Análise e optimização global de uma linha de extrusão

Os objectivos principais deste estudo são a caracterização de uma das linhas de extrusão existentes na Cabelte, nomeadamente a linha de extrusão de referência EP5, composta por duas extrusoras. Pretende-se fazer a determinação de indicadores energéticos e de processo e a optimização do consumo energético, no que diz respeito à energia consumida e às perdas térmicas relativas a esta linha. Para fazer a monitorização da linha de extrusão EP5 foi colocado no quadro geral dessa linha um equipamento central de medida de forma a ser possível a sua monitorização. No entanto, para a extrusora auxiliar as medições foram efectuadas com uma pinça amperimétrica e um fasímetro. Foram também efectuados ensaios onde foi avaliada a quantidade de material transformada, para isso foi utilizado um equipamento de pesagem, doseador gravimétrico aplicado nas extrusoras. As medições de temperatura para os cálculos das perdas térmicas da extrusora principal e para a caracterização dos materiais plásticos, foram efectuadas utilizando um termómetro digital. Foram efectuados ensaios de débito às extrusoras auxiliar e principal e foi estudada a variação do factor de potência em função da rotação do fuso. Na perspectiva do utilizador final a optimização para a utilização racional de energia está na redução de encargos da factura de energia eléctrica. Essa factura não depende só da quantidade mas também do modo temporal como se utiliza essa energia, principalmente a energia eléctrica, bastante dependente do período em que é consumida. Uma metodologia diferente no planeamento da produção, contemplando o fabrico dos cabos com maior custo específico nas horas de menor custo energético, implicaria uma redução dos custos específicos de 18,7% para o horário de verão e de 20,4% para o horário de inverno. Os materiais de revestimento utilizados (PE e PVC), influenciam directamente os custos energéticos, uma vez que o polietileno (PE) apresenta sempre valores de entalpia superiores (0,317 kWh/kg e 0,281 kWh/kg)) e necessita de temperaturas de trabalho mais elevadas do que o policloreto de vinilo (PVC) (0,141 kWh/kg e 0,124 kWh/kg). O consumo específico tendencialmente diminui à medida que aumenta a rotação do fuso, até se atingir o valor de rotação óptimo, a partir do qual esta tendência se inverte. O cosφ para as duas extrusoras em estudo, aumenta sempre com o aumento de rotação do fuso. Este estudo permitiu avaliar as condições óptimas no processo de revestimento dos cabos, de forma a minimizarmos os consumos energéticos. A redução de toda a espécie de desperdícios (sobre consumos, desperdício em purgas) é uma prioridade de gestão que alia também a eficácia à eficiência, e constitui uma ferramenta fundamental para assegurar o futuro da empresa. O valor médio lido para o factor de potência (0,38) da linha EP5, valor extremamente baixo e que vem associado à energia reactiva, além do factor económico que lhe está inerente, condiciona futuras ampliações. A forma de se corrigir o factor de potência é instalando uma bateria de condensadores de 500 kVAr. Considerando o novo sistema tarifário aplicado à energia reactiva, vamos ter um ganho de 36167,4 Euro/ano e o período de retorno de investimento é de 0,37 ano (4,5 meses). Esta medida implica também uma redução anual na quantidade de CO2 emitida de 6,5%. A quantificação das perdas térmicas é importante, pois só desta forma se podem definir modos de actuação de forma a aumentar a eficiência energética. Se não existir conhecimento profundo dos processos e metodologias correctas, não podem existir soluções eficientes, logo é importante medir antes de avançar com qualquer medida de gestão.

Novos receptores moleculares baseados em calix[4]arenos: aplicação à química sensorial

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

Um novo gerador central de padrões de locomoção para geração de trajectórias em tempo real de robôs quadrúpedes

