Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário FEI
 

Programa de Pós-Graduação de Mestrado e Doutorado em Engenharia Mecânica

URI permanente desta comunidadehttps://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/736

Navegar

Filtros

2009 - 2009162010 - 20192492020 - 202465

Configurações

Resultados da Pesquisa

Agora exibindo 1 - 10 de 330
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Thermal simulation of green roof in container buildings
    (2024) Gonçalves, Fernanda Barros
    The increasing number of environmental issues has been encouraging the use of green technologies in civil construction. Over time, technologies emerge and their use is encouraged by the government, by the benefits they bring to users and also by the economy it generated. One of these technologies is the green roof, which helps to increase the permeable area of the city, and in terms of thermal and acoustic comfort. Another solution is the use of containers to replace masonry in civil construction, which reduces expenditures and construction timing. Previously both solutions were studied experimentally in reduced-scale modules in order to analyze the influence of the substrate thickness on the heat flow. In order to evaluate the influence of the substrate thickness in an environment closer to a real construction, simulations were carried out using the EnergyPlus program to evaluate the internal temperature of an environment with a green roof in its construction and with natural ventilation
  • N/D
    Dissertação
    Operações de entrega de última milha e coleta de primeira milha isolada vs coleta e entrega intercaladas vs coleta e entrega simultâneas: uma análise comparativa
    (2024) Gabelini, Juliana Dombrady
    O comércio eletrônico B2C, em constante crescimento, enfrenta desafios logísticos críticos, notadamente no que diz respeito à gestão da "última milha". Este estudo propõe a avaliação do impacto das estratégias de transporte VRPB (Problema de Roteamento de Veículo com Retornos) e VRPSPD (Problema de Roteamento de Veículo com Coleta e Entrega Simultâneas) em comparação com as operações de coleta e entrega isoladas no contexto do comércio eletrônico. Distingue-se pela abordagem holística, considerando todos os custos inerentes, investimentos e, crucialmente, a colaboração vertical entre diferentes níveis da rede de suprimentos. Utilizando uma abordagem de análise de caso comparativa, este estudo investiga três cenários distintos de logística: (1) o modelo de entregas e coletas isoladas, (2) a estratégia de rotas com entregas e coletas intercaladas, também conhecida como Backhaul, e (3) a estratégia de rotas com entregas e coletas simultâneas, referida como Interleaved. Este estudo é de relevância tanto para profissionais do mercado, ao proporcionar insights sobre implementação e vantagens econômicas, quanto para a academia, ao contribuir para o avanço do entendimento sobre otimização logística no comércio eletrônico. Foram avaliados três cenários logísticos distintos: (1) entregas e coletas isoladas, (2) entregas e coletas intercaladas - modelo Backhaul e (3) entregas e coletas simultâneas - modelo Interleaved. A análise revelou que o cenário de entregas e coletas isoladas incide no maior custo, decorrente do elevado número de rotas e da baixa ocupação dos veículos. Em contraste, o modelo Backhaul demonstrou uma redução de 27% nos custos e uma diminuição de 22 veículos, evidenciando uma melhoria significativa na eficiência operacional. O modelo Interleaved apresentou o melhor desempenho geral, com uma redução de 30% nos custos em relação ao modelo Backhaul e 50% comparado ao modelo de entregas e coletas isoladas, além de uma diminuição de aproximadamente 40 veículos
  • N/D
    Dissertação
    An approach for grouping sentences by semantic similarity using language models and graph theory
    (2024) Ramos, João Paulo Oliveira
