Situación actual del área Ingeniería Gráfica en la Universitat Politècnica de Catalunya

Se lleva a cabo un análisis de todos los factores que influyen en el desarrollo del área de ingeniería gráfica en la UPC. Se identifican tres etapas historicas: una primera correspondiente a la docencia basada en el uso de herramientas tradicionales, ajustada básicamente a los planes de 1964 y 1972; una segunda correspondiente a la introducción de las primeras herramientas CAD, identificada en los planes de 1992 y 1995; y una última etapa donde los nuevos planes de estudio implementan los conceptos teóricos del EEES, y extiende el uso de CAD paramétrico en la docencia, correspondiente principalmente a los nuevos planes de estudios 2009-10.

Prácticas de CAD.

Este cuaderno de prácticas de C.A.D. constituye el séptimo y último de una serie elaborada como soporte documental de la asignatura de C.A.D. El material de base lo constituye el conjunto de ejercicios de exámen planteados desde 1989, cuyo servicio es, principalmente, mostrar la tendencia de los ejercicios y, con ello, los objetivos de conocimiento y destreza que se pretende que se adquieran. A su vez también se ha incorporado alguna orientación metodológica sobre los objetivos de destreza y de conocimiento de cada capítulo. El cuaderno está dividido en siete capítulos, que tratan respectivamente: Las entidades; edición; capas, colores, tipos de línea y sombreados; matrices; bloques; atributos de bloque y acotación.

Geometría y CAD : programación de gráficos, trazados y diversas aplicaciones geométricas.

Este libro de problemas de programación Lisp en entorno autoCAD, va dirigido a los alumnos de 1õ y 2õ ciclo de Diseño Asistiso por Compuntador en la Universidad de Cantabria. Se proponen ejercicios de modo que el problema de fondo, queda resuelto en el enunciado, los ejercicios ofrecen tratamientos de funciones monolínea, que sustituyen a ciclos completos; y están ordenados por antiguedad cronológica; por ello se recomienda, para su uso provechoso, que se siga en su resolución, ese orden. Temas que se tratan: Geometría Métrica, Desarrollos y Aplicaciones, Geometría Computacional, Formatos Neutros, y Geometría Fractal.

Diseño de una interface entre un programa de cálculo simbólico y un programa CAD : aplicación al caso de modelado geométrico y modelado de caras.

El objetivo de este trabajo es el diseño de una interface entre un programa de cálculo simbólico y uno de CAD y su aplicación al caso de modelado geométrico y modelado de caras. El libro, se divide en tres capítulos: curvas en 2D, curvas en 3D y superficies. Dado que existen programas de cálculo simbólico que representan sus curvas, resultará favorable captar el fichero de puntos producido por dicho programa y, con los tratamientos convenientes, transformarlo en una lista susceptible de ser leída desde un programa CAD, los puntos trasvasados serán los vértices de una polilínea que posteriormente adaptada representará la curva en cuestión. Y, siguiendo un proceso análogo, también será posible obtener el fichero de puntos de una superficie. Para desarrollar esta aplicación, se ha elegido como programa de cálculo simbólico Maple V2, y como programa CAD, AUTOCAD V12.

Adaptação eletrônica de um leitor mecânico de coto, investigação e desenvolvimento de interface CAD

Due to advances in the manufacturing process of orthopedic prostheses, the need for better quality shape reading techniques (i.e. with less uncertainty) of the residual limb of amputees became a challenge. To overcome these problems means to be able in obtaining accurate geometry information of the limb and, consequently, better manufacturing processes of both transfemural and transtibial prosthetic sockets. The key point for this task is to customize these readings trying to be as faithful as possible to the real profile of each patient. Within this context, firstly two prototype versions (α and β) of a 3D mechanical scanner for reading residual limbs shape based on reverse engineering techniques were designed. Prototype β is an improved version of prototype α, despite remaining working in analogical mode. Both prototypes are capable of producing a CAD representation of the limb via appropriated graphical sheets and were conceived to work purely by mechanical means. The first results were encouraging as they were able to achieve a great decrease concerning the degree of uncertainty of measurements when compared to traditional methods that are very inaccurate and outdated. For instance, it's not unusual to see these archaic methods in action by making use of ordinary home kind measure-tapes for exploring the limb's shape. Although prototype β improved the readings, it still required someone to input the plotted points (i.e. those marked in disk shape graphical sheets) to an academic CAD software called OrtoCAD. This task is performed by manual typing which is time consuming and carries very limited reliability. Furthermore, the number of coordinates obtained from the purely mechanical system is limited to sub-divisions of the graphical sheet (it records a point every 10 degrees with a resolution of one millimeter). These drawbacks were overcome by designing the second release of prototype β in which it was developed an electronic variation of the reading table components now capable of performing an automatic reading (i.e. no human intervention in digital mode). An interface software (i.e. drive) was built to facilitate data transfer. Much better results were obtained meaning less degree of uncertainty (it records a point every 2 degrees with a resolution of 1/10 mm). Additionally, it was proposed an algorithm to convert the CAD geometry, used by OrtoCAD, to an appropriate format and enabling the use of rapid prototyping equipment aiming future automation of the manufacturing process of prosthetic sockets.

