NLP-CISUC/PROPOR_FOS_Classification huggingface dataset:
Defenição dos limites de carga a impor num sistema de produção gerido de acordo com o conceito de controlo de carga

Palavras-chave: Controlo de produção,scatter search,algoritmos geneticos,Controlo de carga

O controlo de carga, apontado por alguns autores como sendo um conceito recente de  planeamento e controlo de produção disponível para aplicações práticas, tem como principal objectivo o controlo das filas de espera do espaço fabril, com vista a respeitar as datas de entrega impostas pelos recursos disponíveis ou pelos seus clientes. Se as filas de espera  permanecerem relativamente pequenas e controladas, os tempos de espera associados a essas filas e consequentemente os tempos de percurso no shop-floor manter-se-ão também controlados. Segundo Kingsman (2000), o lançamento imediato das ordens de produção para o shop-floor constitui uma forma de controlo pouco eficaz. O lançamento das ordens de  produção, segundo o mesmo autor, torna-se eficaz se for realizado um lançamento controlado das ordens de produção para o shop-floor, envolvendo este lançamento o uso de uma pool, onde são armazenadas as ordens de produção, sendo o seu lançamento para o shop-floor realizado num instante de tempo pré-definido.  Neste trabalho foram desenvolvidos dois modelos de simulação de shop-floor’s: o  primeiro com uma sequência de rotas, criadas aleatoriamente, com um fluxo indirecto,  chamado de job-shop puro, e o segundo com uma sequência de rotas com fluxo dominante,  chamado job-shop com uma direcção de fluxo dominante.   A optimização das cargas a impor aos centros de trabalho foi realizada por dois  processos diferentes, o primeiro recorrendo a um optimizador em que a meta-heurística  utilizada foram os algoritmos genéticos, e o segundo optimizador a ser utilizado foi o  OptQuest que utiliza a meta-heurística “Scatter Search”.   Os optimizadores utilizados neste trabalho foram testados variando a população  inicial, no caso do optimizador que recorre à meta-heurística dos algoritmos genéticos, e no optimizador OptQuest foram variados as cargas dos centros de trabalho e o número de  corridas executadas em cada simulação.   Analisando os resultados obtidos através dos dois optimizadores, pode-se concluir que  o OptQuest, dos optimizadores analisados neste trabalho, é aquele que melhor nos permite atingir o objectivo deste trabalho, que é determinar os parâmetros do conceito de controlo de carga, combinando um modelo de simulação com um modelo de optimização.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo do Coeficiente de atrito durante o processo de estampagem

Palavras-chave: Atrito,Coeficiente de atrito,estampagem

A maioria dos modelos de atrito utilizados na simulação numérica do processo de  estampagem deriva do modelo básico de Amontons-Coulomb. Contudo, a experiência  mostra que o atrito dificilmente pode ser completamente explicado por qualquer um dos  modelos disponíveis. Do ponto de vista da qualidade dos resultados da simulação numérica  de processos de conformação de chapa, o ideal seria recorrer a modelos de atrito que  dependam do estado de tensões e deformações local. No entanto, os modelos de atrito  disponíveis actualmente são modelos de análise global.   O objectivo fundamental deste estudo é aumentar a compreensão do fenómeno de  contacto com atrito nos processos de conformação de chapas metálicas. Para tal, o trabalho  desenvolvido baseia-se na análise local e global da variação do atrito, visando estabelecer a  ponte de conhecimento entre a modelação dos problemas de conformação e a determinação  experimental dos parâmetros de contacto com atrito.   Numa primeira etapa realizou-se um estudo experimental com a técnica de load  scanning que permitiu estabelecer uma correlação entre o coeficiente de atrito e o estado  de tensão ou deformação. De seguida, avaliou-se o impacto das variações locais do  coeficiente de atrito, detectadas experimentalmente, no ensaio de atrito com freio. Este  ensaio foi seleccionado por ser tipicamente utilizado para avaliar o coeficiente de atrito  global em processos de estampagem. A avaliação da sensibilidade do ensaio global às  variações locais do coeficiente de atrito foi determinada com o auxílio de estudos  numéricos do ensaio. Os resultados obtidos revelam que o ensaio é sensível, em particular  se o modelo implementado definir essa variação em função da deformação plástica do  material. Com base nestes resultados procedeu-se ao projecto de todos os componentes  para um protótipo do ensaio de atrito com freio. O projecto foi definido admitindo que os  ensaios serão realizados com o auxílio de um equipamento existente, uma máquina de  ensaios de tracção. O dimensionamento de todos os componentes do protótipo foi  elaborado com base na estimativa de esforços máximos previstos nas simulações  numéricas realizadas no decurso deste trabalho. Na sequência do trabalho realizado será  construído um equipamento para avaliação do atrito em diferentes condições de operação.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Obtenção de materiais com propriedades térmicas extremas