    Revisão da literatura é uma etapa mandatória durante uma pesquisa cientifica. Nesta fase, o pesquisador está constantemente procurando, lendo e filtrando os artigos que são relacionados a seu tópico de pesquisa. Em um cenário em que um número acumulado de artigos encontrados não são de interesse, tempo e energia são gastos sem resultados concretos. Com o crescimento exponencial de informações como noticias, artigos científicos, um campo chamado Sumarização Automática de Texto (SAT) se destaca. Esse campo é uma aplicação da área de Recuperação de Informação (RI), onde um resumo reduzido e compreensivo é extraído ou gerado a partir de um documento. A sumarização manual toma tempo, é custosa e impraticável frente a quantidade de informação textual disponível. O objetivo desse trabalho é criar um modelo semi-supervisionado capaz de criar um resumo compreensivo de um artigo cientifico, agrupando parágrafos em quarto classes: Objetivo, Metodologia, Resultados e Motivação. A metodologia é composta de sete seções, sendo essas: Seção 4.1 que descreve a base de dados utilizada. Seção 4.2 que trata do pre-processamento dos textos utilizados. Seção 4.3 que trata da metodologia utilizada para extrair as palavras chaves dos textos. Seção 4.4 que trata da metodologia utilizada para criar o grafo de palavras que é utilizado pelos modelos. Na Seção 4.5 é apresentada como os parágrafos são distribuídos entre os buckets. Na Seção 4.6 é apresentado como o modelo de N-gramas foi treinado. Na Seção 4.7.3 é apresentado a métrica de Entropia, e como ela é aplicada no técnica de agrupamento dos textos, junto do algoritmo de Dijkstra que é utilizado em um dos modelos de Entropia. Por ultimo é apresentado na Seção 4.8 o modelo de otimização criado para os modelos de entropia. A base de dados utilizada foi gerada pelo crawler criado por Meng et al. (2021) com o objetivo de extrair os artigos do website Emerald (EMERALD. . . , n.d.). Emerald é um publicador de artigos e revistas cientificas, com uma base de dados com mais de 60 mil documentos de diversos campos de estudo. Cada artigo científico dessa plataforma contém um resumo separado em quatro categorias. sendo essas categorias: proposito, método, achados e valores. O proposito descreve o objetivo do artigo, o método a metodologia e tecnologias, achados encontram-se os resultados do trabalho, e valores encontramos as motivações e valores do artigo científico. Nesse trabalho é utilizado uma base de dados reduzida, pois não foi possível obter acesso completo aos dados da plataforma Emerald. Foram utilizados os artigos marcados como Open Access. No total foram utilizados 643 artigos nos experimentos. Os textos foram separados em parágrafos, cada parágrafo sendo uma das categorias citadas anteriormente. A primeira etapa dos preprocessamentos dos dados, é a extração dos parágrafos. Em seguida, é feita lematização e tokenização dos textos. Para selecionar os as palavras chaves que foram utilizadas no segundo modelo de entropia, foi utilizado o algoritmo Summa (BARRIOS et al., 2016). Foram utilizados cinco palavras por categoria de texto. O grafo de palavras foi criado a partir de um grafo bi-direcionado, onde cada nó é uma palavra e as arestas são as quantidades de vezes que uma palavra se conectou com outra palavra. Em seguida foi feita a soma dos pesos das arestas do grafo, gerando um grafo não-direcional apresentado na Figura 2. Com essa contagem de conexões entre as palavras nas arestas, foi feito o calculo da probabilidade conjunta das arestas, gerando o grafo da Figure 4. Em seguida foi feita a transformação das arestas utilizando o logaritmo negativo, para que seja possível utilizar o algoritmo de Dijkstra para encontrar o menor caminho das palavras de um paragrafo, para as palavras chaves que foram definidas anteriormente. Foram criados dois modelos de entropia, um que utiliza apenas a Entropia como métrica de agrupamento dos paragrafos, e outro que utiliza a entropia, o algoritmo de Dijkstra e as palavras chaves para enviesar o agrupamento dos parágrafos. Os modelos são compostos pelo modelo de linguagem N-grama. No total, foram gerados quatro tamanhos diferentes de N-gramas, sendo eles 2-grama, 3-grama, 4-grama e 5-grama. Cada N-grama é chamado de bucket, no total são criados 4 buckets, um para cada categoria de texto. Cada bucket tem como proposito se especializar em um grupo de texto. No caso do modelo que utiliza apenas a Entropia, o agrupamento é aleatório entre os 4 buckets. Já