Sobrevivência das redes de transporte da nova geração

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Os recursos materiais das áreas de atividade: a sua importância nas escolhas das crianças

Relatório da Prática Profissional Supervisionada Mestrado em Educação Pré-Escolar

LADAR based mapping and obstacle detection system for service robots

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Determinação dos valores de referência da excursão sistólica do plano do anel tricúspide (TAPSE) em crianças saudáveis

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção Cardiovascular - Área de especialização: Ultrassonografia cardiovascular

Layerwise mixed models for analysis of multilayered piezoelectric composite plates using least-squares formulation

This work provides an assessment of layerwise mixed models using least-squares formulation for the coupled electromechanical static analysis of multilayered plates. In agreement with three-dimensional (3D) exact solutions, due to compatibility and equilibrium conditions at the layers interfaces, certain mechanical and electrical variables must fulfill interlaminar C-0 continuity, namely: displacements, in-plane strains, transverse stresses, electric potential, in-plane electric field components and transverse electric displacement (if no potential is imposed between layers). Hence, two layerwise mixed least-squares models are here investigated, with two different sets of chosen independent variables: Model A, developed earlier, fulfills a priori the interiaminar C-0 continuity of all those aforementioned variables, taken as independent variables; Model B, here newly developed, rather reduces the number of independent variables, but also fulfills a priori the interlaminar C-0 continuity of displacements, transverse stresses, electric potential and transverse electric displacement, taken as independent variables. The predictive capabilities of both models are assessed by comparison with 3D exact solutions, considering multilayered piezoelectric composite plates of different aspect ratios, under an applied transverse load or surface potential. It is shown that both models are able to predict an accurate quasi-3D description of the static electromechanical analysis of multilayered plates for all aspect ratios.

Optimization of cruciform specimens for biaxial fatigue loading with direct multi search

In order to correctly assess the biaxial fatigue material properties one must experimentally test different load conditions and stress levels. With the rise of new in-plane biaxial fatigue testing machines, using smaller and more efficient electrical motors, instead of the conventional hydraulic machines, it is necessary to reduce the specimen size and to ensure that the specimen geometry is appropriate for the load capacity installed. At the present time there are no standard specimen's geometries and the indications on literature how to design an efficient test specimen are insufficient. The main goal of this paper is to present the methodology on how to obtain an optimal cruciform specimen geometry, with thickness reduction in the gauge area, appropriate for fatigue crack initiation, as a function of the base material sheet thickness used to build the specimen. The geometry is optimized for maximum stress using several parameters, ensuring that in the gauge area the stress distributions on the loading directions are uniform and maximum with two limit phase shift loading conditions (delta = 0 degrees and (delta = 180 degrees). Therefore the fatigue damage will always initiate on the center of the specimen, avoiding failure outside this region. Using the Renard Series of preferred numbers for the base material sheet thickness as a reference, the reaming geometry parameters are optimized using a derivative-free methodology, called direct multi search (DMS) method. The final optimal geometry as a function of the base material sheet thickness is proposed, as a guide line for cruciform specimens design, and as a possible contribution for a future standard on in-plane biaxial fatigue tests

Analysis of the Respiratory Dynamics During Normal Breathing by Means of Pseudophase Plots and Pressure–Volume Loops

This paper reports on the analysis of tidal breathing patterns measured during noninvasive forced oscillation lung function tests in six individual groups. The three adult groups were healthy, with prediagnosed chronic obstructive pulmonary disease, and with prediagnosed kyphoscoliosis, respectively. The three children groups were healthy, with prediagnosed asthma, and with prediagnosed cystic fibrosis, respectively. The analysis is applied to the pressure-volume curves and the pseudophase-plane loop by means of the box-counting method, which gives a measure of the area within each loop. The objective was to verify if there exists a link between the area of the loops, power-law patterns, and alterations in the respiratory structure with disease. We obtained statistically significant variations between the data sets corresponding to the six groups of patients, showing also the existence of power-law patterns. Our findings support the idea that the respiratory system changes with disease in terms of airway geometry and tissue parameters, leading, in turn, to variations in the fractal dimension of the respiratory tree and its dynamics.

