Desenvolvimento de uma ferramenta para cálculo de estruturas em material compósito

Os desafios à engenharia moderna são cada vez maiores, pretendendo-se quase sempre obter estruturas mais leves, com propriedades mecânicas atrativas e muitas vezes com geometrias complexas. Com tais requisitos, um dos materiais que tem vindo a ter uma crescente aplicação é o material compósito. Contudo, no que toca ao cálculo estrutural destes materiais, tudo se torna mais complexo, já que são materiais que geralmente são formados por empilhamento de várias camadas de material heterogéneo, podendo estas encontrarem-se dispostas segundo diferentes orientações. Assim, a utilização de um software que permita a previsão das propriedades mecânicas de uma estrutura em material compósito através da micromecânica, a aplicação da Teoria Clássica dos Laminados e de um critério de rotura, como por exemplo o de Tsai-Hill, é fundamental para agilizar o processo de estudo da estrutura a fabricar. Para dar uma resposta a tal necessidade foi desenvolvida uma aplicação, em MATLAB® GUI, denominada CAFE – Composite Analysis For Engineers, com ambiente gráfico apelativo, que permite determinar todas as variáveis importantes no estudo de estruturas em material compósito. Esta aplicação visa suportar e agilizar a aprendizagem desta área do conhecimento, permitindo também o acesso ao código de cálculo por parte do utilizador, de modo a conhecerem-se as equações utilizadas e, eventualmente, ser alvo de futuros desenvolvimentos. O programa desenvolvido foi alvo de validação, recorrendo-se para tal, a uma comparação dos resultados obtidos entre o respetivo programa e por um outro programa de grande fiabilidade. Assim sendo, concluiu-se que o software CAFE apresenta resultados válidos, encontrando-se apto a ser utilizado.

Aplicação de sensoresde fibras ópticas à observação do comportamento de obras geotécnicas

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Geológica (Geotecnia)

Efeito de alterações geométricas na resistência de juntas de sobreposição

A utilização de juntas coladas em aplicações industriais tem vindo a aumentar nos últimos anos, em detrimento dos métodos tradicionais de ligação tais como a soldadura, brasagem, ligações aparafusadas e rebitadas. As juntas de sobreposição simples são o tipo de juntas mais frequentemente utilizadas em aplicações industriais, porque são as mais simples de fabricar. No entanto, a aplicação descentrada da carga neste tipo de junta provoca efeitos de flexão que originam o aparecimento de tensões normais na direção da espessura do adesivo (arrancamento), reduzindo assim a resistência da junta colada. De uma maneira geral, existem dois tipos de métodos para reduzir as concentrações de tensões. O primeiro é utilizar alterações no próprio material, otimizando as propriedades do adesivo e do substrato, enquanto o segundo método envolve alterar a geometria da junta, como por exemplo utilizando filetes de adesivo, chanfros nas extremidades dos substratos, aplicar uma geometria ondulada ou dobrar os substratos na zona de sobreposição, ou ainda utilizar rasgos nos substratos ao longo da sobreposição. Neste trabalho é realizado um estudo experimental e numérico por Elementos Finitos de duas alterações efetuadas à geometria de juntas de sobreposição simples, de modo a aumentar a sua resistência comparativamente às juntas sem alteração geométrica. A primeira condição efetuada foi a utilização de rasgos nas extremidades do comprimento de sobreposição e a segunda foi a utilização de rasgos a meio do comprimento de sobreposição. No final do estudo experimental, verificou-se que a resistência da ligação foi significativamente melhorada com algumas das configurações testadas para cada alteração, e foi possível estabelecer em ambos os casos a configuração ótima. Numa fase posterior, procedeu-se à simulação numérica, que incluiu uma análise de tensões e previsão do comportamento das juntas através de modelos de dano coesivo. A análise permitiu obter os modos de rotura, as curvas força-deslocamento e a resistência das juntas. Obteve-se uma concordância bastante boa com os resultados experimentais, o que mostrou a adequabilidade do método de previsão proposto para estimar o comportamento das juntas.

Desenvolvimento de um novo sistema portátil de detecção de sequências específicas de ADN/ARN a partir de nanossondas de ouro com integração de sensores ópticos baseados na tecnologia do silício nanocristalino

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Nanotecnologias e Nanociências pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia.

