Engenharia Mecânica
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- Sistema de suporte à decisão baseado em simulação para evitar situações de tensão em sistemas de emergência hospitalar(2019) Ferreira, D. S.Apesar do usual emprego de aços estruturais modernos de alta tenacidade (classe API) a gasodutos, permanece a O alto período de permanência e a superlotação nos departamentos de emergência, são dois problemas recorrentes no setor de saúde, seja no serviço público ou privado. Para diminuir o tempo médio de permanência e combater a superlotação, não há dúvidas quanto a necessidade de dimensionar adequadamente diversos recursos, desde médicos, enfermeiros, recepcionistas, até a disposição física dos ambientes; ao mesmo tempo que devem ser consideradas as restrições orçamentárias e físicas. Para lidar com essas situações, este trabalho adotou uma abordagem multimétodo baseado na teoria de agentes e eventos discretos. A simulação modelou o departamento de emergência no Hospital Infantil Sabará (HIS), localizado na capital do estado de São Paulo, São Paulo. Foram simulados os comportamentos dos pacientes, recepcionistas, enfermeiros de triagem, enfermeiros de emergência e médicos. Para avaliar o desempenho deste sistema, foram testados cenários diferentes, em cada cenário, indicadores-chave de desempenho foram acompanhados. Foi desenvolvido um sistema de suporte à decisão (DSS) baseado em simulação para execução dos cenários elaborados, a fim de melhorar sua gestão pelo sistema hospitalar. As saídas de cada simulação foram a quantidade de pacientes atendidos e o tempo de permanência no Departamento de Emergência (DE). Este estudo também demonstra o impacto potencial devido a um dimensionamento adequado da equipe composta por médicos, enfermeiros e técnicos.
Dissertação Simulação computacional do comportamento térmico de um disco de freio ventilado(2010) Ciolfi, M. J.O comportamento térmico de um sistema de freio tem influência direta sobre os demais fatores que determinam seu desempenho, como a distância de frenagem, estabilidade do veículo, coeficiente de atrito e força necessária no pedal para acionamento do freio. Devido à dinâmica e distribuição de massa do veículo, os discos de freio dianteiros são os componentes que devem dissipar a maior parte da energia cinética do veículo sob a forma de calor, durante o processo de frenagem. Considerando o objetivo da indústria automobilística mundial de desenvolver discos de freio com custos e tamanhos reduzidos, é apresentada, neste trabalho, uma metodologia capaz de simular as condições de um veículo de passeio em frenagem, em conjunto com as características de dissipação de energia, considerando suas características físicas. Para tanto é utilizada a técnica de simulação conhecida na literatura por Computational Fluid Dynamics (CFD), ou dinâmica dos fluidos computacional. Os resultados obtidos na simulação são validados com base em resultados de ensaio em veículoDissertação Modelagem e simulação da marcha do tipo pendular com muletas convencionais e elásticas(2012) Taissun, B. A.Dissertação Simulated annealing aplicado no problema de designação de tarefas de um laboratório(2013) Tavares, F. P.A designação de tarefas se torna complexa em empresas que posuem o sistema de crosstraining, onde múltiplos funcionários são treiandos para um determinado trabalho e cada funcionário é treinado em multiplos trabalhos. Gerar todas as possibilidades de designações resultaria em um problema demasiadamente grande e consequentemente o tempo computacional necessário para gerar todas as possíveis soluções torna-se inviável do ponto de vista prático de uma empresa. Para resolver problemas como este, geralmente são usadas heurísticas e meta-heurísticas. Este trabalho propõe uma metodologia para o problema de designação de tarefas em um alaboratório de lubrificantes, sendo composta por uma heurística construtiva desenvolvida para gerar uma solução inicial seguida pela aplicação da meta-heurpistica Simulated Annealing. O modelo é voltado para ser aplicado em pequenas empresas onde a capacidade computacional geralmente pe limnitada, assim como as informçãoes armazenadas. Atualmente a designação é elaborada manualmente pelo supervisor de produção do laboratório que precisa executar esta difícil tarefa todos os dias. Foi possível verificar que o uso de meta-heurísticas pode trazer benefício na designação de tarefas da empresa em estudo, e que também acompanharia um possível crescimento da empresaDissertação Busca da melhoria na produtividade de uma pequena indústria moveleira, utilizando o auxilio da simulação computacional(2011) La Neve, AndreiEste trabalho tem como objetivo identificar possíveis melhorias na produtividade de indústrias de micro e pequeno porte, denominadas de MPE (micro e pequenas empresas). A pesquisa toda foi focada em uma indústria moveleira de pequeno porte que enfrentava dificuldades de se manter no mercado em decorrência da última crise econômica mundial, como também pelas fortes concorrências ocasionadas pela globalização. Neste trabalho utilizou-se a simulação computacional como uma ferramenta de apoio às decisões das novas estratégias. O presente trabalho baseou-se em uma pesquisa quantitativa, tendo como metodologia a simulaçãoDissertação O uso da simulação como ferramenta de apoio a análise de alternativas de layout visando o aumento de capacidade de produção do sistema de manufatura(2009) Zampieri Júnior, José RobertoA complexidade envolvendo o processo de tomada de decisão em investir na produção para uma determinada demanda, desde a escolha de um meio até o melhor período para a sua instalação, é fundamental para a manutenção da competitividade de uma empresa dentro de um mercado onde a busca por melhores resultados é uma atividade primorrdial. Este trabalho demonstra os benefícios em utilizar um modelo de simulação de sistema produtivo, como suporte para a