From weak Allee effect to no Allee effect in Richards’ growth models

Population dynamics have been attracting interest since many years. Among the considered models, the Richards’ equations remain one of the most popular to describe biological growth processes. On the other hand, Allee effect is currently a major focus of ecological research, which occurs when positive density dependence dominates at low densities. In this chapter, we propose the dynamical study of classes of functions based on Richards’ models describing the existence or not of Allee effect. We investigate bifurcation structures in generalized Richards’ functions and we look for the conditions in the (β, r) parameter plane for the existence of a weak Allee effect region. We show that the existence of this region is related with the existence of a dovetail structure. When the Allee limit varies, the weak Allee effect region disappears when the dovetail structure also disappears. Consequently, we deduce the transition from the weak Allee effect to no Allee effect to this family of functions. To support our analysis, we present fold and flip bifurcation curves and numerical simulations of several bifurcation diagrams.

Manobras de condução assistida para veículos submarinos subactuados

A intervenção humana no manuseamento de veículos submarinos operados remotamente (ROVs) é um requisito necessário para garantir o sucesso da missão e a integridade do equipamento. Contudo, a sua teleoperação não é fácil, pelo que a condução assistida destes veículos torna-se relevante. Esta dissertação propõe uma solução para este problema para ROVs de 3DOF (surge, heave e yaw). São propostas duas abordagens distintas – numa primeira propõe-se um sistema de controlo Image Based Visual Servoing (IBVS) tendo em vista a utilização exclusiva de uma câmara (sensor existente neste tipo de sistemas) por forma a melhorar significativamente a teleoperação de um pequeno ROV; na segunda, propõe-se um sistema de controlo cinemático para o plano horizontal do veículo e um algoritmo de uma manobra capaz de dotar o ROV de movimento lateral através de uma trajectória dente-de-serra. Demonstrou-se em cenários de operação real que o sistema proposto na primeira abordagem permite ao operador de um ROV com 3DOF executar tarefas de alguma complexidade (estabilização) apenas através de comandos de alto nível, melhorando assim drasticamente a teleoperação e qualidade de inspecção do veículo em questão. Foi também desenvolvido um simulador do ROV em MATLAB para validação e avaliação das manobras, onde o sistema proposto na segunda abordagem foi validado com sucesso.

Utilidade do Doppler Tecidular na Predição de Eventos Arrítmicos em Adultos com Tetralogia de Fallot Corrigida

INTRODUCTION: Adults with repaired tetralogy of Fallot (TOF) may be at risk for progressive right ventricular (RV) dilatation and dysfunction, which is commonly associated with arrhythmic events. In frequently volume-overloaded patients with congenital heart disease, tissue Doppler imaging (TDI) is particularly useful for assessing RV function. However, it is not known whether RV TDI can predict outcome in this population. OBJECTIVE: To evaluate whether RV TDI parameters are associated with supraventricular arrhythmic events in adults with repaired TOF. METHODS: We studied 40 consecutive patients with repaired TOF (mean age 35 +/- 11 years, 62% male) referred for routine echocardiographic exam between 2007 and 2008. The following echocardiographic measurements were obtained: left ventricular (LV) ejection fraction, LV end-systolic volume, LV end-diastolic volume, RV fractional area change, RV end-systolic area, RV end-diastolic area, left and right atrial volumes, mitral E and A velocities, RV myocardial performance index (Tei index), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), myocardial isovolumic acceleration (IVA), pulmonary regurgitation color flow area, TDI basal lateral, septal and RV lateral peak diastolic and systolic annular velocities (E' 1, A' 1, S' 1, E' s, A' s, S' s, E' rv, A' rv, S' rv), strain, strain rate and tissue tracking of the same segments. QRS duration on resting ECG, total duration of Bruce treadmill exercise stress test and presence of exercise-induced arrhythmias were also analyzed. The patients were subsequently divided into two groups: Group 1--12 patients with previous documented supraventricular arrhythmias (atrial tachycardia, fibrillation or flutter) and Group 2 (control group)--28 patients with no previous arrhythmic events. Univariate and multivariate analysis was used to assess the statistical association between the studied parameters and arrhythmic events. RESULTS: Patients with previous events were older (41 +/- 14 vs. 31 +/- 6 years, p = 0.005), had wider QRS (173 +/- 20 vs. 140 +/- 32 ms, p = 0.01) and lower maximum heart rate on treadmill stress testing (69 +/- 35 vs. 92 +/- 9%, p = 0.03). All patients were in NYHA class I or II. Clinical characteristics including age at corrective surgery, previous palliative surgery and residual defects did not differ significantly between the two groups. Left and right cardiac chamber dimensions and ventricular and valvular function as evaluated by conventional Doppler parameters were also not significantly different. Right ventricular strain and strain rate were similar between the groups. However, right ventricular myocardial TDI systolic (Sa: 5.4+2 vs. 8.5 +/- 3, p = 0.004) and diastolic indices and velocities (Ea, Aa, septal E/Ea, and RV free wall tissue tracking) were significantly reduced in patients with arrhythmias compared to the control group. Multivariate linear regression analysis identified RV early diastolic velocity as the sole variable independently associated with arrhythmic history (RV Ea: 4.5 +/- 1 vs. 6.7 +/- 2 cm/s, p = 0.01). A cut-off for RV Ea of < 6.1 cm/s identified patients in the arrhythmic group with 86% sensitivity and 59% specificity (AUC = 0.8). CONCLUSIONS: Our results suggest that TDI may detect RV dysfunction in patients with apparently normal function as assessed by conventional echocardiographic parameters. Reduction in RV early diastolic velocity appears to be an early abnormality and is associated with occurrence of arrhythmic events. TDI may be useful in risk stratification of patients with repaired tetralogy of Fallot.

