Teses e Dissertações

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  • Dissertação
    Ambiente de otimização dinâmica e simulação para obtenção de perfis de velocidade ótimos de veículos pesados com calibração simplificada
    (2023) Barbosa, Pedro Muniz
    Uma quantidade significativa de combustível fóssil consumido e poluentes emitidos em todo o mundo pode ser atrelada ao transporte em modal rodoviário. Além disso, o combustível sempre foi uma das principais parcelas em relação à precificação dos transportes de cargas e com isso, a economia dele se tornou um dos pilares para o desenvolvimento de novas tecnologias veiculares. A ecocondução, que consiste em conduzir o veículo visando condições de alta eficiência energética, tem sido amplamente estudada nos últimos anos devido aos seus possíveis benefícios na redução do consumo de combustível e emissão de poluentes. Uma das frentes de estudo da ecocondução é a otimização de perfis de velocidade, que se traduz em, através de um problema de controle ótimo, minimizar o consumo de combustível de uma rota tendo como variável de controle a velocidade do veículo. Boa parte das montadoras de veículos pesados já possuem soluções que buscam economizar combustível através desta estratégia, porém, tais soluções só são introduzidas no mercado através de veículos novos. Devido à alta idade média dos veículos rodoviários no Brasil e ao constante aumento dela, métodos que sejam também aplicáveis para esta frota já existente poderiam auxiliar no aumento da eficiência energética dela mais rapidamente. Neste trabalho é proposto um ambiente computacional baseado em otimização dinâmica e simulação numérica rigorosa para minimização do consumo de combustível em veículos pesados, através da otimização de perfis de velocidade em trajetos rodoviários que seja de aplicação genérica, ou seja, aplicável em qualquer marca ou modelo de veículo e que não necessite em sua calibração dados altamente custosos a serem obtidos, como fazem as soluções já existentes disponibilizadas por algumas montadoras. A metodologia utilizada consiste em definir um modelo de consumo de combustível de elevada exatidão e de fácil calibração, um modelo de dinâmica veicular que abrange os principais parâmetros de movimento do veículo, elaborar e resolver o problema de controle ótimo e por fim, verificar o desempenho da solução em um ambiente de simulação dinâmica que aborda diversos aspectos dimensionais e cinemáticos do veículo e do trajeto através do programa TruckSim. Os resultados mostraram, nos cenários de estudo, que tal solução tem capacidade de reduzir 8,32% em média do consumo de combustível de um caminhão quando comparado a um perfil de velocidade constante
  • Dissertação
    Coordenação ótima de comboios baseada em sistema de sugestão de perfil cinemático
    (2022) Dal Bon Tonetto, Paulo Eduardo
    Órgãos internacionais como United States Environmental Protection Agency (EPA) e European Environment Agency (EEA) relatam que há tendência de crescimento das emissões dos veículos pesados para os próximos anos. Uma das possíveis explicações para isto é o fato de existir uma projeção indicando que a demanda pelo frete de carga continuará crescendo no mundo inteiro. A busca por novas tecnologias para reduzir as emissões de gases de efeito estufa no segmento de transporte, especialmente para os veículos pesados, torna-se necessária, e a dificuldade para expandir a malha rodoviária faz buscar novas estratégias para otimizar o sistema atual visando uma melhora na eficiência energética. Para atingir tal meta, diversas frentes de estudo estão sendo exploradas. A estratégia do comboio de caminhões, na qual os veículos trafegam com pequenas distâncias entre si promovendo uma economia de combustível, vem mostrando que é uma opção viável na prática, reduzindo o consumo, os custos operacionais e a emissão de gases poluentes, sendo que o método de otimização do perfil de velocidade de forma colaborativa pode auxiliar ainda mais na economia. No presente trabalho os efeitos da inclusão de veículos que não dispõem da tecnologia necessária para a formação de comboio de forma autônoma serão estudados. Na formação, um veículo não autônomo recebe sugestões de velocidades que são calculadas através de uma estratégia de controle ótimo. Foi possível concluir que em média para o perfil ótimo de velocidade os veículos seguidores são 26,9% mais econômicos que um veículo trafegando sozinho utilizando somente a estratégia de controle de cruzeiro. Os veículos seguidores utilizando a estratégia de sugestão apresentam a mesma diferença percentual (26,9%). Portanto a inclusão de veículos HDV na formação do comboio se mostrou eficiente na economia, sendo que o consumo dos seguidores não é afetado e o do líder pouco se altera comparado com a estratégia de controle de cruzeiro
