approaches are presented at three different levels: technical systems, organizations, and the process. From these, discussion points are generated concerning the character of the approaches, the importance of economic motives, the impact of national environments, the necessity of a guided design process, the use of symbiotic methods, and the roles of participants in the design process.

Clustering strategies for object databases

When object databases arrived on the scene some ten years ago, they provided database capabilities for previously neglected, complex applications, such as CAD, but were burdened with one inherent teething problem, poor performance. Physical database design is one tool that can provide performance improvements and it is the general area of concern for this thesis. Clustering is one fruitful design technique which can provide improvements in performance. However, clustering in object databases has not been explored in depth and so has not been truly exploited. Further, clustering, although a physical concern, can be determined from the logical model. The object model is richer than previous models, notably the relational model, and so it is anticipated that the opportunities with respect to clustering are greater. This thesis provides a thorough analysis of object clustering strategies with a view to highlighting any links between the object logical and physical model and improving performance. This is achieved by considering all possible types of object logical model construct and the implementation of those constructs in terms of theoretical clusterings strategies to produce actual clustering arrangements. This analysis results in a greater understanding of object clustering strategies, aiding designers in the development process and providing some valuable rules of thumb to support the design process.

A methodology for analysis and control of discrete event dynamic systems

The rapid developments in computer technology have resulted in a widespread use of discrete event dynamic systems (DEDSs). This type of system is complex because it exhibits properties such as concurrency, conflict and non-determinism. It is therefore important to model and analyse such systems before implementation to ensure safe, deadlock free and optimal operation. This thesis investigates current modelling techniques and describes Petri net theory in more detail. It reviews top down, bottom up and hybrid Petri net synthesis techniques that are used to model large systems and introduces on object oriented methodology to enable modelling of larger and more complex systems. Designs obtained by this methodology are modular, easy to understand and allow re-use of designs. Control is the next logical step in the design process. This thesis reviews recent developments in control DEDSs and investigates the use of Petri nets in the design of supervisory controllers. The scheduling of exclusive use of resources is investigated and an efficient Petri net based scheduling algorithm is designed and a re-configurable controller is proposed. To enable the analysis and control of large and complex DEDSs, an object oriented C++ software tool kit was developed and used to implement a Petri net analysis tool, Petri net scheduling and control algorithms. Finally, the methodology was applied to two industrial DEDSs: a prototype can sorting machine developed by Eurotherm Controls Ltd., and a semiconductor testing plant belonging to SGS Thomson Microelectronics Ltd.

Semantic and organization considerations in database conceptual modelling : the Semantic Conceptual Organizational Model (SECOM)

This thesis presents a new approach to designing large organizational databases. The approach emphasizes the need for a holistic approach to the design process. The development of the proposed approach was based on a comprehensive examination of the issues of relevance to the design and utilization of databases. Such issues include conceptual modelling, organization theory, and semantic theory. The conceptual modelling approach presented in this thesis is developed over three design stages, or model perspectives. In the semantic perspective, concept definitions were developed based on established semantic principles. Such definitions rely on meaning - provided by intension and extension - to determine intrinsic conceptual definitions. A tool, called meaning-based classification (MBC), is devised to classify concepts based on meaning. Concept classes are then integrated using concept definitions and a set of semantic relations which rely on concept content and form. In the application perspective, relationships are semantically defined according to the application environment. Relationship definitions include explicit relationship properties and constraints. The organization perspective introduces a new set of relations specifically developed to maintain conformity of conceptual abstractions with the nature of information abstractions implied by user requirements throughout the organization. Such relations are based on the stratification of work hierarchies, defined elsewhere in the thesis. Finally, an example of an application of the proposed approach is presented to illustrate the applicability and practicality of the modelling approach.

Designing mobile technologies for individuals with disabilities

While mobile devices offer many innovative possibilities to help increase the standard of living for individuals with disabilities and other special needs, the process of developing assistive technology, such that it will be effective across a group of individuals with a particular disability, can be extremely challenging. This chapter discusses key issues and trends related to designing and evaluating mobile assistive technology for individuals with disabilities. Following an overview of general design process issues, we argue (based on current research trends) that individuals with disabilities and domain experts be involved throughout the development process. While this, in itself, presents its own set of challenges, many strategies have successfully been used to overcome the difficulties and maximize the contributions of users and experts alike. Guidelines based on these strategies are discussed and are illustrated with real examples from one of our active research projects.

Communicating Cuneiform:The Evolution of a Multimedia Cuneiform Database

Our paper presents the work of the Cuneiform Digital Forensic Project (CDFP), an interdisciplinary project at The University of Birmingham, concerned with the development of a multimedia database to support scholarly research into cuneiform, wedge-shaped writing imprinted onto clay tablets and indeed the earliest real form of writing. We describe the evolutionary design process and dynamic research and developmental cycles associated with the database. Unlike traditional publications, the electronic publication of resources offers the possibility of almost continuous revisions with the integration and support of new media and interfaces. However, if on-line resources are to win the favor and confidence of their respective communities there must be a clear distinction between published and maintainable resources, and, developmental content. Published material should, ideally, be supported via standard web-browser interfaces with fully integrated tools so that users receive a reliable, homogenous and intuitive flow of information and media relevant to their needs. We discuss the inherent dynamics of the design and publication of our on-line resource, starting with the basic design and maintenance aspects of the electronic database, which includes photographic instances of cuneiform signs, and shows how the continuous review process identifies areas for further research and development, for example, the “sign processor” graphical search tool and three-dimensional content, the results of which then feedback into the maintained resource.