Message-oriented middleware for smart grids

In order to increase the efficiency in the use of energy resources, the electrical grid is slowly evolving into a smart(er) grid that allows users' production and storage of energy, automatic and remote control of appliances, energy exchange between users, and in general optimizations over how the energy is managed and consumed. One of the main innovations of the smart grid is its organization over an energy plane that involves the actual exchange of energy, and a data plane that regards the Information and Communication Technology (ICT) infrastructure used for the management of the grid's data. In the particular case of the data plane, the exchange of large quantities of data can be facilitated by a middleware based on a messaging bus. Existing messaging buses follow different data management paradigms (e.g.: request/response, publish/subscribe, data-oriented messaging) and thus satisfy smart grids' communication requirements at different extents. This work contributes to the state of the art by identifying, in existing standards and architectures, common requirements that impact in the messaging system of a data plane for the smart grid. The paper analyzes existing messaging bus paradigms that can be used as a basis for the ICT infrastructure of a smart grid and discusses how these can satisfy smart grids' requirements.

Um estudo sobre geometria no 1.º ciclo: simetria em figuras planas

Este estudo insere-se no âmbito da Geometria e pretende compreender a influência dos recursos didáticos utilizados no reconhecimento de propriedades e relações geométricas em figuras planas. De acordo com o objetivo do estudo formulamos duas questões orientadoras que se articulam entre si. - Que fragilidades apresentam os alunos, no reconhecimento de propriedades geométricas em figuras planas? - Que contributos resultam da utilização de materiais manipuláveis, na visualização espacial e investigação de propriedades geométricas? Com este estudo pretendemos reunir informação que contribua para aprofundar o conhecimento sobre o raciocínio geométrico dos alunos. Em termos metodológicos segue um método de investigação misto, com recolha de informação qualitativa de natureza interpretativa e quantitativa, na modalidade de estudo de caso. A recolha de dados foi realizada numa turma de 4.º ano do ensino básico onde foi desenvolvida a experiência didática. A informação recolhida resultou da observação direta e as fontes dos dados foram as produções dos alunos, as notas de campo, registos fotográficos, vídeo e áudio. A docente assumiu o papel de investigadora e orientadora das tarefas propostas aos alunos tendo estes desempenhado um papel ativo na construção do seu próprio conhecimento. Os resultados obtidos permitem evidenciar as fragilidades dos alunos no reconhecimento de propriedades geométricas de figuras planas em diferentes posições. Destacam ainda os contributos da utilização da Mira e do Tangram, no estudo da simetria e no desenvolvimento da visualização espacial para a concretização de aprendizagens concretas, motivadoras e significativas.