Palavras-chave: Optimização topológica

Neste trabalho é apresentada uma metodologia de optimização topológica que permite obter microestruturas com comportamento elástico e/ou térmico pré-definido. Neste desenvolvimento os formalismos da teoria da homogenização e os aspectos relevantes dos métodos numéricos utilizados na análise de sensibilidades e na optimização são discutidos.   A formulação da teoria da homogenização é baseada no método variacional assintótico.  A implementação numérica deste método está disponível no programa VAMUCH, o qual pode  ser utilizado para calcular as propriedades elásticas e/ou térmicas efectivas de uma qualquer microestrutura complexa construída com base em um ou mais materiais anisotrópicos. A sua implementação numérica obriga á discretização da célula unitária em elementos finitos e á atribuição de propriedades elásticas e/ou térmicas a cada um dos elementos do domínio em análise.   É desenvolvido um procedimento de análise de sensibilidades para o programa  VAMUCH, utilizando o método da variável adjunta. O desenvolvimento das equações  associadas ao cálculo das sensibilidades é apresentado para as propriedades elásticas e as propriedades térmicas efectivas da microestrutura. A implementação computacional dos cálculos associados á análise de sensibilidades é introduzida na versão modificada do programa  VAMUCH.   Na solução do problema de projecto óptimo, os algoritmos de análise micromecânica e de  sensibilidades são interligados com o algoritmo de optimização das assintotas móveis (MMA).  São apresentadas técnicas e métodos de optimização que permitem obter microestruturas óptimas para determinadas condições de projecto.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Análise de níveis sonoros em salas de aula

Palavras-chave: Ruído,Acústica,Nível sonoro,Salas de Aula

O ambiente escolar é um tema de especial importância para a formação  intelectual, fisiológica e mesmo profissional do cidadão. Melhorar as condições deste espaço  têm um carácter decisivo no crescimento de cada um de nós.   O presente estudo tem como objectivo avaliar e comparar os níveis de ruído de  salas de aula do ensino básico com a legislação em vigor. Neste trabalho são colocadas  algumas hipóteses que procuram relacionar os níveis de ruído com a hora do dia, com a  duração das aulas, e com o dia da semana.   O ambiente em análise abrange dois anos de escolaridade, 5º e 6º anos, com  alunos de idades compreendidas entre os 10 e os 13 anos.   Os resultados obtidos indicam que o nível sonoro equivalente presente nas salas  de aula apresenta valores bastante elevados. Constata-se que os alunos do 5º ano de  escolaridade são mais barulhentos que os seus colegas do 6º ano. Relativamente às hipóteses  propostas verifica-se que existe uma relação da hora do dia, e do dia da semana com o nível  de ruído. Comprova-se ainda que em períodos de noventa minutos de aulas, os primeiros 45  minutos são geralmente, mais ruidosos que os seguintes. Em ambas as salas de aula foram  ultrapassados os limites impostos pela lei, pelo que, as condições acústicas proporcionam um  mau ambiente aos alunos e professores. Enquanto que os primeiros podem sofrer,  essencialmente, problemas de concentração e, consequentemente, falta de percepção sobre os  conteúdos das aulas, os professores, por sua vez, têm que subir o seu tom de voz para elevar o  discurso e, muitas vezes, têm de o repetir criando maior desgaste psicológico, bem como  stress inerente.   Estes níveis de ruído altos não acontecem só devido ao comportamento e à forma  com que a aula é dada, dependem muito também do material constituinte das salas, da  geometria, dos materiais de construção e do ambiente sonoro à volta destas.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Automatização de uma unidade laboratorial de ar condicionado

