Teses de Mestrado ESTiG
Permanent URI for this community
Browse
Browsing Teses de Mestrado ESTiG by Sustainable Development Goals (SDG) "09:Indústria, Inovação e Infraestruturas"
Now showing 1 - 10 of 12
Results Per Page
Sort Options
- Análise crítica de estabilidade e estabilização de um talude por diferentes abordagens metodológicasPublication . Dias, Mário Henrique Costa; Paula, António Miguel; Pereira, Armando BelatoA análise de estabilidade de taludes é tradicionalmente baseada em abordagens determinísticas, que utilizam fatores globais de segurança. No entanto, essas metodologias não contemplam explicitamente a variabilidade dos parâmetros geotécnicos. Para superar essa limitação, abordagens semi-probabilísticas, como as preconizadas pelo Eurocódigo 7, e análises probabilísticas, como a Simulação de Monte Carlo, têm sido progressivamente incorporadas, proporcionando uma avaliação mais precisa da incerteza e da probabilidade de ruptura. Este estudo investiga a estabilidade de um talude situado na região sudeste do Brasil, comparando a abordagem determinística conforme a NBR 11682:2009, a abordagem semi-probabilística baseada nos coeficientes parciais de segurança do Eurocódigo 7 e a análise probabilística por meio da Simulação de Monte Carlo. A modelagem foi realizada empregando o método de Morgenstern & Price para determinação dos fatores de segurança. Os resultados indicam que a abordagem semi-probabilística do Eurocódigo 7 conduz a soluções mais conservadoras devido à aplicação de coeficientes parciais de segurança e à consideração de valores característicos reduzidos para os parâmetros geotécnicos. Por outro lado, a análise probabilística permite quantificar diretamente a probabilidade de falha e identificar regiões críticas. Independentemente da metodologia adotada, as análises apontam para um cenário de estabilidade crítica, evidenciando a necessidade de medidas estabilizadoras para garantir a segurança da estrutura. A comparação entre diferentes soluções de estabilização, como reperfilamento e cortinas de estacas, revela variações na eficácia estrutural conforme o método adotado, destacando a importância de uma abordagem integrada para a tomada de decisões em projetos geotécnicos. Conclui-se que a incorporação de análises probabilísticas, embora não obrigatória pelas normativas vigentes, oferece informações essenciais para um dimensionamento mais robusto e fundamentado. Assim, reforça-se a necessidade de que a prática da engenharia geotécnica transcenda a mera conformidade normativa, adotando uma abordagem holística que contemple aspectos técnicos, econômicos e logísticos na avaliação da estabilidade de taludes. Palavras-chave: Estabilidade de taludes;
- Ateliê de costura e vendas de roupas Africanas AfroArtePublication . Lombá, Jacinto da Trindade Vaz; Cardim, Sofia; Lopes, José CarlosO presente projeto analisa a viabilidade económica e financeira do projeto AfroArt, uma iniciativa empreendedora de base cultural dedicada à criação e comercialização de vestuário e acessórios têxteis inspirados na herança estética africana, com enfoque particular na identidade cultural de São Tomé e Príncipe. O projeto enquadra-se no setor das indústrias criativas e tem como missão promover a valorização do património imaterial através da moda, combinando tradição, design contemporâneo e sustentabilidade social. Para avaliar a exequibilidade do projeto, foi desenvolvido um plano económicofinanceiro com horizonte temporal de seis anos (2026–2031), incluindo projeções de vendas, estrutura de custos, investimento inicial, plano de financiamento e demonstrações financeiras previsionais (balanço, demonstração de resultados e mapa de fluxos de caixa). Adicionalmente, foram aplicados três métodos clássicos de avaliação de investimentos: o Valor Atual Líquido (VAL), a Taxa Interna de Rentabilidade (TIR) e o Período de Recuperação do Investimento (Payback), recorrendo aos fluxos de caixa livres da empresa (FCFF) e aos fluxos para os capitais próprios (FCFE), com e sem consideração de perpetuidade. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade financeira do projeto, com um VAL amplamente positivo, TIR significativamente superior ao custo de capital e payback inferior a 1,3 anos. A ausência de endividamento externo, a estrutura de financiamento baseada em capitais próprios e a coerência entre o modelo de negócio e a estrutura de custos reforçam a robustez do projeto. Concluise, assim, que a AfroArt constitui uma proposta economicamente sustentável e com potencial de impacto sociocultural relevante, configurando-se como um exemplo promissor de empreendedorismo criativo ancorado na identidade local.