  • Dissertação
    Simulação transiente de um expansor scroll utilizando modelo termodinâmico e linguagem de programação
    (2022) Sander, Luís Henrique Cyrillo
    Expansores dotiposcrollsãoindicadosparaciclosdebaixapotência,geralmentede até 10kW.Nessafaixadepotencia,ousodoexpansorscrolléinteressanteparageraçãode energiadescentralizada,principalmenteemduasaplicações:utilizandooCicloOrgânicode Rankine (ORC)paraaproveitarasfontesdeenergiaalternativas,debaixatemperatura,eno Armazenamento deEnergiaporArComprimido(CAES),utilizadoparaamenizaroproblema de intermitêncianageraçãodeenergiacomfontesolareeólica.Ambasalternativassãosolu- ções estudadasparadiminuiroimpactoambientalcausadopelageraçãodeenergiacomcom- bustíveisfósseis.Conseguirpreverofuncionamentodoexpansornessesciclosédegrande importância, paragarantiromáximoaproveitamentodaenergiadisponível.Nestetrabalho,um modelo termodinâmicodeterminísticoémelhoradoeutilizadoparasimularousodeumprotó- tipo deexpansorscrollemaplicaçõescomarcomprimidoefluidosorgânicos,considerandoos efeitos dasdiferentesirreversibilidadescausadaspelasubesobreexpansão,atrito,vazamentos internos, transferênciadecalorebloqueioparcialdobocaldeadmissão.Estemodelofoivali- dado comosresultadosexperimentaisdisponíveisnaliteraturarevisada,sendocapazdegerar resultados realistasecomumcustocomputacionalmuitomenorquandocomparadocomas simulações CFD.Omodelovalidadomostrou-seútilquandoaplicadonafasedeprojeto,para otimizar oparâmetrosvisandoomáximodesempenhodoexpansor,comotambémparagerar resultados maisrealistasemestudosdeciclos
  • Dissertação
    Controle preditivo aplicado à fase de aproximação na formação de comboios veiculares
    (2022) Batista, Flávio José Bento
    A automação veicular, possui diversos desenvolvimentos que compõe o chamado sistema avançado de assistência ao condutor, (ADAS - Advanced Driver Assistance System), e caminham para a direção autônoma. Um elemento crucial à evolução do ADAS, é o controle da dinâmica longitudinal veícular, realizada pelo sistema de controle de cruzeiro adaptativo (ACC - Adaptive Cruise Control), amplamente utilizado em veículos de passeio e comerciais, com intuito de aumentar a segurança, conforto e economia de combustível à viagem. Sua função é, manter determinada velocidade de cruzeiro e, na presença de veículo lento a frente, adaptar sua velocidade, controlando a distância entre os veículos e formar um comboio com segurança, evitando acidentes e erros de condução. Existem três momentos básicos com o ACC, velocidade de cruzeiro (controle de velocidade), comboio formado (controle de distância) e a fase de aproximação de formação de comboio, no qual ocorrem trocas entre estes controladores. A revisão da literatura indica, que esse gerenciamento de controladores pode ser feito de diversas formas, visando requisitos diversos. O presente trabalho, desenvolve um controlador preditivo baseado em modelo (MPC - Model Predictive Control) para um ACC, com requisitos de consumo de combustível, segurança e conforto em viagem, incluídos explicitamente na fase de projeto e não apenas constatados a posteriori, utilizando-se das propriedades do método de Controle Ótimo, intrínsecas ao MPC. Aplicando em sua formulação, as equações levantadas, referentes a consumo, segurança e conforto. Com atenção a fase de aproximação, o MPC proposto, foi simulado e analisado perante outros dois métodos com este foco, obtendo um bom desempenho em consumo, segurança e conforto, respeitando as restrições impostas em projeto e sem negligenciar um requisito em prol de outro. O controlador concebido, também foi posto à prova em outros cenários, com situações comuns de acontecer em uma rodovia. O algoritmo do MPC, foi refinado durante todas estas simulações, obtendo comportamento que satisfez as restrições de projeto na maioria das situações impostas. No entanto, ocorreram eventos de instabilidades para a segurança do sistema veícular, por parte do algoritmo idealizado, expondo frentes de pesquisa para a continuidade deste trabalho. Por fim, os resultados apresentados pelo MPC projetado, foram alcançados, inserindo na fase de projeto os requisitos de consumo, segurança e conforto, obtendo boa performance, quando comparado as técnicas estudadas
  • Dissertação
    Análise exergética de um sistema de compressão de CO2 de uma plataforma FPSO
    (2022) Lopes, J. G.
