NLP-CISUC/PROPOR_FOS_Classification huggingface dataset:
"Computational Fluid Dynamics” – Comparação entre um incêndio generalizado e um “Travelling Fire”

Palavras-chave: incêndio generalizado,travelling fire,curva paramétrica,CFD,FDS,Pyrosim

Atualmente no dimensionamento estrutural em situação de incêndio não existem normas que descrevam de forma precisa o incêndio real, dado que as existentes têm diversas limitações no que concerne às áreas, aberturas e forma como a queima ocorre nos compartimentos, assumindo que esta é uniforme ao longo de todo o compartimento, no entanto é do conhecimento geral que tal não ocorre. O desenvolvimento da arquitetura, com consequente aumento das áreas dos edifícios, das aberturas e de outras características geométricas, incita à necessidade de estudar incêndios em que se considera a sua evolução ao longo do espaço e do tempo, os designados – Travelling Fires. A presente dissertação incide desta forma em dois casos de estudo: o primeiro para um incêndio generalizado, onde ocorre a sua queima uniforme em todo o compartimento, efetuando uma comparação com a curva paramétrica do Anexo A do Eurocódigo 1 – Parte 2 e o segundo para um travelling fire efetuando a sua comparação com o incêndio generalizado. Para proceder à modelação do compartimento utilizam-se modelos CFD que permitem obter informações relativamente ao calor transferido e ao comportamento das estruturas em situação de incêndio. A ferramenta de cálculo estrutural de segurança contra incêndios usada foi o software Pyrosim, que tendo por base o FDS (Fire Dynamics Simulator), um programa de simulação numérica, permite uma interface gráfica ao utilizador. Desta forma foi possível concluir que a consideração da forma como o incêndio se desenvolve ao longo do compartimento é de extrema importância para o dimensionamento estrutural em situação de incêndio e que é imperativo considerar a existência de incêndios que viajam ao longo do compartimento, promovendo o seu desenvolvimento e consequente aplicação nos documentos normativos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Deteção de patologias não estruturais em edifícios

Palavras-chave: Edifícios,Métodos não destrutivos,Patologias,termografia,Reabilitação,Buildings,nondestructive methods,Pathologies,thermography,Rehabilitation

Na atualidade, consegue-se detetar e caracterizar rapidamente defeitos em materiais e em elementos na construção, através de técnicas não destrutivas, essenciais para uma correta avaliação, antes da correção de patologias. Muitos edifícios apresentam patologias não estruturais, que podem ter várias origens como presença de água, fissurações, envelhecimento, degradação dos materiais e uma inadequação dos elementos de construção às suas funções, essas são consideradas as principais ameaças para a ocorrência de patologias. A termografia apresenta-se como uma técnica não-destrutiva na deteção de patologias, baseando-se na emissão de energia, sob a forma de calor, na zona de radiação infravermelha do espectro eletromagnético. Os detetores de raios infravermelhos, detetam a radiação e convertem-na num sinal elétrico mostrando o resultado como imagem térmica ou termograma com a distribuição das temperaturas superficiais do corpo incidente, correspondendo a uma variação de cores num intervalo de temperatura. Neste trabalho foram analisadas várias patologias, essencialmente através da técnica não destrutiva de termografia, avaliando diversos parâmetros relevantes na obtenção de termogramas, bem como, para a fase seguinte, o estudo de técnicas de reabilitação para minimização/correção das patologias encontradas.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Planeamento de Equipamentos Coletivos em Condições de Incerteza: Estudo de Caso sobre Localização de Creches

Palavras-chave: Otimização,Determinístico,Estocástico,Cenários,Incerteza,Creches,Natalidade,Inovação Social,Optimization,Deterministic,Stochastic,Scenarios,Uncertainty,Nursery School,Birth,Social Innovation

