ESTiG - Dissertações de Mestrado Alunos
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Recent Submissions
- 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.
- The application of lean construction solutions in site works of residential refurbishment projects: an overviewPublication . Missaoui, Ahmed; Oliveira, RuiThis master's thesis critically examines the enduring challenges of low productivity, high costs, and extensive waste that plague the construction industry. It focuses on Lean Construction, an increasingly popular methodology, as a potential solution to these issues, with a special emphasis on its application in building refurbishment. The thesis provides an in-depth exploration of Lean Construction's core principles and tools, such as Value Stream Mapping, Pull Planning, Just-in-Time Delivery, the Last Planner System, and Visual Management. It assesses their effectiveness in diminishing waste, enhancing productivity, and reducing refurbishment project costs. A distinctive feature of this thesis is the empirical research undertaken, which includes surveys and interviews with two companies in the French and Tunisian building refurbishment sectors. This research aims to assess the practical implementation of Lean Construction techniques in these regions. The results from this study underscore the ability of Lean Construction methodologies to improve project delivery, cut down costs, and elevate the overall success of refurbishment projects. Drawing from these findings, the thesis presents actionable recommendations for the successful integration of Lean Construction strategies in the realm of building refurbishment. It underscores the importance of effective leadership, the engagement of all stakeholders, the adoption of continuous improvement processes, and the utilization of data and metrics for progress measurement. This research not only enriches the academic and pragmatic understanding of Lean Construction but also acts as a strategic guide for upcoming building refurbishment projects and lays the groundwork for future research in this area.
- 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.
- 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.
- Path planning and optimization of autonomous mobile robots in a logistics warehouse scenarioPublication . Cangussu, Gabriel Henrique Silva; Lima, José; Pereira, Ana I.The use of robots in manufacturing and storage environments is increasing every day. Their benefits within a company’s logistics and their speed in performing tasks make them more productive in terms of carrying out tasks directed towards a common goal. With this, the main objective of this work is to optimize the path planning of autonomous mobile robots (AMRs) for later use in various applications, focusing on logistics warehouse scenarios. The work involves the analysis and improvement of algorithms (and their variants) for control and movement of AMRs, focusing on reducing the execution time of the algorithm itself. Variants of the A* algorithm were implemented and used in path planning problems, aiming to find the shortest path for robots, even in environments with obstacles. The adopted methodology includes a literature review of algorithm models for use in the context of this work, as well as the analysis of algorithm variants found for adaptation and use in the proposed scenario. After analyzing them, the obtained results were checked and compared for two different map models. The performance of the algorithm depends on the functions programmed into it and the steps it must go through to get from the start point to the end point. The greater the number of functions in the algorithm, the longer its execution time will be. The generation of graphs to visualize the algorithm’s result requires most of this execution time, as it uses visual resources to show the user the proper functioning of the tested algorithm. The analyses and tests conducted revealed that, although both algorithms have quick response times suitable for use in scenarios with entry warehouses, exit warehouses, and obstacles along the route, the Sakai A* algorithm variant proved to be more efficient due to its simple structure, fewer steps within the algorithm, and agile response time in generating optimal solutions. This had a shorter execution time compared to the Mehdi A* algorithm variant, which, although good, proved to be slower in obtaining the optimal path.
- Visão computacional para detecção de comportamentos atentivosPublication . Piza, Caio Lorran Pereira; Lima, José; Bombacini, Marcos RobertoCom o crescimento exponencial dos telemóveis, esses dispositivos tornaram-se essenciais no cotidiano, auxiliando em diversas atividades e trazendo soluções práticas para os desafios do dia a dia. Este trabalho explora o potencial destes equipamentos como ferramentas de apoio à segurança no trânsito, abordando especificamente o problema da distração visual ao volante. Para isso, foi desenvolvido um sistema inovador que combina redes neurais convolucionais com a funcionalidade de dispositivos móveis. A metodologia adotada focou na aquisição de um amplo conjunto de imagens para treinar um modelo de inteligência artificial capaz de classificar uma variável qualitativa em duas categorias distintas: atenção e distração do motorista. Em particular, o estudo concentrou-se na criação de uma aplicação móvel que utiliza a câmera do telemóvel para monitorizar o motorista e emitir alertas sonoros caso detecte distração prolongada. Os resultados obtidos destacaram a eficácia do modelo, especialmente após sua otimização para o formato TensorFlow Lite, adequado para dispositivos móveis. Com uma execução 11,6 vezes mais rápida que o modelo padrão e uma redução de tamanho de 18,5 MB para 3,86 MB, evidenciando alta eficiência em velocidade e consumo de recursos.