- Avaliação da soldabilidade de aços ao carbono com o processo MAGPublication . Coppla, Gustavo Fonseca; Ribeiro, J.E.; Alves , Thiago Antonini; Verástegui, Roger NavarroA soldadura MAG é amplamente utilizada devido à sua versatilidade e eficiência na união de aços ao carbono. No entanto, a definição de parâmetros ótimos para o processo ainda é um desafio para garantir a qualidade e a confiabilidade das juntas soldadas. Este estudo teve como objetivo avaliar a soldabilidade do aço carbono no processo MAG, analisando a influência de diferentes parâmetros de soldadura. Para isso, foram realizados ensaios de flexão, tração, dureza Rockwell e análise macrográfica em corpos de prova soldados sob diferentes condições de tensão, velocidade e ângulo de soldadura. A metodologia envolveu um planejamento experimental baseado no método de Taguchi e na análise de variância dos resultados, para determinar a influência de cada parâmetro na qualidade da soldadura, buscando uma combinação ótima. Os resultados mostraram que a escolha adequada dos parâmetros pode otimizar as propriedades mecânicas das juntas soldadas, reduzindo defeitos e melhorando a resistência. Conclui-se que a seleção criteriosa das condições de soldadura é essencial para maximizar a soldabilidade do aço carbono no processo MAG, desempenhando um papel fundamental na obtenção de juntas de alta qualidade.
- Comportamento termomecânico de painéis compósitos de madeira/cortiçaPublication . Mello, Gabriel Augusto da Silveira; Mesquita, l.M.R.; Alves , Thiago Antonini; Santos, Gersonutilização da cortiça como material de construção em Portugal é uma alternativa promissora devido à sua ampla disponibilidade, rentabilidade e sustentabilidade em comparação com outros materiais. Pesquisas nessa área tornam-se cada vez mais relevantes, considerando que, em média, 5.000 civis morrem anualmente na Europa devido a incêndios. Este estudo tem como objetivo fabricar e investigar diferentes composições de aglomerados, analisando a influência de parâmetros como espessura, tipo de resina e percentual de madeira e cortiça nos ensaios de condutividade térmica, reação ao fogo e resistência mecânica. Ao todo, foram desenvolvidas sete composições distintas, variando em espessura (20 ou 25 mm), tipo de resina (UF ou MUF) e proporção relativa entre cortiça e aparas de madeira. Todas as composições geraram o mesmo número de amostras que foram utilizadas em testes de reação ao fogo no calorímetro de cone seguindo a norma EN ISO 13927 com um fluxo de calor de 50 kW/m², ensaios de flexão em 3 pontos consoante à norma ISO EN 310 com velocidade de 40 mm/min e testes de condutividade térmica de acordo com a norma BS EN 12667:2001 com uma variação de temperatura de 15 ºC. Os dados de HRR e THR demonstraram que, embora as resinas possuam um comportamento similar, a UF é levemente mais reativa ao fogo do que a MUF. Espessuras maiores apresentaram picos superiores de liberação de calor, muito por conta da quantidade maior de material a ser queimado. O percentual de madeira na composição resultou em picos inferiores de liberação de calor, mas a queima ocorreu mais rapidamente. Nos ensaios mecânicos, as amostras com maior percentual de cortiça demonstraram resistência superior às que continham mais aparas de madeira, apresentando valores de elasticidade e resistência à rutura próximos ou superiores ao dobro. A espessura, nesse caso, não influenciou significativamente os resultados. Quanto à condutividade térmica, a variação na espessura das composições não apresentou impacto significativo, tanto térmica quanto mecanicamente. As composições com maior percentual de aparas de madeira foram as que exibiram maior condutividade térmica.
- Development of a database migration and compatibility systemPublication . Pereira, Marcos Vinícius Alves; Alves, Paulo; Cadavez, Vasco; Leite, MateusBiological hazards, such as bacteria, viruses, and parasites, pose significant threats to human health when encountered through inhalation, ingestion, or skin contact. The Pathogens-in-Foods (PIF) database was established to address these concerns, serving as a centralized resource for accessing information about food borne pathogens in Europe. The European Food Safety Authority (EFSA) plays a pivotal role in ensuring food and feed safety within the European Union. However, the EFSA and PIF databases employ different data structures, making compatibility and data migration essential to enhance the relevance of PIF. This thesis focuses on the development of a data migration and compatibility system, allowing seamless communication between the PIF and EFSA databases. Through this system, the databases can align their information more effectively, ultimately improving food safety and public health. Using Python data migration scripts, it was possible to migrate the old PIF database to EFSA standards, making the two databases compatible. The script was developed following a system of classes, making it possible to use these same classes for future migrations if necessary or even migrations to other databases. The compatibility system developed offers the possibility of converting variables between different databases without the need for data migration. This system is especially useful for variables or entities that cannot or should not undergo the data migration process. In this way, the system operated as a conversion system, making PIF entities compatible with EFSA variables.