    A descoberta do pré-sal e os investimentos em sua exploração impulsionaram a produção de petróleo e gás natural brasileira a figurar entre as dez maiores do mundo em 2019. As Unidades Flutuantes de Produção e Transferência de Petróleo e Gás Natural (FPSO) se tornaram as opções mais viáveis para a exploração nesta região por permitirem produzir e estocar grandes quantidades de óleo e gás a longas distâncias da costa. Dentre os grandes desafios das FPSO, a necessária autossuficiência energética e o espaço limitado para acomodar uma série de equipamentos são os que se destacam. Os sistemas de compressão de gases são os que se sobressaem por estarem entre os maiores consumidores de energia na plataforma e por contarem com equipamentos de grandes proporções físicas. Por outro lado, os subsistemas de compressão para aplicações em CCS (Carbon Capture and Storage) ou EOR (Enhanced Oil Recovery), responsáveis pela compressão de gases não aproveitados (principalmente CO2) a pressões suficientemente grandes para reinjeção nos poços, tornaram-se primordiais para redução da emissão de gases do efeito estufa, além de maximizar a produção de óleo. Isto posto, a presente dissertação consiste na análise exergética do sistema de compressão de CO2 de uma plataforma FPSO, mapeando o consumo de energia e as irreversibilidades presentes no processo, medindo a proximidade do desempenho ideal dos equipamentos e avaliando o impacto da fração molar de CO2 e da vazão mássica na entrada do sistema de compressão e a influência da unidade de recirculação anti-surge nos resultados
  • Dissertação
    Análise numérica dos efeitos pulsativos em um motor monocilíndrico turboalimentado
    (2021) Silva, João Paulo da
    Durante os úlltimos anos, houve um crescente estudo em diferentes áreas do setor automobilístico para aplicações de turbocompressores, com o objetivo de aumentar a eficiência global dos motores de combustão interna em favor do ganho de potência, torque, redução de consumo específico e consequentemente a redução de emissão dos gases poluentes. Os fabricantes de automóveis têm utilizado o conceito de downsizing de maneira bastante consistente nesta ultima década, aplicando praticamente em toda a gama de produtos. Os motores estão cada vez menores, tanto em deslocamento volumétrico, como em número de cilindros e associados a uma tecnologia eletrônica avançada. Além disso, a busca por combustíveis renováveis tem ganhado espaço através do mundo, como alternativa ao uso de combustíveis fósseis. Baseado nisso, essa pesquisa tem como objetivo simular a aplicação de um sistema turbocompressor em um motor monocilíndrico movido a etanol e estudar a influência do efeito pulsativo dos gases de exaustão no seu desempenho. O objeto de estudo foi um motor Yamaha WR450 de 450cm³ que equipa o protótipo RS12 da equipe Fórmula FEI. Inicialmente, utilizou-se a aquisição de dados do veículo para o estudo das principais condições de utilização do motor e para entender onde esse motor naturalmente aspirado não atende as necessidades da equipe. Posteriormente, modelou-se o motor com auxilio de um programa de simulação computacional unidimensional AVL BOOST, nele foram inseridos todos os dados construtivos e medidos durante as provas pelas quais o veículo é submetido na competição Fórmula SAE nacional. A partir dos resultados do modelo aspirado, construíu-se um segundo modelo com a aplicação de um turbocompressor comercial e analisou-se como características de um motor com reduzido número de cilindros pode influenciar na sobrealimentação de ar. Foram modeladas duas diferentes configurações de coletor de exaustão para se estudar um melhor aproveitamento da dinâmica dos gases no preenchimento da turbina: uma com volume muito pequeno (com o menor comprimento possível) e outra com um volume grande (2L). Ao final, pode-se decidir qual aplicação proporciona o melhor compromisso para ganho de desempenho em termos de torque e potência, na faixa de rotação determinada.