para o modelo que utiliza as palavras chave, cada bucket tem uma categoria de texto pré-definida. O modelo de otimização criado consiste em avaliar se a entropia geral do modelo esta diminuindo ou não. Se a entropia diminuir, o modelo executa a etapa de troca de textos entre os buckets, por outro lado, se entropia se mantiver no mesmo valor, ou for maior, o modelo não executa a troca dos textos entre os buckets. Nessa etapa são selecionados dois buckets aleatoriamente para cada iteração do modelo. Os experimentos são apresentados no Capitulo 5. Onde é avaliado a performance para cada tamanho de n-grama. A curva de otimização dos modelos para avaliar se a entropia. E por final a influencia das palavras chaves com a utilização do algoritmo de Dijkstra no agrupamento dos textos. Por final foram utilizados dois modelos conhecidos na literatura como base de comparação. O modelo K-means, aprestado na Seção 5.4 e o modelo de LSTM (Long short-term memory) apresentado na Seção 5.5. Os resultados desse projeto demonstraram que ambos os modelos de entropia não conseguiram segmentar os textos nas quatro classes previstas, mesmo quando a entropia geral dos modelos estava diminuindo ou da hipótese de que utilizar as palavras chaves e o algoritmo Dijkstra seria melhor para enviesar o agrupamento dos textos. O modelo Kmeans e LSTM também não obtiveram resultados satisfatórios no agrupamento e classificação dos textos. Conclui-se que a entropia não pode ser utilizada como uma métrica de agrupamento de texto quando utilizada junto do modelo de linguagem N-grama. O modelo Kmeans pode ter seus hiper-parâmetros otimizados para uma possível melhora no agrupamento dos textos, o mesmo pode ocorrer para o modelo LSTM, e sua classificação dos grupos de textos.
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Otimização do consumo de combustível em comboio de veículos sujeito a percursos envolvendo relevo e curvas
    (2024) Oliveira, Rafael Velho de
    Segundo as projeções de órgãos internacionais, como as Nações Unidas (UN), e sites de dados estatísticos, como STATISTA, a tendência é que a população mundial cresça, e com isso ocorra também o crescimento da frota mundial de veículos. Dessa forma, a consequência desse crescimento é o aumento da produção dos gases de efeito estufa, principalmente no segmento de transporte, que utiliza veículos pesados. Com isso, faz-se necessário buscar formas alternativas para reduzir essa produção de gases de efeito estufa e melhorar a eficiência do sistema atual, uma vez que não é possível expandir a malha rodoviária. Para alcançar esse objetivo, diversos estudos estão sendo desenvolvidos. Uma das soluções é a adoção da estratégia de comboio, um método de otimização do perfil de velocidade que funciona de forma colaborativa, na qual veículos trafegam em pequenas distâncias entre si promovendo uma redução no consumo, uma vez que diminui a resistência do ar para o caminhão seguidor. No presente trabalho foi considerado a inclusão de veículos que não possuem a tecnologia necessária para formar comboios de forma autônoma, e por isso esses veículos recebem sugestões de velocidades baseadas no cálculo utilizando uma estratégia de controle ótimo. Além disso, o comportamento preditivo do motorista também pode auxiliar na redução do consumo, e por isso foi incluído a dinâmica lateral considerando dois fenômenos comuns em veículos pesados: escorregamento e tombamento. Dessa forma, o motorista tem que se adaptar a elevações e a um trecho em curva que possui uma aceleração máxima lateral considerando o tombamento de um caminhão. Pelos resultados obtidos foi possível concluir que a estratégia proposta influencia o comportamento dinâmico lateral do veículo e seu consumo, reduzindo-o principalmente em percursos com alta variação de inclinação e com curvas. Além disso, em consequência da redução do consumo, é reduzido a emissão dos gases poluentes
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Análise e comparação de diferentes composições de powertrain em base termodinâmica: um direcionamento do desenvolvimento tecnológico automotivo
    (2024) Feliciano, Henrique Naim Fenianos