- Digitalização de ativos industriais baseados em asset administration shellsPublication . Treuk, Iury Michel; Leitão, Paulo; Junior, Joaquim de MiraImpulsionados por novas tecnologias digitais, o desenvolvimento em sistemas de manufatura industrial está transformando os métodos tradicionais de operação adotados pelas empresas, otimizando os processos produtivos e a capacidade de inovação. A implementação destas tecnologias permitiu a digitalização de ativos industriais, possibilitando o monitoramento em tempo real, a análise preditiva e a tomada de decisões mais rápidas quando comparadas às tecnologias anteriores. Assim, emergindo na Indústria 4.0, o Asset Administration Shell aparece como uma forma de representação digital de um ativo, informando suas características técnicas e de identificação, bem como seus dados operacionais, por meio de uma estrutura de elementos modulares e hierárquicos, garantindo desse modo a padronização de componentes e a interoperabilidade entre sistemas. Neste trabalho será apresentada uma abordagem baseada em um cenário real de linha de montagem automotiva, com o intuito de implementar e digitalizar os equipamentos de medição geométrica presentes na fábrica, utilizando os conceitos e normas estabelecidos pelo Asset Administration Shell. Com suporte da ferramenta de interface gráfica AASX Package Explorer, será desenvolvido o modelo passivo do ativo e, posteriormente, o modelo reativo, este que utilizará o framework FastAPI para o gerenciamento em tempo real dos dados obtidos junto ao modelo da estrutura. Os desafios enfrentados e os resultados obtidos no estudo serão discutidos de forma crítica, relacionando-os com as tecnologias atuais aplicadas no cenário industrial.
- Equipamento de ensaio de durabilidade para válvulas a GN e GPLPublication . Moreira, Luís Filipe Lopes; Ribeiro, J.E.; Barbosa, CarlosEste trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento de ensaios de durabilidade para válvulas de GN e GPL, com o cumprimento de requisitos da norma EN331 e do CATIM. O equipamento foi projetado para ser ergonómico, preciso, robusto, modular, intuitivo e de fácil utilização. Foram escolhidos os materiais e componentes para a estrutura, e desenhada em software CAD. O Arduíno é responsável pelo controlo dos sensores e atuadores. Finalizado a montagem, foram realizados ensaios de teste, a validação dos sensores e atuadores com ferramentas certificadas, e uma comparação do custo final com outros equipamentos. Com todos os requisitos finalizados e validados, o equipamento foi desenvolvido com sucesso.
- Estudo e análise de um sistema de transmissão utilizando a norma ANSI/AGMA2101-d04 e o método de elementos finitosPublication . Verbaneck, Nicollas Hamon Trevisan; Mesquita, L.M.R.; Nuñez, David LiraDevido sua eficiêcia e confiabilidade, as engrenagens são elementos essenciais em sistemas mecânicos na engenharia, sendo usadas nas mais diversas máquinas. Devido sua alta aplicação, faz-se necessário aprofundar estudos sobre seus modos de falhas, melhorias e otimizações nos sistemas de engrenamento. Com isso, a Associoação Americana de Fabricantes de Engrenagens, AGMA (do inglês – American Gear Manufacturers Association) descreveu a norma ANSI/AGMA 2101-D04 (2016) onde baseia-se em padrões desenvolvidos a partir de pesquisas e testes empíricos em que busca pontos de melhoria e redução de falhas em projetos. Definindo tensões de contato entre os dentes das engrenagens devido ao engrenamento e tensões de flexão. O presente trabalho buscou avaliar e comparar os resultados de tensão de um sistema de transmissão de uma máquina de pitting do tipo FZG, fabricado com Aço SAE 4118, por meio de duas abordagens distintas: Uma análise baseada nas diretrizes da norma ANSI/AGMA 2101-D04 (2016) e uma análise numérica de simulação utilizando o Método de Elementos Finitos no software ANSYS®. O método analítico baseia-se em equações e fórmulas que resultam de pesquisas, experimentos e testes desenvolvidos ao longo do tempo. Por outro lado, o método numérico emprega técnicas computacioanis para resolver problemas práticos de simulação na engenharia e em outras áreas, utilizando a discretização de equações matemáticas. Também, entender como a mudança de alguns parâmetros geométricos e condições de contorno podem interferir na resistência do sistema. Avaliando as vantagens e limitações de cada abordagem, concluindo na implicação da escolha do método apropriado em diferentes cenários de engenharia.