Desenvolvimento de uma interface gráfica avançada para os programas DBWS-9807a e Size 2003 empregados no refinamento de estruturas cristalinas obtidas por DRX

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Nova metodologia para análise e síntese de sistemas de aterramento complexos utilizando o método lN-FDTD, computação paralela automática e redes neurais artificiais

Neste trabalho, o método FDTD em coordenadas gerais (LN-FDTD) foi implementado para a análise de estruturas de aterramento com geometrias coincidentes ou não com o sistema de coordenadas cartesiano. O método soluciona as equações de Maxwell no domínio do tempo, permitindo a obtenção de dados a respeito da resposta transitória e de regime estacionário de estruturas diversas de aterramento. Uma nova formulação para a técnica de truncagem UPML em coordenadas gerais, para meios condutivos, foi desenvolvida e implementada para viabilizar a análise dos problemas (LN-UPML). Uma nova metodologia baseada em duas redes neurais artificiais é apresentada para a deteccão de defeitos em malhas de terra. O software FDTD em coordenadas gerais foi testado e validado para vários casos. Uma interface gráfica para usuários, chamada LANE SAGS, foi desenvolvida para simplificar o uso e automatizar o processamento dos dados.

Otimização do processo de aprendizagem da estrutura gráfica de Redes Bayesianas em BigData

A automação na gestão e análise de dados tem sido um fator crucial para as empresas que necessitam de soluções eficientes em um mundo corporativo cada vez mais competitivo. A explosão do volume de informações, que vem se mantendo crescente nos últimos anos, tem exigido cada vez mais empenho em buscar estratégias para gerenciar e, principalmente, extrair informações estratégicas valiosas a partir do uso de algoritmos de Mineração de Dados, que comumente necessitam realizar buscas exaustivas na base de dados a fim de obter estatísticas que solucionem ou otimizem os parâmetros do modelo de extração do conhecimento utilizado; processo que requer computação intensiva para a execução de cálculos e acesso frequente à base de dados. Dada a eficiência no tratamento de incerteza, Redes Bayesianas têm sido amplamente utilizadas neste processo, entretanto, à medida que o volume de dados (registros e/ou atributos) aumenta, torna-se ainda mais custoso e demorado extrair informações relevantes em uma base de conhecimento. O foco deste trabalho é propor uma nova abordagem para otimização do aprendizado da estrutura da Rede Bayesiana no contexto de BigData, por meio do uso do processo de MapReduce, com vista na melhora do tempo de processamento. Para tanto, foi gerada uma nova metodologia que inclui a criação de uma Base de Dados Intermediária contendo todas as probabilidades necessárias para a realização dos cálculos da estrutura da rede. Por meio das análises apresentadas neste estudo, mostra-se que a combinação da metodologia proposta com o processo de MapReduce é uma boa alternativa para resolver o problema de escalabilidade nas etapas de busca em frequência do algoritmo K2 e, consequentemente, reduzir o tempo de resposta na geração da rede.

Sobre o uso de sistemas de computação algébrica na solução de problemas de mecânica das estruturas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Interfaz gráfica de usuario para la detección de microcalcificaciones mediante análisis de mamografía digitalizada

The graphical user interface (GUI) are all graphic elements that help to communicate with a system. The design of a GUI allow to land the central idea of a draft information technology. Today technology has become one of the largest and most useful tools to automate and facilitate processes for that reason fit into any kind of productive sectors, for example, in the health sector. The CAD systems (Systems Computer Aided Diagnosis) are the type of technology used in the health sector, in order to automate online modular learning environment with a fast placed in service. In the present paper the use of a Learning Management Systems (LMS) as continuous education tool is proposed.

Online Mammographic Images Database for Development and Comparison of CAD Schemes

Considering the difficulties in finding good-quality images for the development and test of computer-aided diagnosis (CAD), this paper presents a public online mammographic images database free for all interested viewers and aimed to help develop and evaluate CAD schemes. The digitalization of the mammographic images is made with suitable contrast and spatial resolution for processing purposes. The broad recuperation system allows the user to search for different images, exams, or patient characteristics. Comparison with other databases currently available has shown that the presented database has a sufficient number of images, is of high quality, and is the only one to include a functional search system.