- Tipologia construtiva, estado de conservação e intervenções em edifícios tradicionais da zona histórica de BragançaPublication . Souza, Nubia Paiva e; Luso, Eduarda; Guimarães, Mag Geisielly AlvesOs edifícios pertencentes às zonas históricas das cidades devem ser preservados, sempre que possível, quanto à sua integridade e suas características, a fim de conservar a memória, o aprendizado, a técnica e a identidade dos diferentes grupos sociais em determinadas épocas. Contudo, com o passar do tempo, as edificações deterioram-se devido a diversos fatores, o que demanda manutenções periódicas. No caso dos edifícios tradicionais, os princípios definidos por autores sobre esta temática são a mínima intervenção, a reversibilidade das intervenções, a compatibilidade entre o material novo e o pré-existente e distinguibilidade das intervenções, o que exige uma equipe multidisciplinar, além de mão-de-obra qualificada. Devido aos altos custos envolvidos na preservação de um edifício, a Zona Histórica de Bragança apresenta uma quantidade significativa de edifícios degradados por anomalias, bem como por dissonâncias que não são as mais adequadas, segundo recomendações e diretrizes acerca da preservação de imóveis tradicionais. A falta de manutenção é um dos fatores que mais contribuem para o surgimento de manifestações patológicas e anomalias nos edifícios. Por outro lado, grande parte das edificações que passaram por intervenções, desde pequenas operações de manutenção até uma profunda reabilitação, possui elementos dissonantes, seja a utilização de elementos construtivos inadequados e/ou a inclusão de itens que prejudicam a visualização do edifício. Esses problemas implicam na perda do valor patrimonial dos imóveis em questão. Neste contexto, o trabalho tem como objetivo avaliar o patrímónio construído de parte do centro histórico de Bragança, por meio da caracterização construtiva dos edifícios em zonas distintas, a partir da inspeção visual das fachadas de cada um, bem como no levantamento de anomalias e dissonâncias, de modo a analisar o estado de conservação, a qualidade das intervenções e os riscos envolvidos. Além disso, são propostas soluções, de um modo geral, para anomalias e dissonâncias, bem como é sugerido um incentivo que contribua para a recuperação e preservação de edifícios tradicionais.
- Comportamento do betão com incorporação de terra diatomácea residual a altas temperaturasPublication . Miscovicz, Luciane Marcelo; Ferreira, Débora; Silvestro, LauraO setor da construção civil, ao desempenhar seu papel essencial na provisão de habitações e infraestruturas, enfrenta o desafio de reduzir os impactos ambientais decorrentes de suas atividades. Nesse contexto, destacam-se pesquisas voltadas à incorporação de resíduos prejudiciais ao meio ambiente como matéria-prima para betões mais sustentáveis. Um exemplo promissor é a terra diatomácea residual (TDR), subproduto gerado no processo de filtração de vinhos, cujas propriedades têm demonstrado resultados positivos na resistência mecânica de argamassas, betões e outros materiais. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento do betão com TDR quando submetido a diferentes patamares de temperatura (20 °C, 250 °C, 350 °C, 500 °C) por meio da exposição a diferentes regimes de arrefecimento (gradual e acelerado) e idade pós-arrefecimento (24 horas e 28 dias). O programa experimental envolveu a produção de provetes cúbicos utilizando: betão de referência (REF), TDR em substituição parcial de 10% cimento (RC) e TDR em substituição parcial de 5% de areia (RA). Estas percentagens foram definidas em estudos prévios como teores ótimos de incorporação da TDR sem alterar as propriedades físicas e mecânicas do betão. Os resultados indicaram que a incorporação de TDR resultou em resistência estatisticamente igual em comparação ao traço de referência para a temperatura ambiente. Contudo, quando expostos a altas temperaturas as composições com TDR apresentaram maior variabilidade entre a resistência residual dos provetes, indicando maior sensibilidade do material ao aquecimento. Ademais, as composições RC e RA apresentaram redução de massa em comparação com a composição REF, mas não foi identificada relação entre esta variação e a resistência residual. O arrefecimento em água contribuiu para a recuperação da resistência residual, com recuperação de 148% na composição REF, 139% na RC e 136% na RA após 28 dias de cura pós-aquecimento em câmara úmida em comparação com os resultados em 24h. Quando expostos a 500 °C, os provetes contendo TDR apresentaram explosive spalling, possivelmente relacionada a granulometria fina do material que preenche os vazios e torna a composição mais densa. Em geral, os resultados sugerem que a TDR é um material promissor para substituição parcial do cimento e, principalmente, da areia. O bom desempenho observado está associado à composição rica em sílica da TDR, que favorece a resistência do betão.