As famílias e as estruturas sociodemográficas têm vindo a sofrer várias alterações. Temos vindo a assistir a uma quebra na rede de apoio familiar e de vizinhança e à dominância das famílias nucleares em detrimento das famílias alargadas. Estes acontecimentos sociais têm causado mudanças no exercício das funções familiares, levando à procura de outras soluções, muitas vezes não muito ortodoxas, para o cuidado de crianças fora do espaço familiar. Neste âmbito, as creches assumem um papel determinante na conciliação entre a vida familiar e profissional das famílias, fornecendo à criança um espaço de socialização e de desenvolvimento integral, assente num projeto pedagógico adequado à sua idade e potenciando o seu próprio desenvolvimento, no respeito pela singularidade. Neste sentido, e também com a intenção de aumentar a natalidade, é importante proceder ao ajustamento desta resposta social às novas necessidades e exigências, associando uma gestão eficiente dos recursos a uma gestão da qualidade e segurança das estruturas físicas, concebendo também, desta forma, instrumentos que simplifiquem o aumento da rede de creches. Torna-se preponderante perspetivar o futuro com base no conceito de “Inovação Social”, criando soluções otimizadas para este tipo de equipamentos que, sendo financiados, terão um grande impacto na estabilidade familiar, no número de filhos nascidos por família e na economia nacional. Para tal, são utilizados modelos de otimização para o planeamento de uma rede de creches, nomeadamente a abordagem estocástica de forma a lidar com a incerteza inerente a este tipo de problemas de planeamento.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise numérica de vigas de aço enformado a frio com reforços longitudinais em situação de incêndio

Palavras-chave: viga,aço enformado a frio,fogo,análise numérica,restrição,instabilidade,beam,fire,cold-formed steel,numerical analysis,restraining,buckling

O aumento significativo da utilização do aço enformado a frio na construção levou a uma necessidade de compreensão do mesmo. Esta compreensão é transmitida através de métodos de cálculo que foram surgindo e que segundo os seus autores se aproximam melhor das capacidades em serviço e/ou de instabilidade dos elementos estruturais. Estes métodos levaram à criação de normas específicas de dimensionamento à temperatura ambiente, o que já não sucede em situação de incêndio. Neste trabalho avaliou-se o comportamento estrutural em situação de incêndio de vigas simples e compostas de aço enformado a frio, vigas de secção transversal sigma e 2 sigma, respetivamente. Para esta avaliação utilizou-se o software Abaqus recorrendo ao método dos elementos finitos. Os modelos numéricos foram calibrados com base nos resultados de ensaios experimentais realizados no Laboratório De Ensaio de Materiais e Estruturas do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra. Os elementos estruturais de aço enformado a frio por serem enformados à temperatura ambiente são constituídos por espessuras reduzidas, apresentando, assim, um comportamento altamente não-linear e consequente complexidade no seu dimensionamento. Este estudo foi dividido em duas partes: calibração e estudo paramétrico. Deste modo, o primeiro objetivo consistiu na calibração dos modelos numéricos e o segundo teve como foco analisar o efeito da variação de alguns parâmetros, como o comprimento das vigas (esbelteza), os níveis de restrição axial e rotacional à dilatação térmica e os níveis de carregamento inicial. Com a realização desta calibração procurou-se determinar um modelo de previsão para novos estudos numéricos, bem como, para o desenvolvimento de investigações experimentais. A EN1993-1-2:2005 sugere que para elementos de aço enformado a frio em situação de incêndio sejam aplicados os mesmos coeficientes de redução das propriedades mecânicas do aço laminado a quente de secções de classe 4, para as quais a temperatura crítica é limitada a 350ºC, o que não se verificou nas vigas em estudo. Também ficou demonstrado que a variação dos níveis de restrição axial durante a exposição ao fogo provocam alterações significativas no comportamento estrutural das vigas.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo comparativo entre soluções metálicas e de rolaria de madeira de pequeno diâmetro para a produção de estruturas de suporte de painéis fotovoltaicos.

Palavras-chave: Madeira,secção circular,ligações metálicas,estruturas de suporte,painéis solares,Wood,round section,steel connections,solar panels,support structure

De acordo com a crescente exigência sustentável no panorama global é imperativo explorar materiais ecológicos com alto potencial para a construção. Assim, com este estudo pretende-se averiguar a viabilidade da utilização de rolaria de madeira de pequeno diâmetro de pinheiro bravo como estrutura de suporte de painéis solares. Sendo proveniente das operações de limpeza e desbaste de povoamentos florestais, este material enquadra-se nesta política. Para tal, questões como a evolução do conhecimento das características da madeira de secção circular ou a sua abundante disponibilidade em Portugal motivam a utilização deste material ainda pouco explorado. Neste contexto, faz-se uma exposição geral do material no que concerne às suas propriedades mecânicas, durabilidade, preservação e sustentabilidade sendo também abordado o estado da arte enumerando vários exemplos de aplicação bem-sucedidos. Dado que o estudo está ligado à energia fotovoltaica é feita uma exposição geral dos processos e equipamentos inerentes. Posto isto, é apresentado o caso de estudo que consiste num parque fotovoltaico realizado em França, cuja estrutura de suporte dos painéis solares foi feita em aço galvanizado e, de seguida é proposta uma solução de projeto semelhante com recurso à rolaria de madeira de pequeno diâmetro de pinheiro bravo com ligações metálicas. Finalmente faz-se um comparativo de custo-benefício das duas soluções.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
O contributo dos movimentos naturais na fissuração das paredes de alvenaria