    A discussão acerca da hibridização e eletrificação dos veículos leves e pesados tem sido alvo de diversas iniciativas ao redor do mundo, almejando-se reduzir emissões de gases de efeito estufa, baseando-se em uma análise do berço ao túmulo. Sabe-se que existem fortes incentivos governamentais e fiscais, promovendo um aumento na produção e venda de veículos híbridos e elétricos. Apesar da mitigação significativa ou completa, do tanque à roda, existem as emissões decorrentes da geração e distribuição de energia elétrica para recarga destes dos veículos. Desta forma, a eficiência exergética é uma ferramenta para comparação de diferentes tipos de motorização para o mesmo produto, i.e., transporte. Os dados utilizados para tais comparações provém de simulações de dinâmica longitudinal das configurações veiculares. Assim, é possível quantificar a exergia destruída em um ciclo, seja esta proveniente puramente do combustível do veículo (E22 ou E100) ou proveniente da malha elétrica disponível no Brasil (contemplando assim a destruição de exergia nas usinas do país). Ademais, foi realizada uma análise de sensibilidade da avaliação do ciclo de vida (ACV) para quantificar emissões provenientes da produção, uso e descarte dos produtos em diversos cenários. Também foram levantados índices de renovabilidade exergética complementar a ACV. Os resultados apontam uma destruição de exergia duas vezes maior em um veículo à combustão interna quando comparado a um veículo elétrico à bateria (análise do poço à roda), o que pela ótica do uso racional da energia pode trazer benefícios à sociedade. Os resultados em veículos híbridos variam em função da calibração de uso entre motor a combustão interna e motor elétrico, tornando a exergia consumida e emissões de CO2 dependentes de tal. Os resultados de CO2 emitidos nos ciclos estudados indicam que o Etanol Hidratado E100 pode ser uma alternativa viável à gasolina E22 com uma infraestrutura já presente no Brasil, uma vez que os veículos elétricos podem ter emissões do poço à roda que variam em função da matriz elétrica a ponto de inviabilizar seu uso para redução de emissões. Além disso, a mudança de matriz energética é dada como significativa, representando assim a discrepância da destruição de exergia para um mesmo veículo em um mesmo ciclo, mas em diferentes locais, e assim enfatizando a necessidade de direcionamento de cada configuração de powertrain para determinadas aplicações. Em análise de ciclo de vida, observa-se um maior uso de exergia e emissões decorrentes da produção dos veículos elétricos, enquanto tais parâmetros variam durante seu uso a depender da matriz elétrica em que é realizada a recarga, sendo que para importação da Europa e operação no Brasil os elétricos apresentam uma menor pegada de carbono a partir dos 75.000 quilômetros de uso, para E22 e a partir dos 100.000 quilômetros de uso para E100 (comparados com veículos ICEV produzidos e operados no Brasil). O levantamento dos índices de renovabilidade apontam um possível direcionamento dos veículos elétricos para centros urbanos e de veículos a combustão interna para uso rodoviário. Mostrou-se que veículos elétricos na Europa podem ser menos renováveis do que veículos a combustão movidos a E100
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Análise numérica de um cateter de resfriamento para indução de hipotermia em pacientes pós parada cardiorrespiratória
    (2024) Cavalcanti, Gustavo Moura
    Estudos mostram que a indução de hipotermia leve em casos de parada cardiorrespiratória causa efeitos benéficos como: neuroproteção, redução de pressão intracraniana e diminuição de mortalidade. Dos diversos métodos de resfriamento, o cateter de resfriamento intravascular se mostrou eficiente, seguro, estável e prático durante todo o tratamento. Com base nos estudos existentes, este trabalho propõe criar geometrias tridimensionais em ambiente computacional, tomando como referência os produtos fabricados pela montadora Zoll™ Medical Corporation. Em seguida, o programa de simulação CFD ANSYS Fluent carrega os modelos tridimensionais, por onde é definido o domínio computacional que representa o sangue, a solução salina e o sólido que compõe o cateter, assim como a descrição das