  • Dissertação
    Estudo da minimização do consumo de combustível em comboio de veículos pesados por meio da otimização dos perfis de velocidade
    (2020) Nanni, Bruno Baeta
    Dados apresentados por órgãos ambientais de vários países apontam para um crescimento da emissão de gases responsáveis pelo efeito estufa. Nesse contexto, o segmento de transporte aparece como um dos principais contribuidores, tendo destaque os números relacionados aos veículos pesados. A situação fica ainda mais preocupante quando projeções indicam o aumento da demanda do transporte de carga em sistemas rodoviários para as próximas décadas. Diante deste cenário, torna-se necessária a busca por novas soluções que promovam uma melhora da eficiência do segmento. Para atingir tal meta diversas frentes de estudo estão sendo exploradas. Dentre elas, está a estratégia do comboio de caminhões, no qual os veículos trafegam com pequenas distâncias entre si com o objetivo de diminuir o arrasto aerodinâmico. Deste modo, há uma redução do consumo de combustível, dos custos operacionais e da emissão de gases poluentes. Outra alternativa é o método de otimização do perfil de velocidade de acordo com as restrições do trajeto (tempo, distância, semáforos, velocidade e topografias). No presente trabalho propõe-se estudar, justamente, a otimização do perfil de velocidade em comboios de caminhões, analisando os efeitos que esta abordagem conjunta proporciona para o consumo de combustível. Diversas simulações foram realizadas para verificar esta questão, considerando diferentes cenários, comboios e trajetos. Os resultados obtidos indicam que a estratégia proposta promove uma melhora da eficiência do consumo de combustível dos veículos pesados analisados e, consequentemente, contribui para a redução da emissão de gases poluentes
  • Dissertação
    Avaliação numérico-experimental do comportamento mecânico de aços API X80 e investigação das variáveis mecânicas e microestruturais envolvidas no crack arrest
    (2019) Silva, L. N. G.
    Apesar do usual emprego de aços estruturais modernos de alta tenacidade (classe API) a gasodutos, permanece a necessidade de prever fenômenos de fraturamento dúctil que podem disparar trincas a velocidades próximas de 500 m/s e resultar em prejuízos significativos à sociedade. Neste sentido, e de um ponto de vista de engenharia, alguns modelos para previsão de falha em gasodutos, propostos no passado, deixaram de aderir à fenomenologia ocorrente nos materiais atuais, contribuindo para a perda de similitude entre os corpos de prova (Charpy V-Notch) e estruturas reais. Desta maneira, as pesquisas de Moço (2017) e Pereira (2017) disponibilizaram boas práticas de simulação de corpos de prova de impacto e gasodutos, para compreensão do fenômeno de propagação de trincas em materiais de alta tenacidade sob uma perspectiva da resposta carga-deslocamento e de energia. Contudo, um estudo mais detalhado se faz necessário, além de ensaios experimentais para fins de validação numérica e identificação das variáveis mecânicas e microestruturais que impactam diretamente no crack arrest. Neste cenário se inseriu esta pesquisa, que abordou toda a caracterização experimental por meio de ensaios mecânicos de tração e impacto Charpy instrumentado a partir de chapas de aço API X80, além de testes DWTT preliminares, sendo todos acompanhados por reprodução numérica envolvendo modelo de dano de GTN para compreensão dos fenômenos envolvidos. Assim, apesar do cunho estruturante desta pesquisa, os resultados das análises experimentais apontaram para um norte no que diz respeito às variáveis que impactam na capacidade de frenagem de trincas destes materiais, à exemplo da ocorrência de delaminações em casos onde o arrest não ocorreu. Portanto, este trabalho estabeleceu um alicerce sólido para continuidade das investigações energéticas envolvendo o fenômeno de propagação de trincas em aços de alta tenacidade, partindo das propostas de Leis (2013), Moço (2017) e Pereira (2017), bem como para a identificação das variáveis mecânicas e microestruturais que impactam no crack arrest
  • Dissertação
    Análise da viabilidade técnica e econômica da produção modular de biodiesel de microalgas
    (2020) Oliveira, Bruno Alves de