Neste trabalho estuda-se a geração de trajectórias em tempo real de um robô quadrúpede. As trajectórias podem dividir-se em duas componentes: rítmica e discreta. A componente rítmica das trajectórias é modelada por uma rede de oito osciladores acoplados, com simetria 4 2 Z  Z . Cada oscilador é modelado matematicamente por um sistema de Equações Diferenciais Ordinárias. A referida rede foi proposta por Golubitsky, Stewart, Buono e Collins (1999, 2000), para gerar os passos locomotores de animais quadrúpedes. O trabalho constitui a primeira aplicação desta rede à geração de trajectórias de robôs quadrúpedes. A derivação deste modelo baseia-se na biologia, onde se crê que Geradores Centrais de Padrões de locomoção (CPGs), constituídos por redes neuronais, geram os ritmos associados aos passos locomotores dos animais. O modelo proposto gera soluções periódicas identificadas com os padrões locomotores quadrúpedes, como o andar, o saltar, o galopar, entre outros. A componente discreta das trajectórias dos robôs usa-se para ajustar a parte rítmica das trajectórias. Este tipo de abordagem é útil no controlo da locomoção em terrenos irregulares, em locomoção guiada (por exemplo, mover as pernas enquanto desempenha tarefas discretas para colocar as pernas em localizações específicas) e em percussão. Simulou-se numericamente o modelo de CPG usando o oscilador de Hopf para modelar a parte rítmica do movimento e um modelo inspirado no modelo VITE para modelar a parte discreta do movimento. Variou-se o parâmetro g e mediram-se a amplitude e a frequência das soluções periódicas identificadas com o passo locomotor quadrúpede Trot, para variação deste parâmetro. A parte discreta foi inserida na parte rítmica de duas formas distintas: (a) como um offset, (b) somada às equações que geram a parte rítmica. Os resultados obtidos para o caso (a), revelam que a amplitude e a frequência se mantêm constantes em função de g. Os resultados obtidos para o caso (b) revelam que a amplitude e a frequência aumentam até um determinado valor de g e depois diminuem à medida que o g aumenta, numa curva quase sinusoidal. A variação da amplitude das soluções periódicas traduz-se numa variação directamente proporcional na extensão do movimento do robô. A velocidade da locomoção do robô varia com a frequência das soluções periódicas, que são identificadas com passos locomotores quadrúpedes.

Robôs quadrúpedes: geração de trajectórias em tempo real usando sistemas dinâmicos não-lineares

A geração de trajectórias de robôs em tempo real é uma tarefa muito complexa, não existindo ainda um algoritmo que a permita resolver de forma eficaz. De facto, há controladores eficientes para trajectórias previamente definidas, todavia, a adaptação a variações imprevisíveis, como sendo terrenos irregulares ou obstáculos, constitui ainda um problema em aberto na geração de trajectórias em tempo real de robôs. Neste trabalho apresentam-se modelos de geradores centrais de padrões de locomoção (CPGs), inspirados na biologia, que geram os ritmos locomotores num robô quadrúpede. Os CPGs são modelados matematicamente por sistemas acoplados de células (ou neurónios), sendo a dinâmica de cada célula dada por um sistema de equações diferenciais ordinárias não lineares. Assume-se que as trajectórias dos robôs são constituídas por esta parte rítmica e por uma parte discreta. A parte discreta pode ser embebida na parte rítmica, (a.1) como um offset ou (a.2) adicionada às expressões rítmicas, ou (b) pode ser calculada independentemente e adicionada exactamente antes do envio dos sinais para as articulações do robô. A parte discreta permite inserir no passo locomotor uma perturbação, que poderá estar associada à locomoção em terrenos irregulares ou à existência de obstáculos na trajectória do robô. Para se proceder á análise do sistema com parte discreta, será variado o parâmetro g. O parâmetro g, presente nas equações da parte discreta, representa o offset do sinal após a inclusão da parte discreta. Revê-se a teoria de bifurcação e simetria que permite a classificação das soluções periódicas produzidas pelos modelos de CPGs com passos locomotores quadrúpedes. Nas simulações numéricas, usam-se as equações de Morris-Lecar e o oscilador de Hopf como modelos da dinâmica interna de cada célula para a parte rítmica. A parte discreta é modelada por um sistema inspirado no modelo VITE. Medem-se a amplitude e a frequência de dois passos locomotores para variação do parâmetro g, no intervalo [-5;5]. Consideram-se duas formas distintas de incluir a parte discreta na parte rítmica: (a) como um (a.1) offset ou (a.2) somada nas expressões que modelam a parte rítmica, e (b) somada ao sinal da parte rítmica antes de ser enviado às articulações do robô. No caso (a.1), considerando o oscilador de Hopf como dinâmica interna das células, verifica-se que a amplitude e frequência se mantêm constantes para -50.2. A extensão do movimento varia de forma directamente proporcional à amplitude. No caso das equações de Morris-Lecar, quando a componente discreta é embebida (a.2), a amplitude e a frequência aumentam e depois diminuem para - 0.170.5 Pode concluir-se que: (1) a melhor forma de inserção da parte discreta que menos perturbação insere no robô é a inserção como offset; (2) a inserção da parte discreta parece ser independente do sistema de equações diferenciais ordinárias que modelam a dinâmica interna de cada célula. Como trabalho futuro, é importante prosseguir o estudo das diferentes formas de inserção da parte discreta na parte rítmica do movimento, para que se possa gerar uma locomoção quadrúpede, robusta, flexível, com objectivos, em terrenos irregulares, modelada por correcções discretas aos padrões rítmicos.