Palavras-chave: Fissuração,alvenaria,movimentos naturais,paredes não estruturais,variações de temperatura,variações de humidade,Cracking,masonry,natural movements,non-structural walls,temperature variation,humidity variation

A evolução das técnicas de projeto e execução de obra permitiu, regra geral, melhorias nas construções. Apesar disto, trouxe também o aparecimento de algumas patologias que provocam desgaste e redução de desempenho dos edifícios. As paredes de alvenaria sem função estrutural são aquelas onde mais se evidencia esta problemática. O esquecimento sucessivo, em fase de projeto, da relevância que as paredes possuem nos edifícios provoca o aparecimento de diferentes patologias ao longo da vida útil dos mesmos. Os movimentos de expansão e contração dos materiais constituintes das paredes de alvenaria, em particular os movimentos das argamassas de assentamento e dos tijolos cerâmicos, conduzem, com frequência a situações de grave fissuração. Estas surgem muitas vezes de forma inesperada e a sua reabilitação apresenta elevados custos e grandes dificuldades tecnológicas, para além das repercussões arquitetónicas. Nesta dissertação, pretendeu-se, numa primeira fase, sistematizar a informação mais relevante neste domínio, na perspetiva do apoio ao projeto de paredes de alvenaria não estruturais. De seguida procedeu-se à caracterização de uma parede específica em tijolo face à vista, em termos de movimentos naturais, e à avaliação, com recurso a ferramentas numéricas elementares, do seu efeito, em termos de tensões e potencial risco de fissuração. Isto foi conseguido através da simulação de modelos de paredes de alvenaria, com recurso ao programa Autodesk Robot Structural Analysis, com diferentes disposições de juntas de dilatação e com variações geométricas pontuais. Estes modelos foram sujeitos a variações de temperatura e de humidade. Foi ainda adotado um caso de estudo de um edifício que evidenciou alguns problemas de fissuração em fase de construção.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Reparação de Delaminações em Compósitos Laminados através de um Parafuso

Palavras-chave: Compósito Carbono/Epóxi,Delaminação,Reparação,Correlação Digital de Imagem,Ensaios de compressão,Composite Carbon/Epoxy,Delamination,Repair,Digital Image Correlation,Compressive Tests

Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicação de parafusos em compósitos laminados como forma de reparação de delamiações neste tipo de materiais. Para tal foram preparados provetes em carbono/epóxi com diferentes tamanhos de delaminações, 2mm, 5mm, 15mm e 20mm, previamente induzidas. De modo a estudar o efeito do parafuso, foram criados vários provetes para cada tamanho de delaminação. Em dois deles aplicou-se um parafuso transversalmente na zona delaminada de forma a ser possível comparar os resultados obtidos nos ensaios de compressão com os outros dois provetes onde não foi aplicada a técnica de reparação. Todos os provetes foram sujeitos a ensaios de compressão, sendo os seus deslocamentos e deformações registadas em simultâneo pelo equipamento usado e por uma técnica de correlação digital de imagem. Foi possível concluir que a aplicação do parafuso como forma de reparação de delaminações em compósitos laminados é útil para provetes em que a delaminação é significativamente superior ao diâmetro do parafuso. A sua utilidade diminui para provetes em que o tamanho da delaminação é semelhante ou inferior ao diâmetro do parafuso.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Propostas para a redução de problemas de qualidade no fabrico de equipamento de refrigeração industrial

Palavras-chave: Qualidade,Brasagem,5S,PDCA,Melhoria Contínua,Reclamação,Quality,Brazing,5S,PDCA,Continuous Improvement,Complaints