    As microalgas são organismos unicelulares de rápido crescimento e vem sendo amplamente estudadas para a produção de biodiesel. O cultivo de microalgas não requer terra agricultável e pode ser feito utilizando águas residuárias. Após uma extensa revisão bibliográfica, observou-se que a grande parte dos estudos econômicos sobre a produção do biodiesel de microalgas utiliza uma contabilidade tradicional determinística e estima a produção em larga escala, geralmente com processos de biorrefinaria, requerendo altos investimentos e tempo considerável para a operação. Este trabalho conduziu uma análise econômica estocástica para um cenário de produção de biodiesel em pequena escala, aplicando técnicas de Simulação Monte Carlo (SMC) como meio de integrar a análise de risco ao processo de avaliação econômica. Paralelamente, foi proposto um modelo econômico como ferramenta para a tomada de decisões, elaborado a partir da construção detalhada das despesas de capital ou investimento (Capex) e das despesas operacionais (Opex), custeio de cada etapa do processo produtivo e simulação econômica multicenário com um comparativo a partir de dados secundários de produtividade de outras microalgas. Para reforçar a análise, foram utilizadas técnicas de investimento em Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR), e análise de sensibilidade para se identificar as variáveis que exercem maior impacto na produção do biodiesel e consequentemente no fluxo de caixa. Este estudo mostra que a produção modular do biodiesel em pequena escala é financeiramente inviável dadas as condições em 2019 e que o maior ofensor econômico para este tipo de projeto é o Capex. No entanto, o trabalho amplia a discussão sobre os resultados das simulações, abordando aspectos econômicos ainda pouco discutidos nos estudos econômicos sobre o tema, tais como o impacto financeiro da adequação do biodiesel ao padrão brasileiro de qualidade regido pela norma RANP 45, os créditos de carbono e as políticas de incentivos e subsídios visando facilitar a viabilização de projetos de baixo impacto ambiental
  • Dissertação
    Desempenho em serviço de granalhas de aço alto carbono: influência da microestrutura e parâmetros de processo
    (2020) Santos Júnior, Elcio Costa dos
    Dentre as inúmeras aplicações do aço alto carbono, a granalha assume relevante protagonismo nos processos industriais de jateamento, shot peening, peen forming e corte de pedras ornamentais. O tratamento térmico tem grande influência na obtenção e refinamento da microestrutura e, consequentemente, nas suas propriedades mecânicas. Devido à inexistência de publicações científicas destinadas exclusivamente ao estudo da melhoria de desempenho da granalha, o presente projeto teve por objetivo comparar o desempenho da granalha com três diferentes teores de carbono, submetidas a cinco diferentes temperaturas de revenimento em ambiente de laboratório, buscando entender quais mecanismos microestruturais proporcionam maior durabilidade da granalha durante a operação de jateamento. Pôde-se concluir que a granalha com a concentração de carbono de 0,83% obteve desempenho até 18% maior sob temperatura de revenimento de 480 °C quando submetida ao teste de durabilidade em comparação com as demais condições. O melhor desempenho foi consequência das formações micrestruturais apresentadas pela menor faixa de concentração de carbono, caracterizada por meio de metalografia e difração de raios-X. Esta condição apresentou microestruturas martensíticas finas e homogêneas, diferentemente das ligas com maiores concentrações de carbono, que apresentaram cementita não dissolvida, além de austenita retida após a têmpera, que resultou provavelmente em estrutura pós-revenimento mais heterogênea
  • Dissertação
    Comissionamento virtual de célula robotizada utilizando aprendizado de máquina
    (2020) Miranda, G. B.
    O mundo vivencia uma mudança sem precedentes quanto as tecnologias da informação e processos industriais. A nova era da indústria 4.0 em conjunto com novas aplicações de inteligência artificial fomentam uma série de novas áreas de interesse para a indústria, questionando-se se os métodos convencionais que compõem os processos industriais continuarão os mesmos. Visando obter respostas para alguns desses questionamentos, este trabalho investiga a viabilidade na substituição de um controlador lógico programável por um sistema de redes neurais no controle de eventos discretos de uma célula robotizada. Desta forma, a pesquisa avalia os procedimentos necessários para que essa implementação seja possível, analisando os problemas encontrados, limitações, dificuldades e vantagens comparadas aos métodos convencionais. Para tal análise, são utilizadas ferramentas de manufatura digital que permitem realizar o comissionamento virtual de uma célula robotizada para simulação e validação do modelo. O modelo proposto teve seu controle por meio de um sistema de redes neurais artificiais, do qual, os dados de treinamento foram extraídos a partir de observações de um modelo de lógica booleana. Ao término desta pesquisa, foi possível elaborar os procedimentos necessário para o método proposto, que se mostrou viável diante da aplicação realizada, e compará-la com os métodos convencionais de programação
  • Dissertação
    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
    Adoção da tecnologia da informação em saúde sob a perspectiva do custo efetividade
    (2019) Gonçalves, M. J.