Desenvolvimento e validação de um sistema de recolha de sinal eletromiográfico baseado em placa de aquisição

A eletromiografia é, hoje em dia, uma das técnicas mais utilizadas no estudo dos músculos, estando presente em áreas como a medicina, a biomecânica e a fisiologia, possibilitando o desenvolvimento científico e contribuindo para proporcionar melhorias na qualidade da vida humana. Sendo assim, este trabalho apresenta um protótipo de um aparelho de aquisição de sinais eletromiográficos, explicando também toda a teoria, técnicas, componentes utilizadas e softwares que estiveram presentes na sua implementação. De uma forma sucinta, para a aquisição do sinal eletromiográfico usou-se uma placa de aquisição NI-USB 6009 e para a visualização do mesmo recorreu-se ao software LabVIEW. Para validar o sinal adquirido com o equipamento desenvolvido, utilizou-se um outro equipamento, o Biopac MP36 Student Lab System, fazendo-se assim recolhas de sinais eletromiográficos com ambos os equipamentos. Os sinais recolhidos pelos dois equipamentos foram analisados no software Acknowledge 3.9.0 (Biopac Systems, Inc.), podendo observar-se os espetros de frequência correspondentes a cada sinal e retirar valores para posterior análise estatística. Feita essa análise, concluiu-se que não foram detetadas diferenças significativas entre os sinais eletromiográficos recolhidos com ambos os equipamentos, validando-se assim, o equipamento desenvolvido.

Vitimização por homicídios segundo características de raça no Brasil

OBJETIVO: Descrever a tendência temporal da mortalidade por homicídio no Brasil. MÉTODOS: Estudo de série temporal dos homicídios no Brasil de 2000 a 2009. As variáveis explicativas foram raça/cor, sexo e escolaridade. Os óbitos foram provenientes do Sistema de Informações de Mortalidade. A análise de tendência foi realizada por meio de regressão polinomial para séries históricas (p < 0,05; intervalo de 95% de confiança). RESULTADOS: A população negra representou 69% das vítimas de homicídios em 2009. O número de homicídios aumentou entre a população negra e diminuiu entre a branca, com tendência de crescimento da taxa nos negros e de redução nos brancos no período. As taxas aumentaram nos grupos de maior e menor escolaridade entre negros, enquanto, entre brancos, reduziram para os de menor nível escolar e mantiveram-se estáveis no grupo com maior nível de escolaridade. Em 2009 negros tiveram maior risco de morte por homicídios do que a população branca, independentemente do nível de escolaridade. Entre 2004 e 2009, as taxas de homicídios na população branca diminuíram e aumentaram na negra. CONCLUSÕES: O risco relativo de homicídios cresce na população negra, sugerindo o aumento das desigualdades. A repercussão das medidas antiarmas no Brasil, implantada em 2004, foi positiva na população branca e discreta na população negra. Raça/cor pode predizer a ocorrência de homicídio.

Que lugar para o MFA na vida política nacional?

“Contrariamente ao que sucedera com o seu antecessor, a tomada de posse de Costa Gomes como Presidente da República é discreta. Com ela inaugura-se uma nova fase do processo revolucionário português, que se caracteriza pela procura de novos caminhos e definições quanto ao futuro – um “período de transição” ou “situação muito fluida”, como se lhe refere o então Secretário de Estado norte-americano Henry Kissinger” (do texto)

Diagnóstico de máquinas elétricas pela análise de vibração

O diagnóstico de máquinas elétricas pela análise de vibração é utilizado num plano de manutenção, onde é dado a conhecer a “real condição do equipamento”, e surgiu da necessidade de detetar vibrações indesejáveis nas máquinas elétricas, de uma forma simples e com custos acessíveis. Numa fase inicial é obtido um sinal correspondente á vibração da máquina, recorrendo a um acelerômetro, que dependendo da aceleração da máquina, constrói uma forma de onda correspondente. A forma de onda fica guardada em formato de áudio *.wav. Posteriormente, em software Matlab o ficheiro *.wav irá ser carregado, e comparado com o ficheiro *.wav original da máquina. Ao comparar os ficheiros o software analisa o espectro original da máquina através da transformada de Fourier, com o espectro atual. Se este espectro sair do intervalo de segurança, o software deteta nesse espectro a origem da vibração, pois cada vibração tem uma frequência associada. Percorridos os passos descritos, o software disponibiliza ao utilizador as respetivas formas de onda e todo o restante diagnóstico de forma a uma possível intervenção antecipada da avaria.