Num ambiente empresarial competitivo e rigoroso, torna-se necessário dar atenção à “voz” dos clientes, pois só desta forma é possível captar novas oportunidades de negócio. Contudo, a “voz” do cliente pode ser uma “voz” de desagrado, que se manifesta através do processo de reclamação. O processo de reclamação é um processo que, pela sua complexidade, pode desencadear a perda de clientes e um aumento dos custos de uma empresa. Na atualidade, organizações como a Mercatus procuram gerar, de forma sustentável, valor para o cliente. Para esse efeito, a empresa procura aumentar a qualidade dos seus produtos, através da melhoria do processo de soldadura dos elementos do sistema de refrigeração e da eliminação de desperdícios existentes neste processo. Neste contexto, a presente dissertação tem como principais objetivos a análise das reclamações realizadas pelo maior cliente da empresa ao longo de um ano e atuar na não conformidade mais relevante, o processo de soldadura por brasagem. Para fundamentar e simplificar este estudo, recorreu-se a algumas ferramentas de gestão da qualidade, como o ciclo PDCA e a metodologia 5S. Com o suporte destas ferramentas foi possível identificar as categorias de produtos críticos (com mais reclamações), bem como os principais problemas causadores destas. Ficou implícita a importância destas ferramentas na obtenção de informação útil para a empresa, assim como também os perigos que esta problemática das reclamações pode causar, nomeadamente, o perigo da perda de clientes e os custos que isso pode implicar.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo Hidrodinâmico de um veículo subaquático

Palavras-chave: Veículo Subaquático,Hidrodinâmica,Software Matlab,Software OpenSCad,Software OpenFOAM,Underwater Vehicle,Hydrodynamics,Matlab,OpenSCad,OpenFOAM

O estágio proposto pela entidade Matereospace Lda, designada por Matereo no presente documento, enquadra-se no âmbito de um estudo de um sistema multi-veículo denominado ECHO5. Este sistema é composto por um veículo subaquático acoplado fisicamente a um veículo de superfície mediante um cabo umbilical. O estudo, a desenvolver no âmbito do estágio, focou-se no estudo hidrodinâmico do veículo subaquático. Para o efeito, dividiu-se a tarefa em duas fases. A primeira fase, dada a necessidade de enquadrar o sistema multi-veículo ECHO5 no mercado, teve como objetivo a familiarização com os diversos veículos subaquáticos existentes. Nesse sentido, o veículo subaquático foi classificado segundo o tipo de controlo e enquadrado numa de três áreas de ação apresentadas no capítulo dois, nomeadamente a área da investigação científica, a área comercial e a área da defesa. O tipo de controlo das soluções apresentadas nessas diversas áreas pode ser remoto (e.g., sistemas completamente teleoperados), autónomo e híbrido. A partir das áreas de ação e classes de veículos subaquáticos, concluiu-se que o veículo subaquático em estudo pertence à categoria de sistemas híbridos e encontra-se integrado na área de ação comercial. A segunda fase, teve como objetivo a exploração das ferramentas OpenFOAM, OpenSCad e Matlab, com a finalidade de se criar uma plataforma integrada onde é possível, a partir de um conjunto de parâmetros, gerar uma geometria, um domínio de simulação, simular e obter os resultados da mesma. Para que todo o processo seja autónomo, foi desenvolvido um conjunto de scripts em Matlab. A partir do trabalho apresentado, torna-se assim possível controlar as diversas ferramentas e realizar um estudo mais pormenorizado da fuselagem do veículo subaquático.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Projeto, Construção e Teste de uma Embraiagem Centrífuga para um Motor de Combustão Interna para Propulsionar um Veículo de Elevada Eficiência Energética

Palavras-chave: Shell Eco-Marathon,Embraiagem,Eco Veículo,Binário,Shell Eco-Marathon,Clutch,Eco Veículo,Torque

O objetivo deste trabalho engloba o projeto, construção e teste de uma embraiagem centrífuga para o motor de combustão interna que equipa o Eco Veículo XC20i com vista à participação em provas de elevado rendimento energético. Pretende-se a conceção de uma embraiagem centrífuga capaz de transmitir integralmente o binário produzido pelo motor num determinado intervalo de rotação e a redução da massa total e do momento de inércia do sistema em torno do seu eixo de rotação, eliminando os problemas de escorregamento da atual embraiagem e melhorando desta forma o desempenho global do veículo. O estudo da embraiagem foi efetuado com recurso a um programa de simulação desenvolvido para o efeito, no qual são abordadas as variáveis mais influentes no desempenho da embraiagem. Foram determinados os valores dos parâmetros da embraiagem necessários para atingir a capacidade de transmissão de binário imposta e posteriormente foi feito o dimensionamento dos componentes constituintes. O dimensionamento foi feito com recurso ao programa de desenho CAD, Autodesk Inventor Professional 2013. Foram estudadas várias configurações possíveis para a embraiagem, nas quais parâmetros como o número e massa das sapatas, o diâmetro do tambor, as propriedades do material de fricção utilizado ou o sentido de rotação das sapatas relativamente ao tambor, tiveram especial relevo. A embraiagem foi projetada para ter a capacidade de transmitir um binário de 38 N·m a partir das 2500 rpm, valor que era inalcançável com a embraiagem anterior.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise de Riscos Naturais na Área Urbana de Coimbra - Avaliação da suscetibilidade e vulnerabilidade em Santa Clara