- Aproveitamento de águas pluviais em edifícios escolares com coberturas verdes ou convencionais: contributos para uma drenagem urbana sustentávelPublication . Chen, Sanlira Shuting; Silva, Flora; Antão-Geraldes, Ana Maria; Jabur, Andrea SartoriA água é um recurso essencial para a vida e o desenvolvimento sustentável, mas a sua escassez, agravada pelo crescimento populacional, urbanização e mudanças climáticas, representa um desafio global. Soluções como os sistemas de aproveitamento de águas pluviais (SAAP) e as coberturas verdes (CV) emergem como estratégias promissoras promovendo benefícios ambientais, sociais e econômicos. Assim, este estudo avaliou o consumo de água em dois edifícios escolares em Bragança (Portugal), propondo medidas de eficiência hídrica por meio da implementação de SAAP, CV, integração dessas tecnologias e substituição das torneiras existentes por modelos mais eficientes. O Centro Escolar de Santa Maria (CESMaria) consome 2.820,2 m³/ano de água no período com rega, e o Centro Escolar da Sé (CESé), 5.260,5 m³/ano. O Cenário 1 (substituição de torneiras) mostrou-se a opção mais viável a curto prazo, com retorno do investimento em 1 ano, reduzindo o consumo de água em aproximadamente 30% e gerando economias anuais de cerca de 3.700 € + IVA em ambos os edifícios escolares. Já o Cenário 3 (combinação de torneiras eficientes e SAAP em coberturas convencionais (CC)), mostrou-se ideal a longo prazo, com reduções de consumo de até 60% e economias anuais superiores a 7.000 € + IVA, com retorno do investimento em 8 (CESMaria) e 7 anos (CESé). Outros cenários, que variam a proporção de CV e combinam SAAP com torneiras eficientes, também apresentaram reduções de consumo (até 58,83% no CESMaria e 60,73% no CESé) e economias financeiras (25%-60%). As CC mostraram maior eficiência na captação de água, com 93,84% de aproveitamento no CESMaria e 94,65% no CESé, utilizando reservatórios de 60 m³ e 70 m³, respectivamente. Já as CV’s reduziram a captação para 70%-90% devido à retenção de água pela vegetação, retendo entre 18,8% e 37,5% da água da chuva. Logo, as propostas promovem gestão hídrica sustentável, alinhando-se a objetivos econômicos e ambientais.
- Influência do uso de sistemas de drenagem urbana sustentáveis versus convencionais na gestão de águas pluviais de um loteamento urbanoPublication . Hack, Gabriel Augusto; Silva, Flora; Antão-Geraldes, Ana Maria; Destro, Cesar Augusto MedeirosDiante das mudanças climáticas, da impermeabilização dos solos e da intensificação de eventos climáticos extremos, a implementação de sistemas públicos resilientes de drenagem pluvial tornou-se uma medida essencial para o planejamento urbano sustentável. Nesse contexto, os Sistemas Urbanos de Drenagem Sustentável (SUDS) configuram-se como uma alternativa eficiente, destacando-se pela capacidade de retenção da água pluvial, pela mitigação de alagamentos durante períodos de precipitação intensa e pela promoção da infraestrutura verde urbana, contribuindo assim para benefícios ambientais e sociais significativos. Partindo dessa abordagem, o presente estudo avaliou a influência dos pavimentos permeáveis e dos telhados verdes no dimensionamento de um sistema público de drenagem pluvial, comparando o seu desempenho com pavimentos e telhados convencionais e analisando os seus impactos na gestão das águas pluviais urbanas. Para isso, considerou-se a aplicação dessas medidas sustentáveis em uma área urbana localizada na região pluviométrica B de Portugal, com aproximadamente 2,1 hectares de extensão. Os resultados indicaram que o coeficiente médio ponderado de escoamento superficial (𝑪𝒎) para o cenário mais sustentável foi de 0,50, representando uma redução de 29,31% na vazão máxima em comparação ao cenário convencional, no qual o 𝑪𝒎 foi de 0,70 para a mesma área. Dessa forma, a substituição de estruturas convencionais por soluções mais sustentáveis, como telhados verdes e pavimentos permeáveis, demonstra potencial significativo para a redução do escoamento superficial em áreas urbanas.