Monolithic CAD/CAM Lithium Disilicate Versus Veneered Y-TZP Crowns: Comparison of Failure Modes and Reliability After Fatigue

Purpose: The aim of this research was to evaluate the fatigue behavior and reliability of monolithic computer-aided design/computer-assisted manufacture (CAD/CAM) lithium disilicate and hand-layer-veneered zirconia all-ceramic crowns. Materials and Methods: A CAD-based mandibular molar crown preparation, fabricated using rapid prototyping, served as the master die. Fully anatomically shaped monolithic lithium disilicate crowns (IPS e.max CAD, n = 19) and hand-layer-veneered zirconia-based crowns (IPS e.max ZirCAD/Ceram, n = 21) were designed and milled using a CAD/CAM system. Crowns were cemented on aged dentinlike composite dies with resin cement. Crowns were exposed to mouth-motion fatigue by sliding a WC-indenter (r = 3.18 mm) 0.7 mm lingually down the distobuccal cusp using three different step-stress profiles until failure occurred. Failure was designated as a large chip or fracture through the crown. If no failures occurred at high loads (> 900 N), the test method was changed to staircase r ratio fatigue. Stress level probability curves and reliability were calculated. Results: Hand-layer-veneered zirconia crowns revealed veneer chipping and had a reliability of < 0.01 (0.03 to 0.00, two-sided 90% confidence bounds) for a mission of 100,000 cycles and a 200-N load. None of the fully anatomically shaped CAD/CAM-fabricated monolithic lithium disilicate crowns failed during step-stress mouth-motion fatigue (180,000 cycles, 900 N). CAD/CAM lithium disilicate crowns also survived r ratio fatigue (1,000,000 cycles, 100 to 1,000 N). There appears to be a threshold for damage/bulk fracture for the lithium disilicate ceramic in the range of 1,100 to 1,200 N. Conclusion: Based on present fatigue findings, the application of CAD/CAM lithium disilicate ceramic in a monolithic/fully anatomical configuration resulted in fatigue-resistant crowns, whereas hand-layer-veneered zirconia crowns revealed a high susceptibility to mouth-motion cyclic loading with early veneer failures. Int J Prosthodont 2010; 23: 434-442.

Microstrip circular phased array design and development using microwave antenna CAD tools

The complex design and development of a planar multilayer phased array antenna in microstrip technology can be simplified using two commercially available design tools 1) Ansoft Ensemble and 2) HP-EEsof Touchstone. In the approach presented here, Touchstone is used to design RF switches and phase shifters whose scattering parameters are incorporated in Ensemble simulations using its black box tool. Using this approach, Ensemble is able to fully analyze the performance of radiating and beamforming layers of a phased array prior to its manufacturing. This strategy is demonstrated in a design example of a 12-element linearly-polarized circular phased array operating at L band. A comparison between theoretical and experimental results of the array is demonstrated.

O diálogo entre o livro e a criança. Objeto interativo de leitura verbal e visual, exploração e manipulação gráfica e plástica

O uso da imagem, no livro ilustrado, está associado às idades em que a criança ainda não tem domínio da escrita sendo a descodificação e a exploração das imagens as primeiras competências a serem adquiridas. À medida que a criança se familiariza com a leitura verbal e com o desenvolvimento desta competência, a imagem é gradualmente retirada do livro. No âmbito do projeto prático integrado no Mestrado em Ilustração e Animação foi criado um livro para a infância com atividades onde o leitor intervenha tornando-se também autor, concluindo-o e produzindo um objeto único. Propusemo-nos, ainda, apresentar o livro ilustrado e as atividades/ experiências visuais como instrumentos que ajudam a criança a crescer sem frustrações, onde descobrem e desenvolvem capacidades estéticas, emocionais e intelectuais. Dentro do livro ilustrado pretendemos estudar os livros interativos que exploram as duas linguagens, criando uma narrativa plástica e que permitem explorar a tridimensionalidade e o brincar ao faz de conta. Estes são produtos de experiências visuais e tácteis, repletos de estímulos para que a criança seja capaz de explorar e comunicar verbalmente e visualmente, articulando muitas vezes entre o bidimensional com o tridimensional, a regra com o acaso e a forma com a “não forma”, permitindo uma apreciação máxima do objeto.

Improving FEM crash simulation accuracy through local thickness estimation based on CAD data

In this paper, we present a method for estimating local thickness distribution in nite element models, applied to injection molded and cast engineering parts. This method features considerable improved performance compared to two previously proposed approaches, and has been validated against thickness measured by di erent human operators. We also demonstrate that the use of this method for assigning a distribution of local thickness in FEM crash simulations results in a much more accurate prediction of the real part performance, thus increasing the bene ts of computer simulations in engineering design by enabling zero-prototyping and thus reducing product development costs. The simulation results have been compared to experimental tests, evidencing the advantage of the proposed method. Thus, the proposed approach to consider local thickness distribution in FEM crash simulations has high potential on the product development process of complex and highly demanding injection molded and casted parts and is currently being used by Ford Motor Company.