Palavras-chave: unidade laboratorial,ar condicionado,automatização

A vertente prática, laboratorial, de um curso académico é essencial e motivante  na aprendizagem. Poder aplicar, de uma forma interactiva, o conhecimento adquirido  em pequenos equipamentos laboratoriais, ajuda a perceber evoluções físicas difíceis de  entender na teoria. Neste sentido, o presente trabalho consiste em automatizar uma  unidade laboratorial de ar condicionado a fim de ser utilizada por alunos em pequenos  trabalhos práticos nesta área.   No início da dissertação vai ser realizada uma breve introdução relativamente à  unidade de ar condicionado laboratorial, demonstrando as várias áreas de estudo e  interesse na utilização desta unidade.   Posteriormente passaremos a apresentar conceitos termodinâmicos fundamentais  e explicativos de toda a mecânica que envolve o funcionamento da unidade laboratorial.  Enunciaremos e estudaremos o ciclo de frio e psicrometria.   Os passos seguintes terão a ver com equipamentos de medida e controlo, sua  montagem e funcionamento, bem como alterações necessárias para o funcionamento  correcto da unidade. Será também abordada toda a parte informática do projecto,  realização do programa informático e hardware.  Finalmente será feita uma conclusão, onde serão expostas várias apreciações do  trabalho realizado.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo das condições de contacto com atrito envolvendo a pele humana

Palavras-chave: Pele humana,Biotriblogia,Atrito

As características da pele variam significativamente ao longo do corpo humano,  portanto, ser capaz de medir o coeficiente de atrito em todas as regiões do corpo humano,  levou a que se desenvolvesse um equipamento de medição portátil de accionamento manual.  O equipamento é baseado num sensor de força multi-componente em que as forças normais e  tangenciais podem ser medidas para determinar o coeficiente de atrito.   O presente trabalho pretende medir o coeficiente de atrito da pele humana contra  diferentes tipos de tecidos. No âmbito desta dissertação foram estudados cinco tecidos e foi  avaliado o atrito num grupo de 19 indivíduos.   O coeficiente de atrito entre a pele e os tecidos é afectado por vários factores como a  humidade, o tecido propriamente dito e, naturalmente, as propriedades da pele.   Para estimar o efeito da rugosidade da superfície da pele, foi desenvolvida uma ponta  de prova baseada num sensor piezoelétrico de vibração. O sensor detecta a vibração ao ser  deslizado ao longo de uma superfície. A vibração tangencial provocada pelas forças de  contacto é usada como complementaridade entre as características da superfície e as  propriedades do atrito medido mecanicamente. Além do atrito e vibração, a perda de água  transepidérmica (TEWL) foi também avaliada.   A relação afectiva entre a pele humana e um material não depende apenas das  propriedades dos materiais de contacto mas também da percepção individual das  características dos mesmos materiais de contacto. Para avaliar as diferentes  percepções/sensações ao toque, foi criado um questionário em que era pedido para se  quantificar as seguintes propriedades dos tecidos: suave – áspero, macio – duro, escorregadio  – adesivo, quente – frio e agradável ao toque: muito – pouco.   Comparando os resultados das respostas aos questionários com os valores de atrito  medidos foi possível ter uma ideia da relação entre as sensações tácteis e o atrito.   Quanto ao estudo da vibração como complemento do atrito, não foi possível efectuar  nenhuma correlação. Contudo, foi estudada a resposta mecânica do sensor na tentativa de  entender as razões pelas quais não foi possível relacionar os dois fenómenos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Desenvolvimento de um sistema de controlo para um motor a funcionar segundo um Ciclo de Otto

Palavras-chave: controlo,motor

O presente trabalho tinha o como propósito o desenvolvimento de um sistema de  controlo para gerir um grupo propulsor constituído por um motor a funcionar segundo o  ciclo de Otto e uma caixa de velocidades. Era também objectivo do trabalho testar as  soluções propostas.   Neste trabalho é sugerido um método de teste de injectores, um método de gestão do  motor e da caixa de velocidades. No método de gestão do motor incluem-se rotinas de  geração de mistura e posterior ignição; rotinas para situações excepcionais de  funcionamento como o ralenti, o arranque, a fase de aquecimento, sobreregime e  funcionamento não motor; e outros para metros de controlo tais como sistemas de  controlo electrónico da carga, interacção com o banco de testes recirculação de gás de  escape, controlo da temperatura, controlo de velocidade de cruzeiro, controlo da pressão  do turbo, controlo da geometria dos veios de excêntricos, controlo da geometria do  colector de admissão, sistemas start and stop, controlo do ciclo de funcionamento do  alternador.   Foram sugeridas todas as rotinas necessárias para o funcionamento do sistema, no  entanto a corroboração prática não foi levada a cabo, apesar de ter sido construído na  íntegra o banco de testes de injectores.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo Comparativo de técnicas da captação de vapor para sistemas de refrigeração a vácuo