    O progresso em tecnologias da informação em saúde oferece novas oportunidades, bem como novos cenários de aplicação, trazendo benefícios em qualidade dos serviços médicos e redução dos custos de saúde. As organizações de saúde, consideram a aplicação da Tecnologia da Informação como uma chave fundamental para melhorar a gestão de saúde, porém poucos trabalhos analisam o impacto de sistemas de informação em termos econômicos e de qualidade dos cuidados aos pacientes, além da escassez de estudos que considerarem as características da tecnologia da informação em saúde e as relações que vinculam a informação ao seu ambiente para tomada de decisão. A literatura relacionada com a Avaliação da Tecnologia da Informação em saúde parece ser ainda muito dispersa e fragmentada, demandando novos estudos. Assim, o objetivo geral deste trabalho consiste em propor um framework de avaliação de tecnologia da informação em saúde na perspectiva do custo efetividade, combinando diferentes modelos de adoção de tecnologia. A pesquisa buscou preencher a lacuna e examinar um modelo de avaliação abrangente e documentar o seu impacto sobre o processo decisório dos hospitais em adotar tecnologias em saúde e de fato alavancar resultados tanto para o paciente como uma forma de melhorar a gestão. Para o desenvolvimento do estudo foi aplicado o método Design Science Research (DSR) e avaliação do framework foi feito através de três estudos de caso realizados em hospitais público e público-privado. Os resultados indicam que a avaliação da tecnologia em saúde demanda um framework abrangente, sendo necessário abordar problemas de tecnologia, humanos, organização e aspecto econômico (custo-efetividade).
  • Dissertação
    Modelagem e simulação da propulsão por alavancas de cadeiras de rodas manuais
    (2019) De Vito Júnior, A. F.
    Cadeiras de rodas com propulsão por aros são utilizadas em larga escala por sua praticidade e baixo custo de fabricação. Porém, estima-se que 70% dos usuários deste tipo de cadeira de rodas sofre de algum desconforto ou dores nos membros superiores. Além disso, a locomoção com cadeiras de rodas manuais por aros é reconhecidamente ineficiente em termos energéticos. Uma forma de propulsão alternativa é a propulsão por alavancas, indicada na literatura científica como uma solução superior mas ainda pouco investigada. Não se conhece bem, por exemplo, os efeitos biomecânicos associados à variação de parâmetros construtivos. Nesse contexto, neste trabalho, propôs-se um modelo computacional e uma abordagem de controle ótimo para prever e investigar a influência de parâmetros como o comprimento de alavanca, a relação de transmissão e a posição do eixo de rotação da alavanca. Dois modelos representativos do conjunto de cadeira de rodas com propulsão por alavancas foram propostos, um atuado por momentos nas articulações e outro, por músculos equivalentes. O primeiro é eficiente computacionalmente mas não representa adequadamente as propriedades intrínsecas dos músculos envolvidos. O segundo, por sua vez, é capaz de representar funcionalmente modelos complexos do sistema músculo-esquelético dos membros superiores enquanto garante continuidade e baixa dimensionalidade, atributos importantes para a solução eficiente de problemas de controle ótimo. Simulações preditivas foram realizadas em diferentes velocidades médias, inclinações de rampa, relações de transmissão, posições do centro de rotação da alavanca e posições da mão na alavanca. Os resultados mostram que a posição do centro de rotação da alavanca é essencial para o desempenho da cadeira, sendo que posições mais posteriores e mais próximas ao eixo e rotação das rodas traseiras mostraram-se mais vantajosas. Os resultados mostraram ainda que as relações de transmissão mais adequadas dependem da velocidade média imposta e da inclinação da rampa e que há uma faixa de valores para o posicionamento da mão na alavanca que levou consistentemente a esforços musculares menores
  • Dissertação
    Assimilação de tecnologia digital no gerenciamento de ativos em projetos complexos
    (2019) Attencia, G. F.