tomada de decisão em investimento. As facilidades que a modelagem oferece à gerência se tornam uma estratégia fundamental para uma tomada de decisão correta. O conhecimento da capacidade produtiva, a identificação dos postos gargalo, a possibilidade em experimentar outras soluções, outros layouts, testar essas modificações antes da implantação no sistema real são as vantagens que este trabalho pretende ilustrar. A modelagem do sistema produtivo é importante para a empresa, pois evita a interrupção da produção em função de uma nova modificação. Os investimentos realizados pontualmente, e sem excessos, são fatores substanciais para a sobrevivência das empresas. A utilização quase total da capacidade produtiva de um sistema é a questão central. Em vista destas necessidades, este trabalho abre a oportunidade de uma nova abordagem sobre o processo de investimento- Estudo dos padrões de marcha de diabéticos por simulação preditiva(2017) Santos, G. F.Diabéticos apresentam enfraquecimento dos músculos flexores e extensores do tornozelo, além de maior rigidez deste complexo articular. Estes fatores colaboram para o padrão de marcha alterado destes indivíduos, caracterizado por menor velocidade, maior tempo de apoio simples e duplo apoio, menor amplitude de movimento articular, além de alterações cinéticas e nas ativações musculares. Contudo, as relações de causa e efeito entre estas alterações e os acometimentos do sistema musculoesquelético típicos do diabetes não estão bem estabelecidos na literatura. O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos isolados da redução da capacidade de geração de força muscular do tibial anterior, sóleo e gastrocnêmio e do aumento de rigidez no tornozelo durante a marcha. Um modelo do sistema musculoesquelético humano e uma abordagem de simulação preditiva da marcha diabética foram desenvolvidos. O modelo possui propriedades que podem ser modificadas para representar o efeito da doença sobre o sistema musculoesquelético. As alterações dos padrões de marcha são simuladas de maneira preditiva por meio da resolução de um problema de controle ótimo. Especificamente, as forças isométricas máximas dos músculos gastrocnêmio, sóleo e tibial anterior foram reduzidas e a curva de momento passivo na articulação do tornozelo foi alterada de maneira a aumentar a rigidez da articulação, representando as alterações típicas causadas pelo diabetes. A redução de força isométrica máxima dos músculos do tornozelo atrasou a ativação do sóleo e gastrocnêmio, reduziu a força no gastrocnêmio e aumentou a força do músculo iliopsoas, aumentando assim o momento de flexão do quadril na fase de propulsão da marcha. Esses resultados indicam a adoção de uma estratégia motora para compensar o déficit de momento no tornozelo por meio de um aumento do momento de flexão do quadril, denominada estratégia do quadril na literatura. O aumento de rigidez na articulação do tornozelo também levou à adoção da estratégia do quadril, com atraso na ativação do sóleo, redução de geração de força muscular no sóleo e gastrocnêmio e aumento, mesmo que mais discreto, da ativação do iliopsoas na fase de propulsão da marcha. Além disso, ambas as alterações no sistema musculoesquelético causaram maior utilização das estruturas elásticas passivas no tornozelo, de forma a armazenar energia na fase de apoio médio e liberá-la na fase de propulsão. Este trabalho contribui para a compreensão dos efeitos do diabetes nos padrões de marcha e pode embasar a formulação de terapias mais apropriadas a esta população.
Dissertação Simulação da cinética de formação da fase sigma durante envelhecimento isotérmico de aço inoxidável dúplex(2017) Morais, L. C.O objetivo deste trabalho consiste na simulação computacional da cinética de formação da fase sigma no aço inoxidável dúplex UNS S31803 envelhecido a 940 °C no software DICTRA® utilizando a base de dados MOB2. Para este estudo foram conduzidos envelhecimentos até 1.008 h a 940 °C em amostras previamente solubilizadas a temperatura de 1.120 °C por 96 h. A identificação das fases foi realizada utilizando-se microscopia óptica e análises por Espectroscopia por Energia Dispersiva em Microscópio Eletrônico de Varredura (EDS-MEV). Já a determinação da fração volumétrica de fases foi realizada por estereologia quantitativa, a partir de imagens obtidas após ataque eletroquímico em solução 10% KOH e ataque metalográfico por imersão em reagente Beraha Modificado para quantificação da fase sigma (?), e Beraha Modificado para quantificação das fases ferrita (?) e austenita (?). Foi realizada a simulação no software DICTRA® de 3 modelos considerando os elementos Fe-Cr-Ni- Mo-N, e mais 1 com a adição de Mn, buscando a obtenção do modelo que melhor descreve a cinética de formação da fase sigma. O modelo ????(inativa) não foi capaz de descrever a cinética de formação da fase intermetálica. Já modelo ?-??(inativa) -? mostrou aderência aos resultados experimentais até 2 horas de simulação, indicando a capacidade do modelo de descrever o estágio inicial de formação desta fase. Os resultados obtidos via simulação do modelo ?-?-??(ativa) mostraram boa aderência até 24 h de simulação, contudo o modelo não avança para tempos superiores a 240 horas, devido a saturação de N na austenita e tentativa de formação de nitretos. A adição de Mn na simulação do modelo ?-?-??(ativa) aumentou a solubilidade de N na austenita, permitindo o progresso da simulação para tempos superiores a 1.008 h a 940 °C, mas retardou a cinética de formação da fase sigma, quando comparadas as frações volumétricas simuladas e experimentais. Os perfis de composição obtidos a partir da simulação do modelo 2 descreveram melhor o empobrecimento em Cr e Mo nas interfaces ferrita/sigma e austenita/sigma, enquanto os perfis obtidos pela simulação do modelo 3 descreveram melhor a partição dos elementos químicos em função do reequílibrio das fases austenita e ferrita.