propriedades termofísicas de cada domínio. Após definir o problema pelo programa ANSYS Fluent, a simulação inicia e parâmetros como temperatura e fluxo de calor são monitorados para garantir a convergência dos resultados. As respostas foram coletadas e a partir delas foi calculado o coeficiente global de transferência de calor. Por último, o comportamento térmico do corpo humano sob a indução de hipotermia por cateter é avaliado por programa escrito em Python, que auxilia a realizar análises exergética. Durante as simulações, a temperatura de solução salina variou de 1? para 30?, que resultou no aumento do coeficiente global de transferência de calor de 3,55 para 4,14 W/K (aumento de 16,6%). Similarmente, a vazão de solução salina aumentou de 100 ml/min para 300 ml/min, no qual resultou no aumento do parâmetro de 3,87 até 8,19 W/K (ganho de 110,9%). A espessura dos balões foi alterada de 0,05mm para 0,2 mm, observando uma perda de 6,40 até 2,59 W/K (decréscimo de 59,5%). Por último, a adição de ranhuras nos balões gerou uma queda no desempenho
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Validação experimental da simulação via DICTRA® de curvas TRC de aços inoxidáveis dúplex
    (2024) Andrade, Rayanne Araújo
    O presente trabalho tem como objetivo a construção do diagrama TRC (Transformação sob Resfriamento Contínuo) utilizando o software DICTRA® para o início da formação de sigma do aço inoxidável dúplex, seguindo de uma validação experimental. Com o auxílio do Thermo-Calc® obteve-se o diagrama de equilíbrio para determinar a temperatura de solubilização para uma microestrutura composta por 50% ferrita e 50% austenita, e a composição química das fases. Deste modo, as simulações de cinética de formação da fase sigma via DICTRA® foram realizadas para diferentes taxas de resfriamento, variando entre 0,01°C/s e 1°C/s, a partir da temperatura de solubilização anteriormente determinada. Foi utilizada a metodologia de 2 estágios modificada, com a qual foi possível desenvolver uma curva TRC para uma composição de liga real de um aço inoxidável superdúplex. A metodologia empregada revelou resultados altamente promissores, uma vez que os dados gerados pelo DICTRA® corroboraram com as observações experimentais. A análise das curvas de formação da fase sigma, tanto pelo software quanto pela abordagem experimental, ressalta a eficácia do DICTRA® em auxiliar na investigação da formação da fase sigma em aços inoxidáveis superdúplex. Em taxas mais elevadas de resfriamento, a formação da fase sigma é substancialmente reduzida, o que torna desafiadora a sua quantificação precisa. Isso dificulta a determinação de uma taxa crítica de resfriamento experimental. Os resultados das simulações, em concordância com os dados experimentais, oferecem uma abordagem mais segura para determinar essa taxa crítica de processo por meio de uma metodologia computacional, evitando a necessidade de desenvolver curvas TRC experimentais
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Estudo do efeito dos parâmetros do patamar isotérmico de austêmpera em um aço bainítico isento de carbonetos
    (2024) Basso, Guilherme Arruda
    Os aços bainíticos isentos de carbonetos apresentam microestrutura bainítica refinada isenta de carbonetos precipitados, com austenita retida entre os feixes de ferrita bainítica. São interessantes na substituição de aços martensíticos revenidos ou perlíticos em indústrias como a automotiva, ferroviária e de mineração. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o de se obter um aço de microestrutura bainítica isenta de carbonetos por meio de tratamentos térmicos de austêmpera variando-se o tempo e a temperatura do patamar isotérmico, avaliando a influência destes parâmetros na transformação bainítica e na microestrutura. Para isso, foram produzidos lingotes e conduzidos tratamentos térmicos de homogeneização, após simulação em software Dictra®, a 1000°C por 10 horas. Em seguida, foram realizados tratamentos térmicos de austêmpera em escala laboratorial, em dilatômetro de têmpera Bähr DIL 805A/D do LTF Poli-USP. Um ciclo térmico inicial de têmpera foi aplicado para determinação das temperaturas de transformações de