    O desenvolvimento de novas soluções tecnológicas deve proporcionar melhores resultados econômicos e operacionais para as empresas, ter capacidade de assimilar essas tecnologias pode ser uma característica fundamental para as organizações. A gestão de ativos representa uma parcela importante na composição de vários modelos de negócio, em especial no ambiente de projetos complexos, não apenas sob o aspecto de custo, mas também sob o aspecto de resultado. De acordo com esse contexto, o presente trabalho tem como objetivo analisar a assimilação de tecnologia na gestão de ativos inteligentes em projetos complexos, através de estudo de caso múltiplos, identificando as tecnologias utilizadas assim como os possíveis fatores que afetam a assimilação de tecnologia na gestão de ativos. Foram utilizados os conceitos Technology-Organization-Enviroment - TOE framework e Technology Acceptance Model (TAM) para analisar os principais fatores que influenciam a assimilação de tecnologia na gestão de ativos inteligentes em grandes projetos de construção civil. A contribuição do estudo está na integração dos conceitos de gestão de ativos e assimilação de tecnologia. Esta integração permite estruturar um framework teórico de assimilação de tecnologias em projetos complexos através da identificação de fatores de assimilação em cada fase do ciclo de gestão dos ativos
  • Dissertação
    O impacto do imposto (ICMS) na emissão de gás carbônico em um projeto de rede: estudo de caso em uma empresa de sementes
    (2019) Rodrigues, Wilian Barbosa
    Diversas entidades, especialmente na Europa, dedicam-se a mensurar os impactos que cada empresa causa ao meio ambiente, provendo recomendações sobre o consumo de milhões de pessoas. O descaso com o meio ambiente pode trazer consequências sérias às empresas e à sua reputação. Do outro lado dessa equação, estão governos de diversos países, tentando ao mesmo tempo manter suas empresas competitivas frente ao mercado global e ainda tirar o máximo proveito da tributação para ampliar a arrecadação. O objetivo deste trabalho é avaliar o impacto do ICMS na emissão de na malha logística de uma empresa de sementes com atuação em todo o território brasileiro. Foi realizado um estudo de caso para a coleta de dados e pesquisa operacional para a apuração dos resultados. O estudo detalha os valores de diversas linhas, como custos de produção, frete e armazenagem, comparando resultados em um cenário base com ICMS e outro sem o imposto. A pesquisa demonstra um aumento de 5% na emissão de proveniente de transporte de mercadorias, quando a empresa em estudo desenha sua malha de maneira a otimizar os custos operacionais incluindo o ICMS
  • Dissertação
    Fatores que afetam o roubo de cargas no last mile do comércio eltrônico
    (2019) Silva, Beatriz Torres
    Recentemente, uma etapa em especial do comércio eletrônico tem chamado atenção dos profissionais da logística: o Last Mile, em português, entrega de última milha, que se refere ao transporte da mercadoria para o destinatário final. Essa etapa é de extrema importância e decisiva para a experiência do cliente, pois é quando o consumidor avaliará o tempo de entrega e as condições em que a encomenda chegou. Dessa forma, o last mile é fundamental para uma loja virtual, tendo em vista ser a etapa na qual o lojista mostrará a qualidade do serviço. Contudo, além das características intrínsecas da atividade que a torna a mais complexa de todo o processo de transportes, em países emergentes, como o Brasil, há ainda a importante questão no que tange à segurança das cargas movimentadas. Embora o roubo de carga tenha se tornado um dos aspectos mais importantes no gerenciamento logístico, poucos estudos conseguiram resolver essa questão por meio de análises de negócios, sobretudo em economias emergentes. Assim, o objetivo deste estudo empírico é analisar as relações existentes entre o valor sinistrado e diversas variáveis independentes por meio da exploração de dados históricos do maior varejista on-line do mercado brasileiro. Os resultados empíricos da análise multivariada revelam que valor e quantidade embarcada, horário, uso de terceiro e ausência de escolta são fatores-chave por trás da gravidade do roubo de carga. Além disso, as empresas com dados podem utilizar o modelo de gerenciamento de risco desenvolvido para roubo de carga no intuito de identificar as variáveis relevantes; ou aquelas que não possuem dados podem empregar as estratégias de mitigação desenvolvidas