Palavras-chave: Refrigeração,Evaporação,Vácuo

Motivação e Objectivos   A dissertação a que este documento se refere está inserida no projecto Refriway – SuperCooling, protocolo celebrado entre a FCTUC (Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra) e a empresa Redutor Lda. O projecto tem como objectivo desenvolver e optimizar um equipamento doméstico de refrigeração rápida de produtos alimentares.   Os processos de refrigeração e congelamento são fruto da necessidade Humana, no que respeita a, essencialmente, garantir a segurança de produtos alimentares. No entanto, actualmente são caracterizados pelo seu extenso período de operação e pelos seus consumos energéticos que, ainda que não supérfluos, não devem ser menosprezados. Assim sendo, a refrigeração evaporativa a vácuo consiste numa  técnica que, aliada ao facto de permitir a salvaguarda dos alimentos, viabiliza uma  redução quer em tempo quer em consumos energéticos.   O presente trabalho expõe uma contribuição desenvolvida no estudo de diversas técnicas de captação de vapor de água, o qual é gerado no processo de refrigeração evaporativa a vácuo. A influência da evaporação, a baixas pressões, nas  condições de refrigeração pretendidas no produto, apontam à captação deste, uma vez  que influenciam a performance desta. Deste modo, foi estabelecida uma matriz de  trabalho específica, pelo que a presente tese tem como principal objectivo analisar três  diferentes vias utilizadas para o efeito:    . Dimensionamento de um condensador de vapor por refrigeração a etanol, para a captação de vapor de água a baixa pressão;  . Implementação de módulos termoeléctricos para a condensação do vapor;  . Avaliação da viabilidade de utilização de sílica-gel na adsorção de vapor de água.

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Formação de Estruturas Frágeis em soldaduras heterogénas de aluminio e cobre

Palavras-chave: Soldadura,Compostos intermetálicos

O presente estudo teve por objectivo analisar a influência dos parâmetros do processo, e do posicionamento das chapas relativamente ao sentido de rotação da ferramenta, na formação de compostos intermetálicos frágeis em ligações heterogéneas de Alumínio a Cobre. Os materiais de base utilizados foram chapas com 1 de espessura de alumínio 5083-H111 e cobre DHP. De modo a atingir os objectivos propostos, foi realizada uma análise cuidada das propriedades morfológicas, microestruturais e químicas das soldaduras. O aspecto superficial das soldaduras realizadas foi de qualidade inferior à desejada. Contudo, verificou-se uma evolução da qualidade com a variação da geometria das ferramentas, o que demonstra o papel determinante que este parâmetro possui no aspecto superficial das soldaduras. As soldaduras realizadas com alumínio no lado de avanço da ferramenta demonstraram poucos defeitos internos, baixas durezas e ausência de compostos intermetálicos, o que denota ausência de uma adequada mistura dos materiais de base. As soldaduras realizadas com o cobre no lado de avanço da ferramenta evidenciaram vários defeitos internos, bem como durezas elevadas e presença de compostos intermetálicos, o que resultou numa enorme fragilização das ligações, sobretudo no caso das soldaduras realizadas com a ferramenta de base estriada. Nestas soldaduras, os compostos intermetálicos identificados foram CuAl2 e Cu9Al4. Observou-se que nas estruturas lamelares de tom amarelado existe predominância de Cu9Al4, enquanto nas estruturas mistas homogéneas ocorreu maior formação de CuAl2.  Foi notório que, no geral, independentemente do posicionamento relativo dos materiais de base relativamente ao sentido de rotação da ferramenta e da geometria da ferramenta, uma maior razão velocidade de rotação/ velocidade de avanço da ferramenta corresponde à produção de soldaduras caracterizadas por valores de dureza mais elevados.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo de um sistema de arrefecimento para o compartimento de máquinas de um sistema de elevação

