Adhesive thickness effects of a ductile adhesive by optical measurement techniques

Adhesive bonding is an excellent alternative to traditional joining techniques such as welding, mechanical fastening or riveting. However, there are many factors that have to be accounted for during joint design to accurately predict the joint strength. One of these is the adhesive layer thickness (tA). Most of the results are for epoxy structural adhesives, tailored to perform best with small values of tA, and these show that the lap joint strength decreases with increase of tA (the optimum joint strength is usually obtained with tA values between 0.1 and 0.2 mm). Recently, polyurethane adhesives were made available in the market, designed to perform with larger tA values, and whose fracture behaviour is still not studied. In this work, the effect of tA on the tensile fracture toughness (View the MathML source) of a bonded joint is studied, considering a novel high strength and ductile polyurethane adhesive for the automotive industry. This work consists on the fracture characterization of the bond by a conventional and the J-integral techniques, which accurately account for root rotation effects. An optical measurement method is used for the evaluation of crack tip opening (δn) and adherends rotation at the crack tip (θo) during the test, supported by a Matlab® sub-routine for the automated extraction of these parameters. As output of this work, fracture data is provided in traction for the selected adhesive, enabling the subsequent strength prediction of bonded joints.

Using neural networks and support vector regression to relate marchetti dilatometer test parameters and maximum shear modulus

In the last two decades, small strain shear modulus became one of the most important geotechnical parameters to characterize soil stiffness. Finite element analysis have shown that in-situ stiffness of soils and rocks is much higher than what was previously thought and that stress-strain behaviour of these materials is non-linear in most cases with small strain levels, especially in the ground around retaining walls, foundations and tunnels, typically in the order of 10−2 to 10−4 of strain. Although the best approach to estimate shear modulus seems to be based in measuring seismic wave velocities, deriving the parameter through correlations with in-situ tests is usually considered very useful for design practice.The use of Neural Networks for modeling systems has been widespread, in particular within areas where the great amount of available data and the complexity of the systems keeps the problem very unfriendly to treat following traditional data analysis methodologies. In this work, the use of Neural Networks and Support Vector Regression is proposed to estimate small strain shear modulus for sedimentary soils from the basic or intermediate parameters derived from Marchetti Dilatometer Test. The results are discussed and compared with some of the most common available methodologies for this evaluation.

Eruca sativa: Benefits as antioxidants source versus risks of already banned pesticides

Eruca sativa (rocket salad) has been intensely consumed all over the world, insomuch as, this work was undertaken to evaluate the antioxidant status and the environmental contamination (positive and negative nutritional contribution) of leaves and stems from this vegetable. Antioxidant capacity of rocket salad was assessed by mean of optical methods, such as the total phenolic content (TPC), reducing power assay and DPPH radical scavenging activity. The extent of the environmental contamination was reached through the quantification of thirteen organochlorine pesticides (OCP) by using gas chromatography coupled with electron-capture detector (GC-ECD) and compound confirmations employing gas chromatography tandem mass-spectrometry (GC-MS/MS). The OCP residues were extracted by using Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) methodology.The extent of the environmental contamination was reached through the quantification of thirteen OCP by using gas chromatography coupled with electron-capture detector (GC-ECD) and compound confirmations employing GC-MS/MS. The OCP residues were extracted by using Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) methodology. This demonstrated that leaves presented more antioxidant activity than stems, emphasizing that leaves contained six times more polyphenolic compounds than stems. In what concerns the OCP occurrence, the average recoveries obtained at the three levels tested (40, 60 and 80 µg kg−1) ranged from 55% to 149% with a relative standard deviation of 11%, (except hexachrorobenzene). Three vegetables samples were collected from supermarkets and analysed following this study. According to data, only one sample achieved 16.21 of β-hexachlorocyclohexane, confirmed by GC-MS/MS. About OCP quantification, the data indicated that only one sample achieved 16.21 µg kg−1 of β-hexachlorocyclohexane, confirmed by GC-MS/MS, being the QuEChERS a good choice for the of OCPs extraction. Furthermore, the leaves consumption guaranty higher levels of antioxidants than stems.

Using neural networks and support vector regression to relate marchetti dilatometer test parameters and maximum shear modulus

In the last two decades, small strain shear modulus became one of the most important geotechnical parameters to characterize soil stiffness. Finite element analysis have shown that in-situ stiffness of soils and rocks is much higher than what was previously thought and that stress-strain behaviour of these materials is non-linear in most cases with small strain levels, especially in the ground around retaining walls, foundations and tunnels, typically in the order of 10−2 to 10−4 of strain. Although the best approach to estimate shear modulus seems to be based in measuring seismic wave velocities, deriving the parameter through correlations with in-situ tests is usually considered very useful for design practice.The use of Neural Networks for modeling systems has been widespread, in particular within areas where the great amount of available data and the complexity of the systems keeps the problem very unfriendly to treat following traditional data analysis methodologies. In this work, the use of Neural Networks and Support Vector Regression is proposed to estimate small strain shear modulus for sedimentary soils from the basic or intermediate parameters derived from Marchetti Dilatometer Test. The results are discussed and compared with some of the most common available methodologies for this evaluation.