Transoesophageal Echocardiography for Monitoring Liver Surgery: Data from a Pilot Study

A pilot study aimed to introduce intraoperative monitoring of liver surgery using transoesophageal echocardiography (TEE) is described. A set of TEE measurements was established as a protocol, consisting of left atrial (LA) dimension at the aortic valve plane; mitral velocity flow integral, calculation of stroke volume and cardiac output (CO); mitral annular plane systolic excursion; finally, right atrial area. A total of 165 measurements (on 21 patients) were performed, 31 occurring during hypotension. The conclusions reached were during acute blood loss LA dimension changed earlier than CVP, and, in one patient, a dynamic left ventricular (LV) obstruction was observed; in 3 patients a transient LV systolic dysfunction was documented. The comparison between 39 CO paired measurements obtained by TEE and PiCCO2 revealed a statistically significant correlation (P < 0.001, r = 0.83). In this pilot study TEE successfully answered the questions raised by the anesthesiologists. Larger cohort studies are needed to address this issue.

Efeito da compressão isquémica no ponto gatilho latente do trapézio superior, na magnitude de atividade muscular do complexo articular do ombro

Introdução: A síndrome dolorosa miofascial é um dos principais problemas encontrados na prática clínica, tendo como principais características os pontos gatilho (PG), ativos ou latentes. Os PG latentes têm uma elevada prevalência na musculatura da cintura escapular, nomeadamente ao nível do trapézio superior (TS), influenciando o controlo motor do ombro. A compressão isquémica aplicada no PG do TS poderá influenciar o comportamento muscular dos sinergistas durante o movimento de abdução no plano da omoplata. Objetivos: Este estudo visa estudar a influência da compressão isquémica aplicada no PG do TS na magnitude de ativação dos músculos TS, trapézio inferior (TI), grande dentado (GD), infra-espinhoso (IE) e deltóide médio (DM), assim como a relação muscular através da razão entre o TS e os restantes músculos em análise, durante o movimento de abdução no plano da omoplata. Métodos: O presente estudo é experimental, aleatório e controlado. Foram criados dois grupos, grupo controlo (GC) (n=14) e grupo experimental (GE) (n=15), a partir de uma amostra de 67 indivíduos. No GC foi aplicado um procedimento placebo e no GE foi aplicada no PG latente do TS a técnica de compressão isquémica. Antes e após a intervenção foi recolhida a atividade eletromiográfica dos músculos em análise, assim como os dados cinemáticos, durante o movimento de elevação do ombro no plano da omoplata. Para a análise registou-se a amplitude máxima de abdução e foi analisada a atividade muscular individual dos músculos em estudo assim como a razão entre o TS e os restantes músculos. Esta análise foi realizada em intervalos de 30° até ao final do movimento. Resultados: Não se verificaram diferenças na amplitude máxima de abdução, nem entre grupos (1º momento p=0,608, t=0,816; 2º momento p=0,119; t=1,252) nem entre os dois momentos em cada grupo (GC, t=-1,119; p=0,256; GE, t=-1,604, p=0,135). Na magnitude de ativação individual de cada músculo também não se verificaram diferenças significativas com a aplicação da técnica, tendo-se verificado no DM uma tendência para o aumento da ativação aquando da intervenção, ao longo de todo o arco de movimento, em comparação com a pré-intervenção, já no GC de controlo não se verificaram alterações entre momentos. Também na análise da razão entre músculos não se verificaram diferenças entre grupos. Conclusão: A intervenção realizada não influenciou nenhum dos parâmetros em análise do complexo articular do ombro nem a amplitude de movimento de abdução.

Criação de programa informático em ambiente Matlab® para estudo de estruturas planas pelo Método de Elementos Finitos.

Os modelos a ser analisados pelo Método de Elementos Finitos são cada vez mais complexos e, nos tempos que correm, seria impensável realizar tais análises sem um apoio computorizado. Existe para esta finalidade uma vasta gama de programas que permitem realizar tarefas que passam pelo desenho de estruturas, análise estática de cargas, análise dinâmica e vibrações, visualização do comportamento físico (deformações) em tempo real, que permitem a otimização da estrutura. Sob o pretexto de permitir a qualquer utilizador uma análise de estruturas simples com o Método dos Elementos Finitos, surge esta tese, onde se irá criar de raiz um programa com interface gráfica no ambiente MATLAB® para análise de estruturas simples com dois tipos de elemento finito, triangular de deformação constante e quadrangular de deformação linear. O software desenvolvido, verificado por comparação com um software comercial dedicado para o efeito, efetua malhagem com elementos bidimensionais triangulares e quadriláteros e resolve modelos arbitrados pelo Método de Elementos Finitos, representando estes resultados visualmente e em formato tabular.