Palavras-chave: Arrefecimento,sistema,potência

Nesta dissertação faz-se o estudo do desempenho de um sistema de arrefecimento para o compartimento de máquinas de um sistema de elevação com 300 t de capacidade, que integra de um equipamento de perfuração de solos, desenvolvido e produzido pela empresa TTS-Sense, localizada em Kristiansand, Noruega.   Este tipo de equipamento é actualmente utilizado na indústria petrolífera na abertura de poços de petróleo e opera em terra.   O compartimento de máquinas está dividido em duas secções e cada secção é composta  por quatro unidades. Cada unidade é constituída por um motor eléctrico, um trem de engrenagens planetárias, um sistema de travagem e um pinhão.   Este conjunto de oito unidades tem como principal função a movimentação do conjunto  Dolly e Top Drive através de um sistema de transmissão pinhão-cremalheira durante as  operações perfuração e deslocamento de cargas.   Tendo em conta que a análise térmica deve incidir nos motores eléctricos e nos trens de  engrenagens planetárias, procedeu-se à determinação de todos os valores de potência  térmica dissipada para a actividade mais crítica do processo, considerando a energia  mecânica dissipada, as velocidades de funcionamento e a duração, bem como a variação cíclica das cargas.   São aplicados modelos de previsão de trocas de calor por convecção forçada no interior  do compartimento de máquinas e avaliada a sua contribuição para a resolução do  problema.   Com base na análise térmica feita ao trem de engrenagens, são propostas três soluções  para arrefecimento do óleo lubrificante, através do uso de permutadores de calor e são seleccionadas as soluções mais adequadas, para que o limite térmico do óleo não seja  ultrapassado.   Por fim determina-se a potência de arrefecimento da unidade que produzirá água  refrigerada para alimentação dos permutadores de calor.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação do desempenho de um código de simulação numérica de escoamentos em coordenadas generalizadas

Palavras-chave: Simulação numérica,Escoamentos

O presente trabalho visa avaliar o desempenho do código “EasyCFD_G”, para a  simulação numérica de escoamentos em coordenadas generalizadas. O objectivo é  avaliar o desempenho deste software para diversas situações de teste em confronto com  soluções conhecidas. Pretende-se, assim, estabelecer limites de utilização e zonas de  fiabilidade, em conjunção com as características das malhas usadas, particularmente o  seu grau de enviesamento e refinamento.  O código “EasyCFD_G” foi desenvolvido pelo Professor Doutor António Manuel  Gameiro Lopes, e permite o estudo de escoamentos em duas dimensões de diversos  fluidos em torno de superfícies curvas ou planas de sólidos de diferentes materiais. Esta  segunda versão tem como novidade, relativamente a primeira versão, a utilização de  coordenadas generalizadas.   A primeira fase do trabalho consiste na pesquisa bibliográfica e uma pesquisa online  para um levantamento de problemas possíveis de serem utilizados como casos de teste.  Foram encontrados diversos problemas que podiam ser usados como teste ao código.  Como a novidade do código relativamente à primeira versão é a utilização de  superfícies curvas, o trabalho foi realizado fazendo simulações sobre superfícies curvas,  mais propriamente o escoamento sobre um cilindro, escoamento sobre perfil alar e a  convecção natural sobre superfícies curvas.   A segunda fase do trabalho consiste na simulação de casos diversos. Para cada caso  foram feitos estudos de dependência de malha, alterando a resolução da mesma e o seu  grau de enviesamento, tendo sido analisados os resultados para diversos valores de  parâmetros que governem o problema, como o número de Reynolds, Nusselt e Prandtl.

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Fadiga de juntas soldadas em aços estruturais de alto limite  elástico

Palavras-chave: Soldadura,Fadiga,Microdureza

Ao longo desta dissertação, é efectuado um estudo global sobre o comportamento à  fadiga de um aço de alta resistência usado para fins estruturais. Existe um particular interesse em analisar a resistência a solicitações à fadiga, de juntas soldadas executadas neste tipo de  aço.   Na primeira parte do relatório, é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os  principais temas abordados neste trabalho, o que possibilita uma melhor compreensão dos  fundamentos teóricos associados aos resultados experimentais. Em seguida são apresentadas  as metodologias e características dos equipamentos que são utilizados nos testes  experimentais.   Entrando na parte dos resultados, são apresentadas medições de microdurezas  efectuadas ao longo da região da soldadura, assim como, também se apresentam imagens da  composição microestrutural do aço na zona soldada.   Mais adiante são expostos os resultados dos ensaios de fadiga, para três tipos de  provetes com configurações diferentes: um em que o cordão de soldadura é mantido  inalterado, um outro em que é feita uma limpeza do cordão à superfície, e por último um  conjunto de provetes em metal de base. Estes resultados são comparados através das curvas S   N. Também é feita uma inspecção visual das superfícies de fractura, de modo a identificar as  características associadas à nucleação e propagação dos mecanismos de fadiga.  Por último é apresentada a formulação matemática, que permite a elaboração de um  programa computacional, cuja função se destina a calcular, a vida associada à fase de  propagação de uma fenda por fadiga.

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