Tábua de skate em resina de poliester reforçada com fibra de vidro

Os materiais compósitos são conhecidos pelas suas excelentes propriedades específicas, resistência à corrosão e pela facilidade com que se podem fabricar em formas complexas. Estas características, aliadas ao baixo preço da resina de poliéster e dos reforços de fibra de vidro, tornam possível o estudo da sua utilização como material de base para o fabrico de tábuas de skate do ponto de vista de produção em série. As tábuas atualmente existentes no mercado são de madeira, material que ao fim de algumas utilizações se começa a desgastar, limitando assim o seu uso. Este desgaste das tábuas passa por numa primeira fase a madeira começar a amolecer, dando lugar ao aparecimento de lascas na tábua, acabando na inevitável fractura. A utilização de materiais compósitos baseados em reforços de fibras de vidro poderá proporcionar uma melhor resistência ao desgaste assim como também inovar no design das tábuas. Assim, o objectivo desta dissertação será o estudo e o fabrico de um protótipo funcional de uma tábua de skate, em material compósito, com um desempenho superior ao das atualmente existentes no mercado, fabricadas em madeira.

Utilização do processador Cell para o processamento de dados obtidos por tomografia aplicada a materiais compósitos

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática

Plano de negócios para a construção e comercialização de casas de construção rápida: relatório de estágio na empresa Quantal, S.A.

O estágio realizado ocorreu numa empresa do Grupo Quantal, empresa essa que para além de fabricar e comercializar portas de segurança, presta serviços de qualidade no que diz respeito à construção, arquitetura e acabamentos. A pensar na constante inovação e nas melhores tendências mundiais, a empresa decidiu apostar na produção e comercialização de um novo produto, as casas de construção rápida, pretendendo com este tipo de construção não só evoluir em relação às soluções de mercado, mas manter-se na linha da frente do desenvolvimento. O objetivo deste estágio centrou-se assim na colaboração da realização de um Plano de Negócios para a produção e comercialização de casas de construção rápida, por forma a estruturar as principais ideias e objetivos que se deseja atingir, definindo os passos necessários para que os mesmos sejam alcançados e os riscos e as incertezas sejam diminuídos, para que se consiga com maior exatidão analisar a viabilidade económica e financeira do projeto. Complementarmente, no decurso do estágio foram ainda realizadas atividades usuais de um departamento financeiro: reconciliações bancárias, análise de extratos de conta corrente dos fornecedores e clientes, conversação com clientes e fornecedores para definirmos previsões de recebimento e pagamento respetivamente, elaboração de mapas de fluxos de caixa, e preparação de informação para o Plano de Tesouraria.

Análise da influência das variáveis do processo de furação de materiais compósitos sobre o dano através do método de Taguchi com características dinâmicas

Hoje em dia a utilização de materiais compósitos por parte das indústrias é cada vez maior porque conseguem satisfazer as exigências actuais de maneira mais eficiente do que os materiais convencionais. Com o fabrico de compósitos pretende-se atingir valores óptimos de parâmetros como a forma, massa, força, durabilidade, rigidez, custos, etc. O processo de furação em materiais compósitos é um processo bastante complexo porque a furação provoca danos no material que podem comprometer as suas ligações. O dano mais importante na furação de materiais compósitos é a delaminação, por esta razão, investigações conduzidas no sentido de a reduzir ou eliminar são essenciais. A espessura dos componentes e o diâmetro dos furos são requisitos dos produtos a fabricar, mas a maioria dos modelos presentes na literatura não contempla a sua variação. Mantendo estes dois factores constantes é possível observar o efeito dos parâmetros de corte e definir os respectivos modelos empíricos, mas ainda não foi concretizado um modelo global que seja fiável do ponto de vista dos aspectos físicos do processo. Neste trabalho estudou-se a influência das variáveis do processo de furação a alta velocidade em compósitos reforçados com fibra de carbono no dano resultante através do método de Taguchi com características dinâmicas, considerando como factores de sinal a espessura do provete e o diâmetro da ferramenta e como factores de controlo as restantes variáveis, velocidade de corte e velocidade de avanço. O propósito da sua utilização foi a análise individual do efeito de cada factor de sinal, para evitar que o seu predomínio no factor de delaminação possa camuflar a influência dos parâmetros de corte. Em relação ao método utilizado, verificou-se não ser possível desacoplar os efeitos dos factores de sinal. Consequentemente, verificou-se que a influência dos parâmetros de corte fica imperceptível face ao efeito da espessura da peça e do diâmetro pretendido, não permitindo encontrar um modelo empírico generalizado. O facto do modelo de Taguchi com características dinâmicas não ser adequado pode ainda indiciar que não é possível generalizar os mecanismos do processo com base nestas variáveis.