fases. As temperaturas obtidas foram: Ac1=805°C, Ac3=855°C e Ms=233°C para o início e fim de transformação austenítica e início de transformação martensítica, respectivamente. Em seguida, foram conduzidos tratamentos térmicos de austêmpera com patamares isotérmicos entre 250°C e 300°C mantidos por até 8,5 horas. Além dos resultados de dilatometria, foram obtidas medidas de dureza, imagens por microscopia óptica e eletrônica, e resultados de ferritoscópio e difração de raios-X (estas duas técnicas para avaliar e quantificar a presença de austenita retida). Os tratamentos térmicos com patamares isotérmicos mantidos a 270°C e 300°C por 8,5 horas foram reproduzidos em escala piloto. O que se nota é que na medida em que se aumenta a temperatura e tempo de patamar isotérmico, aumenta a fração volumétrica de bainita e diminui a de martensita formadas, como resultado da maior estabilização da austenita, evidenciada pela redução da temperatura Ms, até que, com 8,5 horas a 270°C, a transformação bainítica se completa e não mais existe martensita formada durante o resfriamento até temperatura ambiente. Com aumento da temperatura de patamar isotérmico há redução tanto no tempo de incubação da bainita (de 2,4 horas a 250°C para 0,8 hora a 300°C) quanto no tempo para fim da transformação (de 8,1 horas a 280°C para 7,2 horas a 300°C) e aumento na taxa de transformação. Nas curvas de dilatometria, o perfil sigmoidal característico de transformações de fases difusionais foi observado. A microestrutura obtida em escala laboratorial foi reproduzida com sucesso em escala piloto. No entanto, nas amostras de escala piloto foram obtidas, no geral, quantidades de austenita inferiores às das amostras de dilatometria. Por ferritoscópio, as frações volumétricas obtidas de austenita foram maiores que por DRX, mas por ambas as técnicas as maiores temperaturas de patamares isotérmicos (280°C e 300°C) resultaram em maiores quantidades de austenita retida, evidenciando maior estabilização desta fase, o que se reflete em durezas menores e, pelo diagrama TTT simplificado obtido, possivelmente são as temperaturas que resultam em maior cinética de transformação bainítica para a liga. Os resultados, portanto, apontam para um mecanismo de nucleação e crescimento da bainita fortemente dependente de difusão
  • Imagem de Miniatura
    Dissertação
    Desempenho térmico de baterias de íons de lítio prismáticas em teste de carregamento: análise numérica e validação experimental
    (2023) Salmazo, João Victor Máximo
    A transição para fontes de energia limpa, especialmente no setor de transportes, ganha destaque devido à crescente preocupação com as mudanças climáticas e a poluição. O uso de baterias de lítio em veículos elétricos é comum, mas sua eficiência e segurança dependem de sua temperatura ideal de operação. Esse trabalho teve como principal objetivo realizar uma análise térmica do carregamento de um conjunto de baterias de LiFePo4, com base em um experimento conduzido pela Hion-Tecnologia para o desenvolvimento de um pack de baterias destinado a empilhadeiras. A metodologia envolveu simulações no Ansys-Fluent, utilizando o modelo NTGK. Essas simulações não apenas foram contrastadas com o experimento original, mas também exploraram o efeito de simplificações no modelo, por exemplo a influência da ausência dos cabos de carregamento das células, de desconsiderar o modelo de radiação e do impacto da convecção forçada. Os resultados mostraram que a ausência de cabos aumentou o desvio da temperatura das células em relação ao experimento e reflete menos a realidade por ignorar fenômenos que ocorrem nos cabos (efeito joule, condução, convecção e radiação). Foi visto que a radiação representa uma parcela significativa da troca de calor pelas laterais das baterias e não deve ser desprezada. Na simulação onde foi aplicada a convecção forçada, a temperatura máxima das baterias em 1 hora de carregamento foi reduzida em 6,85°C, em comparação com o experimento, mantendo as células na faixa ideal de temperatura. No entanto, é importante destacar que durante a aplicação real, o volume de ar no pack será muito menor que na incubadora e a convecção forçada pode não ser tão eficaz