Influence of human t-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) Infection on laboratory parameters of patients with chronic hepatitis C virus

Hepatitis C virus (HCV) and human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) share routes of transmission and some individuals have dual infection. Although some studies point to a worse prognosis of hepatitis C virus in patients co-infected with HTLV-1, the interaction between these two infections is poorly understood. This study evaluated the influence of HTLV-1 infection on laboratory parameters in chronic HCV patients. Twelve HTLV-1/HCV-coinfected patients were compared to 23 patients infected only with HCV, in regard to demographic data, risk factors for viral acquisition, HCV genotype, presence of cirrhosis, T CD4+ and CD8+ cell counts and liver function tests. There was no difference in regard to age, gender, alcohol consumption, smoking habits, HCV genotype or presence of cirrhosis between the groups. Intravenous drug use was the most common risk factor among individuals co-infected with HTLV-1. These patients showed higher TCD8+ counts (p = 0.0159) and significantly lower median values of AST and ALT (p = 0.0437 and 0.0159, respectively). In conclusion, we have shown that HCV/HTLV-1 co-infected patients differs in laboratorial parameters involving both liver and immunological patterns. The meaning of these interactions in the natural history of these infections is a matter that deserves further studies.

New strategies to detect and understand genotype-by-environment interactions and QTL-by-environment interactions

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Estatística e Gestão do Risco, especialidade em Estatística

Effect of bioactive compounds extracted from euphorbious plants on hematological and biochemical parameters of Channa punctatus

Channa punctatus was exposed to four different concentrations of Rutin, Taraxerol and Apigenin. Changes in some hematological parameters of Channa punctatus were assessed to determine the influence of these compounds on test fish. Fish were exposed to sublethal concentrations (80% of LC50 of 24h) of these compounds for one week. Control fish were also administered for one week. Thereafter, blood samples were obtained from the control and experimental fish. Blood was assayed for selected hematological parameters (hematocrit, hemoglobin, red blood cell count, white blood cell count total plasma protein and plasma glucose concentration). The derived hematological indices of mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), mean corpuscular hemoglobin (MCH) and mean corpuscular volume (MCV) were calculated. Sublethal concentrations of these compounds caused a dose dependent decrease in hemoglobin values coupled with a decrease in hematocrit values and red blood cell counts are an obvious indication of anemia. The total white blood cell counts and the differential white blood cell counts were decreased except for the lymphocytes, where there was a slight increase. Plasma protein and glucose were also lower in exposed fish when compared with control. The hematological indices MCH, MCHC, MCV were also lowered. The result from this study reveals high mortality rate and deleterious consequences on the health of fish subjected to acute exposure of Rutin, Taraxerol and Apigenin and therefore, should not be used directly in aquaculture without having the proper knowledge.

Haemodynamic Parameters Obtained by Transthoracic Echocardiography and Swan-Ganz Catheter: a Comparative Study in Liver Transplant Patients

Objectivo: estudo comparativo simultâneo de medições invasivas utilizando o cateterismo da artéria pulmonar e não invasivas utilizando a ecocardiografia transtorácica (ETT) de 4 parâmetros hemodinâmicos: débito cardíaco (DC), pressão de encravamento da artéria pulmonar (PCP), pressão venosa central (PVC), e pressão sistólica da artéria pulmonar (PSAP). Material e Métodos: estudo prospectivo numa Unidade de Cuidados Intensivos (UCI) médico-cirurgica. Foram estudados 41 doentes em pós-operatório de transplante hepático, nos quais o DC, a PCP, a PVC e a PSAP foram obtidos em simultâneo por 2 observadores independentes, utilizando a ETT e o cateterismo invasivo da artéria pulmonar. Para a quantificação por ETT dos parâmetros foram utilizadas fórmulas descritas na literatura. As medições invasivas e não invasivas foram comparadas através de uma análise de correlação linear e de Bland-Altman. Resultados: Verificou-se uma boa correlação nas medições invasivas e não invasivas do DC (r=0,97) e PVC (r=0,88). As correlações entre as medições invasivas e não invasivas da PCP e da PSAP foram fracas (r=0,41 e r= 0,118 respectivamente). O intervalo de confiança de 95% e bias para o DC foi negligenciável, em especial para valores de DC abaixo dos 6l/minuto. A ETT subestima em regra o DC, mas as duas técnicas mostraram uma correlação significativa entre si. Conclusões: a ETT pode estimar de forma fidedigna o DC em doentes submetidos a transplante hepático. A determinação não invasiva das restantes variáveis hemodinâmicas por ETT pode estar sujeita a uma variabilidade grande relacionada com as características dos doentes. Apesar dos dados terem sido obtidos num grupo específico de doentes, podem ajudar a definir uma aplicação futura da ecocardiografia em Cuidados Intensivos.