Palavras-chave: Riscos Naturais,Avaliação do Risco,Vulnerabilidade,Plano de Urbanização,Prevenção e Mitigação dos Riscos,Área Urbana de Coimbra,Natural Risks,Risk Assessment,Vulnerability,Urban Plan,Prevention and Risk Mitigation,Coimbra Urban Area

O espaço urbano é condicionado pelas caraterísticas físicas do território e pelos riscos naturais enquanto fatores condicionantes dos usos e ocupações do território. As caraterísticas físicas do território, como a topografia e hidrografia, entre outras, condicionam nas áreas vulneráveis os usos e ocupações do solo, influenciando as estratégias relativas ao desenvolvimento do tecido urbano. As áreas urbanas são territórios onde a complexidade e a multiplicidade dos riscos é bastante notória e onde os seus impactos têm consequências de difícil gestão e resolução. O risco ocorre devido às mais variadas situações, como o aumento da pobreza, da desigualdade e das falhas na governação, da alta densidade populacional, das condições de vida e da proximidade de áreas residenciais a perímetros ocupados por áreas com elevada exposição a riscos naturais. As cidades correspondem sempre a espaços de profundas alterações dos sistemas naturais, como por exemplo, modificações da morfologia do terreno e a sua impermeabilização ou ocupação de áreas menos favoráveis à edificação. Por exemplo, vertentes de forte declive ou as áreas de planície de inundação. (Pedrosa (org), 2007). No espaço urbano, a distribuição espacial do risco está a mudar de forma notável, assim como a probabilidade de ocorrência de desastres, sendo esta caracterizada por disparidades espaciais. A área urbana de Coimbra, caracteriza-se pela existência de contrastes morfológicos a nível litológico e complexidade estrutural, variações climáticas e eventos meteorológicos extremos, fluxos e dinâmicas demográficas e socioeconómicas, heterogeneidade da concentração e tipologia de infraestruturas e equipamentos, variadas qualificações ambientais e patrimoniais. Uma análise dos processos naturais suscetíveis de produzirem perdas e danos humanos, económicos e ambientais é fulcral para a análise da área em questão. Assim, a realização de uma efetiva gestão de riscos através do planeamento implica uma contínua monitorização das manifestações e variação das dinâmicas ambientais, sociais e económicas e das suas inter-relações no seio da área urbana, bem como compreender as consequências das rápidas alterações de usos e funções dos diferentes espaços que compõem a cidade. A prevenção e preparação para a ocorrência de desastres implicam três componentes cruciais: análise precisa dos riscos e populações vulneráveis, formulação de planos de preparação e de resposta a desastres, e a comunicação das estratégias de prevenção e preparação para o público e decisores.

Área científica: Ciências Sociais
Contributo para a melhoria do comportamento térmico e acústico de envidraçados em edifícios com valor patrimonial: caso de estudo em Viseu

Palavras-chave: envidraçados,reabilitação,estratégias de intervenção,desempenho térmico,desempenho acústico,Centro Histórico de Viseu

Com este estudo pretende-se caracterizar os envidraçados das construções do Centro Histórico de Viseu e desenvolver estratégias de reabilitação que, nos casos pertinentes, permitam preservar o valor histórico e cultural que estes possam apresentar e simultaneamente dotar as habitações, ao nível dos envidraçados, de condições de conforto ao nível das exigências atuais. Neste sentido, numa primeira fase, o estudo passa por fazer um levantamento dos envidraçados, numa segunda fase esses envidraçados serão devidamente caracterizados e, finalmente, na terceira fase, serão estabelecidas estratégias de intervenção tendo em vista a reabilitação dos envidraçados em função das principais características e dos objetivos que estejam na base da reabilitação. Pretende-se que do trabalho resulte não só uma caracterização minuciosa dos envidraçados do Centro Histórico de Viseu tendo em vista a sua documentação, mas também um conjunto de procedimentos e recomendações que permita identificar e tipificar as intervenções de reabilitação em função dos objetivos pretendidos por forma a constituir-se como um auxiliar aos projetistas e aos técnicos camarários responsáveis pela avaliação das propostas de intervenção.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias