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O Repositório do Conhecimento Institucional FEI tem como objetivo: reunir, organizar, preservar e disseminar a memória e a produção cientifica e intelectual do Centro Universitário FEI.
Submissões Recentes
P.B.S.:
(2024-06-05) Silva, Jonathan Rosa Pereira da; Zanatta, Leonardo Mattosinho; Souza, Levi Cardoso de; Machado, Lucas Gabriel Vieira; Valadares, Lucca Romero; Bianchim, Luiz Felipe Sousa; Santos, Marcelo Pereira dos
Os carros são o principal tipo de veículo de transporte no Brasil, tendo a quantidade emplacamentos cada vez maiores a cada ano. Atualmente, existe um grande plano mundial para que os veículos cada vez se tornem mais autônomos e mais seguros. O principal sistema que garante essa segurança é o sistema de freios, apesar de ser um dos focos das montadoras garantir que esse sistema funcione perfeitamente, ainda existe alguns fatores incontroláveis que geram acidentes, principalmente a falha de garantir a distância segura e a distração do motorista. Em vista isso, as montadoras começaram a investir em tecnologia autônomas que evitam a falha humana, como o controle de cruzeiro e o sistema de frenagem autônoma. Mas apesar desses sistemas ajudaram bastante na redução de acidentes se tornando em muitos países e futuramente até no Brasil, tecnologias obrigatórias, não são perfeitos. E começa a ser verificado falhas mecânicas não detectadas por esse sistema, como empenamento, temperatura, pastilha desgastada e além de outros fatores externos que não mensurados como pavimento e chuva. Mas analisando o mercado é visto uma oportunidade de avaliar projetos para melhoria do sistema de frenagem autônoma, visto que será obrigatório nos próximos anos, e apenas funciona em metade dos casos. Assim analisando alguns comportamentos do sistema em softwares de cálculo matemático, visualizou-se que um dos fatores que mais altera a distância segura de frenagem é a temperatura entre o disco de freio e a pastilha, mudando consideravelmente o atrito da frenagem. Assim foi desenvolvido por meio de cálculos e diagramas de blocos, algumas soluções para o monitoramento do atrito da pastilha-disco e atuação do sistema com essa leitura. Com o método desenvolvido, foi possível criar o projeto P.B.S visando por meio de cálculos complexos e realimentação de estados, prever a distância segura que os veículos irão frear e assim mudar a distância de frenagem para uma maior ainda.
Estudo do comportamento estrutural de carrocerias de ônibus em situações de tombamento
(2024-05-27) Guarnieri, Gusthavo; Silva, Henrique de Oliveira; Zoghaib, José Victor Strogenski; Rosário, Lucas do; Santos, Lucas Lacanna dos; Barros, Luiz Guilherme de Nardi Siqueira; Tokunaga, Nicolas; Santos, Tiago Fonseca Gomes dos; Gutierrez, Vinicius Rodrigues
Atualmente, a malha de transporte rodoviário representa 58% da frota brasileira, o que corresponde a aproximadamente 47 milhões de veículos, dentre eles, automóveis, veículos comerciais leves, caminhões e ônibus. Tombamentos envolvendo ônibus rodoviários possuem cerca de 11% de chance de gerar vítimas graves e fatais, com uma média de 7 mortes mensais no Brasil. Isso ocorre devido às grandes deformações que as estruturas dos veículos sofrem, o que acaba invadindo a área de sobrevivência e tirando muitas vidas. Esse projeto tem como proposta estudar e propor uma solução de uma carroceria com utilização de materiais tecnológicos para ônibus rodoviários, visando reconstruir a lógica de deformação das colunas estruturais, por meio da dissipação da energia de impacto. A solução foi fundada a partir de ferramentas de engenharia, tais como FAST, Diagrama de fronteiras, Análise de valor, entre outras, que serviram para dar uma visão mais ampla das particularidades necessárias para o funcionamento do projeto.
Projeto family guard:
(2024-05-26) Dias, Douglas dos Santos; Silva, Hemanoelly Kézia; Nogueira, Igor de Souza; Bertanha, Leonardo Honorato; Perrotta, Leonardo Rodrigues; Claudio, Lucas Dias; Oliveira, Lucas Salvador Pereira e; Cruz, Robson Nascimento; Gariba, Victor João
A frota de veículos brasileira caminha para uma tendência mais versátil em termos de quantidade de passageiros em um veículo. Carros de sete lugares estão cada vez mais comuns no país. A segurança dos ocupantes da terceira fileira de assentos nesses tipos de veículos deve ser rigorosamente considerada. Estatísticas mostram que mortes e ferimentos oriundos de colisões traseiras têm uma parcela considerável no total de casualidades de trânsito no país. Quando esse tipo de acidente envolve um veículo de sete lugares, esse risco aumenta devido à falta de espaço disponível para a intrusão da carroceria oriunda da alta energia de impacto envolvida. Desta forma, o projeto Family Guard desenvolve uma solução que reduz essa intrusão da carroceria em colisões traseiras através da alteração do material que compõe a porção traseira da estrutura veicular, além da adição de uma placa atenuadora de impacto para absorver mais energia. Através de simulações realizadas no LS Dyna com desenhos em CAD desenvolvidos pelos autores, a intrusão reduziu cerca de 40% em baixas velocidades (35 a 38 km/h) e 16% em altas velocidades (80 km/h). Sendo assim, entende-se que a solução desenvolvida contribui para a redução da intrusão em casos de colisão traseira.
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
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