Proposta de implementação da responsabilidade social numa empresa de engenharia e construção

Este estudo tem como finalidade analisar a possibilidade de implementação e integração do sistema de gestão da responsabilidade social numa empresa de engenharia e construção, de acordo com a norma NP 4469-1 (2008). Um dos objetivos deste trabalho é explorar uma das atividades fundamentais para o crescimento da economia: a construção. Esta funciona como barómetro da economia nacional, ou seja, movimenta vários setores importantes na sua cadeia de produção, contribuindo na criação de riqueza como também de emprego. Como consequência das mudanças na economia nos últimos anos, o comércio nacional transformou-se em comércio globalizado, tendo como mercado não só um país mas o mundo inteiro. As empresas veem isso como um desafio, independentemente da sua dimensão. A redução de custos e a diferenciação não podem ser a única fonte de competitividade. A recente situação de instabilidade económica mundial impulsiona as empresas a inovarem na sua imagem para com os stakeholders e, assim, garantir o seu desenvolvimento e sustentabilidade financeira. A temática da Responsabilidade Social Empresarial (RSE) surgiu da necessidade de existir um espírito empresarial responsável, ao encontro do conceito de desenvolvimento sustentável (Baylis e Smith, 2005). Apesar da ampla divulgação da noção de responsabilidade social das empresas, não se verifica, no entanto, uma definição exata da mesma, pois o tema tem sido abordado de diversas formas e tem dividido opiniões ao longo dos anos. A responsabilidade social é, assim, um fruto da gestão das organizações e das profundas críticas sociais, legais, éticas e económicas, inspiradas nos parâmetros da obtenção de valor social (Parra, 2003). A sustentabilidade revela uma mudança de paradigma do mundo empresarial, na medida em que as empresas devem adotar práticas socialmente responsáveis, que integrem de forma voluntária as preocupações ambientais, sociais e económicas no desenvolvimento das suas atividades operacionais e das suas interações com as partes interessadas.

Modelling and optimization of the ion exchange membrane bioreactor for removal of anionic pollutants from drinking water streams

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química, especialidade de Engenharia Bioquímica

Long-term biosignals visualization and processing

Thesis submitted in the fulfillment of the requirements for the Degree of Master in Biomedical Engineering

gvSIG An Open Source GIS solution for the Android Platform

Dissertation submitted in partial fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies

Amostragem Adaptativa em Redes de Sensores

Uma nova área tecnológica está em crescente desenvolvimento. Esta área, denominada de internet das coisas, surge na necessidade de interligar vários objetos para uma melhoria a nível de serviços ou necessidades por parte dos utilizadores. Esta dissertação concentra-se numa área específica da tecnologia internet das coisas que é a sensorização. Esta rede de sensorização é implementada pelo projeto europeu denominado de Future Cities [1] onde se cria uma infraestrutura de investigação e validação de projetos e serviços inteligentes na cidade do Porto. O trabalho realizado nesta dissertação insere-se numa das plataformas existentes nessa rede de sensorização: a plataforma de sensores ambientais intitulada de UrbanSense. Estes sensores ambientais que estão incorporados em Data Collect Unit (DCU), também denominados por nós, medem variáveis ambientais tais como a temperatura, humidade, ozono e monóxido de carbono. No entanto, os nós têm recursos limitados em termos de energia, processamento e memória. Apesar das grandes evoluções a nível de armazenamento e de processamento, a nível energético, nomeadamente nas baterias, não existe ainda uma evolução tão notável, limitando a sua operacionalidade [2]. Esta tese foca-se, essencialmente, na melhoria do desempenho energético da rede de sensores UrbanSense. A principal contribuição é uma adaptação do protocolo de redes Ad Hoc OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) para ser usado por nós alimentados a energia renovável, de forma a aumentar a vida útil dos nós da rede de sensorização. Com esta contribuição é possível obter um maior número de dados durante períodos de tempo mais longos, aproximadamente 10 horas relativamente às 7 horas anteriores, resultando numa maior recolha e envio dos mesmos com uma taxa superior, cerca de 500 KB/s. Existindo deste modo uma aproximação analítica dos vários parâmetros existentes na rede de sensorização. Contudo, o aumento do tempo de vida útil dos nós sensores com recurso à energia renovável, nomeadamente, energia solar, incrementa o seu peso e tamanho que limita a sua mobilidade. Com o referido acréscimo a determinar e a limitar a sua mobilidade exigindo, por isso, um planeamento prévio da sua localização. Numa primeira fase do trabalho analisou-se o consumo da DCU, visto serem estes a base na infraestrutura e comunicando entre si por WiFi ou 3G. Após uma análise dos protocolos de routing com iv suporte para parametrização energética, a escolha recaiu sobre o protocolo OLSR devido à maturidade e compatibilidade com o sistema atual da DCU, pois apesar de existirem outros protocolos, a implementação dos mesmos, não se encontram disponível como software aberto. Para a validação do trabalho realizado na presente dissertação, é realizado um ensaio prévio sem a energia renovável, para permitir caracterização de limitações do sistema. Com este ensaio, tornou-se possível verificar a compatibilidade entre os vários materiais e ajustamento de estratégias. Num segundo teste de validação é concretizado um ensaio real do sistema com 4 nós a comunicar, usando o protocolo com eficiência energética. O protocolo é avaliado em termos de aumento do tempo de vida útil do nó e da taxa de transferência. O desenvolvimento da análise e da adaptação do protocolo de rede Ad Hoc oferece uma maior longevidade em termos de tempo de vida útil, comparando ao que existe durante o processamento de envio de dados. Apesar do tempo de longevidade ser inferior, quando o parâmetro energético se encontra por omissão com o fator 3, a realização da adaptação do sistema conforme a energia, oferece uma taxa de transferência maior num período mais longo. Este é um fator favorável para a abertura de novos serviços de envio de dados em tempo real ou envio de ficheiros com um tamanho mais elevado.

Estudo de viabilidade técnico-económica da instalação de caldeiras a biomassa para o aquecimento central do ISEP

Neste projeto pretende-se utilizar uma fonte energética renovável (nomeadamente a biomassa), no âmbito da produção de água quente para aquecimento central das instalações do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O objetivo principal remete para a avaliação técnico-económica da substituição das quinze caldeiras existentes, alimentadas a gás natural, por seis caldeiras alimentadas a biomassa, nomeadamente a pellets. Desta forma, permite-se apostar na biomassa como uma alternativa para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Neste trabalho apresenta-se uma comparação realista do sistema de aquecimento existente face ao novo a implementar, alimentado por um combustível renovável utilizando caldeiras a pellets de 85% de rendimento. Para realizar esta comparação, usou-se as faturas energéticas de gás natural do ISEP, o custo da quantidade equivalente necessária de pellets, os custos de manutenção dos dois tipos de caldeiras e, os custos do consumo de energia elétrica por parte de ambas as caldeiras. Com este estudo, estimou-se uma poupança anual de 84.100,76 €/ano. Determinaram-se experimentalmente, em laboratório, os parâmetros essenciais de uma amostra de pellets, que foram usados para calcular as necessidades energéticas em biomassa no ISEP, bem como a produção de cinzas gerada por parte das caldeiras. Foi proposto um destino ambientalmente adequado para os 788,5 kg/ano de cinzas obtidas – a utilização na compostagem, após tratamento e aprovação de ensaios ecotoxicológicos realizados pela empresa que fará a sua recolha. As caldeiras a pellets terão um consumo mínimo teórico de 16,47 kgpellets/h, consumindo previsivelmente 197,13 tpellets/ano. Para este efeito, serão usadas caldeiras Quioto de 150 kW da marca Zantia. Para comparar distintas possibilidades de investimento para o projeto, avaliaram-se dois cenários: um foi escolhido de forma a cobrir o somatório da potência instalada das caldeiras atuais e o outro de forma a responder aos consumos energéticos em aquecimento atuais. Além disso, avaliaram-se cenários de financiamento do investimento distintos: um dos cenários corresponde ao pagamento do investimento total do projeto no momento da aquisição das caldeiras, enquanto o outro cenário, mais provável de ser escolhido, refere-se ao pedido de um empréstimo ao banco, no valor de 75% do investimento total. Para o cenário mais provável de investimento, obteve-se um VAL de 291.364,93 €/ano, com taxa interna de rentabilidade (TIR) de 17 %, um índice de rentabilidade (IR) de 1,85 e um período de retorno (PBP) de 5 anos. Todos os cenários avaliados registam rentabilidade do projeto de investimento, sem risco para o projeto.