Estudo dos sistema de automação da protecção diferencial de linha e comparação direccional

O tema do sistema de automação da protecção diferencial de linha e comparação direccional é merecedor de uma nova abordagem devido às recentes inovações tecnológicas ocorridas desde o aparecimento dos relés digitais e à consequente comunicação entre os sistemas de protecção, em particular na comunicação entre protecções diferenciais de linha. A protecção diferencial de linha apresenta claras vantagens face às protecções actualmente utilizadas para a protecção de linhas de transmissão e distribuição, tais como, Protecção de Máximo Intensidade de Fase, Máximo Intensidade Homopolar Direccionale Protecção de Distância. Contudo, existem alguns problemas associados a este tipo de protecções, nomeadamente na comunicação entre relés. Para automação e comunicação de protecções diferenciais de linhas de transmissão, no caso da ocorrência de defeitos na zona protegida pelo sistema de protecção diferencial foi empregue um método inovador para este tipo de sistema. Uma vez que a eficácia da actuação das protecções diferenciais depende do rigor das variáveis que são necessárias enviar entre protecções que se encontram localizadas em subestações distintas, recorreu-se à utilização de um automatismo para comunicação entre relés suportado pelo desenvolvimento de novos algoritmos para detectar quase instantaneamente um defeito em qualquer zona de protecção de uma linha de transmissão. Estes algoritmos são baseados na Transformada de Park, pelo que, é introduzido um novo conceito neste tipo de protecções. Através destes algoritmos é possível atenuar os problemas associados à protecção diferencial de linha. No sentido de verificar a aplicabilidade destes algoritmos à protecção diferencial de linha são apresentados diversos casos de estudo. Através dos resultados obtidos também foi possível verificar as vantagens associadas à utilização dos algoritmos propostos.

Pensamento dos pais sobre a educação e o desenvolvimento dos seus filhos: um estudo sobre a variabilidade das ideias

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Inovar na produção de energia elétrica a partir do vento. O recurso a postes de eletricidade existentes

O vento é utilizado há milhares de anos para suprir as necessidades energéticas da atividade humana. A energia eólica é, como a maioria das fontes de energia renovável, uma forma de energia solar, tendo origem no aquecimento da atmosfera pelo sol, que põe em movimento as massas de ar. A rotação da terra, a forma e cobertura da superfície terrestre e os planos de água, influenciam por seu turno o regime dos ventos, ou seja, a velocidade, direção e variabilidade do vento num determinado lugar. Através de um gerador eólico é possível, pela rotação das pás, converter a energia cinética contida no vento em energia mecânica, que por sua vez é transformada em energia elétrica por intermédio de um gerador elétrico. Produz‐se desta forma energia “limpa”, amiga do ambiente. A energia eólica é já hoje, no mundo inteiro, a energia renovável que produz a maior quantidade de energia elétrica. Estima‐se que a energia total armazenada no vento seja 100 vezes superior a toda a energia necessária pela humanidade hoje. Contudo, esta forma de produção de energia elétrica ainda não foi explorada completamente. Como fazê‐lo utilizando os recursos existentes?

The use of information and interactive processes in growth management

Tese de doutoramento em Engenharia do Ambiente, especialidade em Sistemas Sociais

Analysis of stock market indices with multidimensional scaling and wavelets

Stock market indices SMIs are important measures of financial and economical performance. Considerable research efforts during the last years demonstrated that these signals have a chaotic nature and require sophisticated mathematical tools for analyzing their characteristics. Classical methods, such as the Fourier transform, reveal considerable limitations in discriminating different periods of time. This paper studies the dynamics of SMI by combining the wavelet transform and the multidimensional scaling MDS . Six continuous wavelets are tested for analyzing the information content of the stock signals. In a first phase, the real Shannon wavelet is adopted for performing the evaluation of the SMI dynamics, while their comparison is visualized by means of the MDS. In a second phase, the other wavelets are also tested, and the corresponding MDS plots are analyzed.