Composição do chocolate caseiro de amêndoas de cupuaçu (Theobroma grandiflorum (Willd ex Spreng) Schum)

Do cupuaçu, uma das mais promissoras e populares frutas da Amazônia, podem ser obtidos diversos produtos, entre os quais o chocolate. Apresenta se neste trabalho uma receita caseira de como fabricar tal produto, além da análise química dos seus componentes. Os dados obtidos confirmam que o chocolate de cupuaçu possui elevado teor de gordura e razoável quantidade de proteína.

Polpas semiquímicas de folhosas da Amazônia, da família Moraceae comparadas com pastas semiquímicas de essências papeleiras de reflorestamento

Relatam-se ensaios de fabricação de polas semiquímicas Kraft e Sulfito Neutro de madeiras da família MORACEAE, tendo como comparação espécies madeireiras de utilização consagrada pela Indústria de Celulose e Papel. Descrevem-se a distribuição das espécies em diferentes tipologias da Floresta Amazônica. Mencionam-se as suas nomenclaturas botânicas e poucos resultados obtidos na fabricação de polpas semiquímicas, Sulfito Neutro e Kraft. Deescrevem-se as metodologias e os resultados dos clareamentos das polpas. Citam-se a metodologia utilizada na caracterização físico-mecânicas dos cartões fabricados dessas pastas e mostram-se os seus resultados. Discutem-se os resultados de todos os ensaios realizados. Retiram-se conclusões sobre os mesmos e afirma-se, em termos finais, qu das espécies Brasimum e Porouma pode-se fabricar polpas Semiquímicas Kraft e Sulfito Neutro, podendo ser consideradas, portanto, espécies papeleiras de reflorestamento.

High-aspect-ratio tridimensional electrode arrays for neural applications

Tese de Doutoramento em Engenharia Biomédica.

Development of advanced cell/tissue culture systems, based on enhanced polymeric scaffolds and sophisticated bioreactors, for tissue engineering applications

Programa Doutoral em Engenharia Biomédica

Flexible thin-film lithium battery

Tese de Doutoramento Programa Doutoral em Engenharia Electrónica e Computadores.

O Espelho do Índio: A estética da afetividade no autorretrato da criança indígena na Fotopintura

Tese de Doutoramento em Estudos da Criança - Especialidade Comunicação Visual e Expressão Plástica

Metodologías y técnicas de remediación paisajística de áreas degradadas por la actividad minera en las sierras de Córdoba

El paisaje de montaña en la Provincia de Córdoba ve modificadas las condiciones ambientales naturales por diversas actividades humanas que le producen impactos de variada índole. Una de las principales actividades antrópicas que genera estos impactos es la industria minera, debido a su complejidad y el tiempo que conlleva la vida útil de una explotación. La actividad deja su impronta en el paisaje con consecuencias que deben ser evaluadas para cada caso particular y determinar acciones de remediación, restauración, rehabilitación o revalorización paisajística para recuperar sitios afectados. El enfoque paisajístico como hipótesis de proyecto y disciplina de síntesis, permite abordar de manera integral el conocimiento de los impactos ocasionados por la actividad minera en áreas de montaña y generar herramientas para evaluar, diagnosticar y recomendar acciones que posibilitan recuperar dichas áreas, atendiendo tanto a los aspectos estructurales, funcionales, sensibles como estéticos involucrados en la imagen resultante, conectándolos como eje transversal a diferentes escalas de intervención. El objetivo del proyecto es diseñar un método de diagnóstico que pueda ser aplicado a diferentes situaciones y que permita orientar tratamientos de remediación particulares. Con ello se contribuirá al conocimiento metodológico de aplicación para las disciplinas que hoy intervienen en áreas degradadas de montaña desde un enfoque integral, tomando como eje de abordaje el enfoque paisajístico. Los resultados de este trabajo se podrán aplicar en tratamientos de sitios de montaña degradados así como también en estudios de impacto ambiental previos a las intervenciones.