- Nunca vou pisar numa loja dessas! Desconstruindo os tabus com a SafadeusaPublication . Rocha, Gleidcy Helle dos Reis; Costa, CarlosA presente dissertação aborda a Safadeusa, uma ideia de negócio inovadora no mercado de produtos eróticos, que busca romper com os tabus existentes e democratizar o uso desses produtos. O estudo examina a evolução do mercado de sextoys, contextualizando-o dentro das transformações sociais, culturais e tecnológicas que têm moldado as perceções sobre sexualidade ao longo das últimas décadas. Ao longo do trabalho, são discutidos aspetos como o impacto da tecnologia no mercado dos produtos eróticos na experiência dos consumidores, as barreiras morais ainda enfrentadas por produtos eróticos e as tendências emergentes que prometem redefinir o setor. A Safadeusa se posiciona como uma resposta às lacunas do mercado, oferecendo soluções que vão além do prazer físico, abordando também questões de educação sexual, saúde e bem-estar. Com uma proposta diferenciada, a marca visa atender a públicos diversos, incluindo mulheres, homens, casais, pessoas idosas e a comunidade LGBTQIA+, promovendo uma sexualidade mais inclusiva e menos estigmatizada. A dissertação analisa como a Safadeusa pretende explorar o uso de tecnologias avançadas para oferecer produtos personalizados e conectados, e como a interseção entre prazer e saúde sexual pode contribuir para uma mudança cultural em direção à normalização do uso de sextoys. Além disso, o trabalho investiga os desafios do mercado, ressaltando a importância de garantir a segurança e a confiança dos consumidores. A Safadeusa propõe-se a ser uma marca que, ao mesmo tempo em que se adapta às mudanças nas preferências do mercado, também lidera o debate sobre a liberdade sexual e a importância do prazer como componente fundamental do bem-estar humano. Com uma abordagem baseada na inovação e no rompimento de barreiras, a empresa pretende redefinir o papel dos produtos eróticos na sociedade contemporânea, transformando-os em instrumentos de autoconhecimento e empoderamento.
- Separation of methane and hydrogen in a 3D-printed porous carbon monolithPublication . Junqueira, Matheus Raphael Diniz; Silva, José A.C.; Dumont, Marcello RosaThe efficient separation of methane (CH4) and hydrogen (H2) is a key challenge in industrial processes such as steam methane reforming (SMR), which is the primary technology used for hydrogen production; however, the generated gas contains impurities such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), and unreacted methane, which must be removed to ensure high-purity H2. The separation of these gases is commonly performed through pressure swing adsorption (PSA) using adsorbent materials such as zeolites (e.g., zeolite 13X) and activated carbons. However, these adsorbents often present challenges, including high pressure drop and limited control over pore structure. In this context, this study investigates a 3D-printed porous carbon monolith with tetragonal cubic centred unit cells, designed to maximize CH4 selectivity over H2 while reducing pressure drop due to its highly controllable structural design. The material was characterized using fixed-bed adsorption experiments analyzed via flow gas chromatography, including single-component (H2 and CH4) and binary adsorption (CH4/H2 mixtures) at 303 K, 313 K, and 343 K, with pressures up to 30 bar. Adsorption equilibrium modelling was conducted using the Dual-Site Langmuir (DSL) isotherm, accurately describing an experimental 76/24 (% vol.) CH4/H2 mixture, reinforcing the material’s selectivity, closely matching the values predicted by the isotherm from single component experiments. These findings highlight the potential of 3D-printed porous carbon monoliths for selective CH4 separation in PSA processes applied to SMR, offering a promising alternative with lower pressure drop and greater structural control compared to conventional adsorbents. the gas-monolith interactions. Results showed that H2 adsorption was negligible under all tested conditions. For CH4, the maximum adsorption experimental capacity was 3.25 mol.kg−1 at 303 K and 30 bar. Equilibrium isotherms confirmed material heterogeneity, with two distinct adsorption sites, each with its own adsorption capacity. The isosteric heat of adsorption ranged from 17.5 to 17.1 kJ.mol−1, indicating a moderate physisorption mechanism. In binary adsorption experiments at 303 K and 5 bar, CH4 adsorption reached 2.10 mol.kg−1 for an experimental 76/24 (% vol.) CH4/H2 mixture, reinforcing the material’s selectivity, closely matching the values predicted by the isotherm from single component experiments. These findings highlight the potential of 3D-printed porous carbon monoliths for selective CH4 separation in PSA processes applied to SMR, offering a promising alternative with lower pressure drop and greater structural control compared to conventional adsorbents.