Mobilidade social, estilo de vida e índice de massa corporal de adolescentes

OBJETIVO Analisar a associação entre mobilidade social, estilo de vida e índice de massa corporal de adolescentes. MÉTODOS Estudo de coorte com 1.716 adolescentes de dez a 17 anos de idade, de ambos os sexos. Os adolescentes eram participantes de um estudo de coorte e nasceram entre 1994 e 1999. Os adolescentes foram avaliados em escolas públicas e privadas entre 2009 e 2011. O estilo de vida foi avaliado por meio de entrevista e a antropometria foi utilizada para o cálculo do índice de massa corporal. Para a classificação econômica na infância e na adolescência foram utilizados critérios preconizados pela Associação Brasileira de Empresas de Pesquisa. Mobilidade social ascendente foi considerada como aumento em pelo menos uma classe econômica no período de dez anos. Utilizou-se regressão de Poisson para estimar a associação entre a mobilidade social ascendente e os desfechos avaliados. RESULTADOS Dos adolescentes (71,4% de seguimento da coorte), 60,6% apresentaram mobilidade social ascendente. Destes, 93,6% pertenciam à classe econômica D e 99,9% à E. Maior prevalência de ascensão social foi observada para escolares de cor da pele preta (71,4%) e parda (61,9%), matriculados na escola pública (64,3%) e cujas mães apresentaram menor escolaridade na primeira avaliação (67,2%) e na reavaliação (68,7%). A mobilidade social ascendente mostrou-se associada apenas aos comportamentos sedentários (p = 0,02) após ajuste para variáveis de confusão. A classe econômica na infância mostrou-se mais associada aos desfechos avaliados do que a mobilidade social ascendente. CONCLUSÕES A mobilidade social ascendente não mostrou associação com a maioria dos desfechos avaliados, possivelmente por ter sido discreta e porque o período considerado no estudo pode não ter sido suficiente para refletir mudanças substanciais no estilo de vida e no índice de massa corporal dos adolescentes.

Aspectos sociodemográficos e clínicos da qualidade de vida relacionada à saúde bucal em adolescentes

OBJETIVO: Estimar a prevalência e identificar fatores sociodemográficos e parâmetros bucais associados ao impacto negativo da condição bucal na qualidade de vida de adolescentes. MÉTODOS: Foram analisados dados de 5.445 adolescentes entre 15 e 19 anos que participaram do inquérito nacional de saúde bucal (SBBrasil 2010), considerando a complexidade do desenho amostral. O desfecho foi a qualidade de vida relacionada à saúde bucal, avaliada por meio do questionário Oral Impacts on Daily Performance e analisada de forma discreta. As variáveis de exposição foram sexo, cor da pele, escolaridade, renda familiar, idade, cárie não tratada, perda dentária, dor de dente, oclusopatias, sangramento gengival, cálculo dentário e bolsa periodontal. Foram conduzidas análises de regressão de Poisson e apresentadas as razões de médias (RM), com respectivos intervalos de 95% de confiança (IC95%). RESULTADOS: Dos pesquisados, 39,4% relataram pelo menos um impacto negativo na qualidade de vida. Após o ajuste, a média do impacto negativo foi de 1,52 (IC95%1,16;2,00) vez maior no sexo feminino e 1,42 (IC95% 1,01;1,99), 2,66 (IC95% 1,40;5,07) e 3,32 (IC95% 1,68;6,56) vezes maior nos pardos, amarelos e indígenas, respectivamente, em relação aos brancos. Quanto menor a escolaridade, maior a média de impacto negativo (RM 2,11, IC95% 1,30;3,41), assim como em indivíduos com renda familiar até R$ 500,00 (RM 1,84, IC95% 1,06;3,17) comparados aos de maior renda. Encontrou-se maior impacto na qualidade de vida entre adolescentes com quatro ou mais lesões de cáries não tratadas (RM 1,53, IC95% 1,12;2,10), uma ou mais perdas dentárias (RM 1,44, IC95%1,16;1,80), com dor de dente (RM 3,62, IC95% 2,93;4,46) e com oclusopatia grave (RM 1,52, IC95% 1,04;2,23) e muito grave (RM 1,32, IC95% 1,01;1,72). CONCLUSÕES: Os adolescentes brasileiros relataram alto impacto negativo da saúde bucal na sua qualidade de vida. A iniquidade em sua distribuição deve ser considerada ao planejar medidas de prevenção, monitoramento e tratamento dos agravos bucais nos grupos com maior impacto na qualidade de vida.