  • Dissertação
    Avaliação do perfil de pilotagem do motociclista brasileiro na cidade de São Paulo e sua relação com a durabilidade do veículo
    (2019) Fossa, Sergio Skoretzky
    A principal ideia deste trabalho é apresentar uma proposta para a avaliação do perfil de pilotagem adotado por condutores brasileiros na cidade de São Paulo e sua influência com a durabilidade de uma motocicleta. Durante a execução da pesquisa, foi utilizada uma moto equipada com sensores e um sistema de aquisição de dados capaz de coletar informações da rede de bordo e dos sensores adicionais que foram anexados ao veículo. Para que o estudo pudesse ser executado, um banco de dados foi desenvolvido com as informações adquiridas durante sessões de pilotagem executadas por 30 diferentes condutores. Eles foram convidados a participar da pesquisa, de forma que o padrão de condução dos participantes pudesse ser avaliado. Após a coleta dos dados, um estudo estatístico baseado em testes de hipóteses foi aplicado para as três variáveis de interesse (tempo de condução, velocidade média e porcentagem de abertura do acelerador), todas monitoradas em tempo real durante a pilotagem por um trajeto real em vias públicas. Os testes estatísticos confirmaram que para estas variáveis, pelo menos uma das classes de condutores estudadas se destacou em comparação com as demais, sendo que com a intensão de se desenvolver uma análise de durabilidade a partir dos dados colhidos, a força vertical no eixo dianteiro da motocicleta foi calculada para cada piloto ao longo do tempo de execução do percurso. Posteriormente, a partir da aplicação de um algoritmo baseado na teoria de contagem de ciclos Rainflow, uma nova análise estatística para que uma comparação entre os intervalos de confiança associados aos quocientes de severidade média entre as três amostras da população de pilotos fosse executada. Ao término do trabalho, concluiu-se que dois dos três grupos analisados apresentaram características semelhantes associadas aos carregamentos impostos pelos diferentes pilotos
  • Dissertação
    Avaliação de vazamentos internos em expansores scroll com o uso de simulação CFD
    (2017) Oliveira, F. V.
    A geração de energia distribuída tem se tornado uma alternativa interessante para o fornecimento de energia ao economizar investimentos em linha de transmissão e reduzir as perdas. O aproveitamento de fontes de calor de baixa temperatura, geralmente rejeitadas ao meio ambiente, e a utilização da energia proveniente de fontes renováveis surgem como possíveis aplicações. Nesse contexto, a seleção do expansor (ou turbina) que deve apresentar uma alta eficiência isentrópica para otimizar a geração de energia requer uma atenção especial. Para aplicações de baixa potência (1 kW até 10 kW), o expansor scroll é o mais recomendado, de acordo com trabalhos recentes. Estudos anteriores mostram que os vazamentos internos são as principais fontes de ineficiência desse tipo de máquina. Embora o desempenho do expansor possa ser caracterizado pelo fator de preenchimento e eficiência isentrópica, não é comum observar tais resultados em pesquisas na área de simulação numérica, juntamente com a validação. Neste trabalho é estudado o efeito dos vazamentos internos sobre o desempenho de um expansor scroll ao realizar simulações transientes do escoamento compressível utilizando a Fluidodinâmica Computacional (CFD). A potência gerada, o fator de preenchimento e a eficiência isentrópica são obtidos e comparados com os resultados experimentais do grupo de pesquisa. Foi verificado que o fator de preenchimento não se altera com a variação da razão de pressão, ou seja, os vazamentos internos permanecem praticamente constantes com o aumento da pressão de entrada. O aumento da folga tangencial reduz o valor da razão de pressão onde é observada a máxima eficiência isentrópica. Se comparado aos valores experimentais, as simulações mostraram potência gerada 22% superior e fluxo de massa 20% inferior. Os valores de potência são bastante satisfatórios e essa diferença pode ser atribuída ao atrito presente na máquina real. O desvio no fluxo de massa leva a concluir que no experimento estavam ocorrendo vazamentos de topo, não considerados nas simulações numéricas
  • 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 veículo