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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
Estudo do nitinol como músculo artificial para uso em próteses de mão
(2024-06-28) Oliveira Junior, Alexandre dos Santos
O presente trabalho tem como objetivo o estudo de viabilidade do Nitinol como componente atuador, funcionando como músculo artificial em próteses de mão bioinspiradas. O Nitinol é uma liga que apresenta a propriedade de efeito de memória de forma. Foram estudados diferentes modelos que exploram diferentes vantagens e desvantagens do material em questão, para propor uma solução protética viável demonstrada através da ativação dos movimentos de flexão e extensão do dedo indicador, levando em consideração os componentes para realizar força suficiente, a semelhança com a anatomia da mão humana e a viabilidades de controle e arrefecimento.
Smart driving:
(2024-06-20) Silva, Bruno José Abad Miranda; Vollet, Bruno Liotti; Ferreira, Daniel Rampazzo Bragança; Okada, Gustavo; Zanetti, Heitor Cavalhieri; Ciampone, Pedro de Souza; Massad, Pedro; Gatt, Vitor Assarito; Navarro, Ygor Dalmazo
Quando se pensa em utilização dos recursos naturais, certamente uma das primeiras coisas que vem a mente é a utilização de combustiveis fósseis, visto que os combustiveis são a maior fonte de energia para o transporte de pessoas. No Brasil, um total de 16,1 bilhões de viagens por ano são realizadas por ônibus, sendo esse o transporte coletivo mais utilizado no país, tendo uma frota nacional de 117 mil veículos consumindo uma média mensal de 4000 litros por veículo, isso resulta em um gasto mensal de 2 bilhões de reais. Tendo isso em vista, uma pequena economia de combustível poderia resultar em um grande impacto econômico e ambiental. Segundo Melman (2021), 74,9% da variação do consumo de combustível é definida por três variáveis, perfil da pista, modelo do veículo e modo de condução. Sendo o perfil da pista e o modelo do veículo variáveis não possíveis de manipular, foi escolhido como objeto de estudo o modo de condução, que corresponde a 21,8% da composição do consumo e pode ser definido por parâmetros como rotação do motor, posição do pedal do acelerador, velocidade e aceleração. Pensando na variabilidade e na má condução dos motoristas de ônibus, foi criado o projeto Smart Driving, visando reduzir o impacto do condutor no consumo de combustível através da manipulação do sinal do pedal. Com isso, foi desenvolvido um sistema que pode ser implementado em diferentes ônibus por ser compacto e de fácil instalação. Para o sistema em questão, foi feita simulação integrada pelo Simulink com TruckSim, que considerando a dinâmica do veículo e determinadas condições, pode ser avaliada a influência que o sistema teria no consumo de combustível, mostrando que pode chegar a uma redução de 5,1% pelos parâmetros do teste. Além disso, ainda é apresentado um projeto corretivo para a embreagem utilizada, visto que o sistema pode impactar na sua vida útil. Esse redimensionamento foi realizado buscando o mínimo de alteração no powertrain do ônibus para que assim possa ser facilmente inserido em diferentes modelos.
Medidor de variação de tensão de curta duração em consumidores da rede de distribuição
(2024) Lopes, Bruno Sanches; Martins, George Sena Campo; Moreira, Matheus Borba
O fornecimento de energia realizado pelas concessionárias de distribuição é feito por meio da entrega aos consumidores da tensão no ponto de acoplamento comum entre concessionária e consumidor. O produto entregue é a tensão. Dois aspectos caracterizam a qualidade da tensão: à qualidade do serviço de fornecimento que se relaciona a disponibilidade e continuidade da tensão no ponto de entrega, e o aspecto referente à qualidade do produto (aspectos relacionados à forma de onda, amplitude, distorção etc.). Entre os aspectos relacionados à qualidade do produto, o valor eficaz da tensão medido em intervalos de tempo (entre 0,5 ciclo e 3 minutos) apresenta grande impacto sobre os consumidores tanto em relação a afundamentos de tensão, quanto em relação a elevações de tensão. Este trabalho de conclusão de curso apresenta o desenvolvimento de um medidor de variação de tensão de curta duração (VTCD) para redes de distribuição. O medidor poderá ser utilizado em redes de baixa tensão ou através de transformadores de potencial também em redes de média ou alta tensão. O trabalho consistiu no projeto de um hardware para condicionamento de sinais, e o uso de uma placa de aquisição de dados da National Instruments (USB6002) por facilidade de desenvolvimento. Além do hardware do sensor desenvolvido, foi também realizado o desenvolvimento de um software na linguagem LabView com o algoritmo de medição e caracterização de VTCD. Então, o trabalho focou no desenvolvimento do hardware, e do software para capturar, tratar, registrar e mostrar os valores de ocorrências de VTCD no ponto de medição a ser monitorado. Finalmente o trabalho apresenta resultados de medições realizadas, comentários, e conclusões de como auxiliar na interpretação de eventuais problemas sobre ocorrências na rede que tenham afetado equipamentos de consumidores ou concessionárias.
Desenvolvimento estrutural do para-choque traseiro de carretas para maximização da segurança
(2024-06-24) Lukin, Axel Baher; Ribeiro, Bruna Maria Barbosa; Leal, Davi Henriques; Feitosa, Fernando; Espada, Guilherme Ivo da Fonseca; Longhini, Lucas; Vacco, Talita Martins
De acordo com a Confederação Nacional do Transporte (CNT), há uma média de 21.000 acidentes com caminhão por ano no Brasil, dos quais o tipo mais comum é a colisão traseira. A porcentagem de vítimas feridas ou fatais nestes acidentes é de 80%, o que se deve aos efeitos cunha e guilhotina. Ambos possuem altas taxas de mortalidade e se devem ao funcionamento inadequado dos para-choques traseiros, tornando clara necessidade de melhoria da efetividade e confiabilidade destes equipamentos. Nesse sentido, a SafeBumpers propõe o desenvolvimento estrutural do para-choque traseiro de carretas para maximizar da segurança. Tal desenvolvimento engloba alterações tanto de geometria quanto de materiais a fim de reduzir sua deformação e aumentar a resistência ao impacto mitigando o risco de intrusão do veículo durante a colisão traseira. Para alcançar tal objetivo, foram realizadas parcerias com a Scania e a JSL, as quais forneceram dados reais dos para-choques e carretas para viabilizar o desenvolvimento adequado da estrutura. Também foi realizado o levantamento das normas aplicáveis, o estudo de aços nobres no software Granta Edupack, as análises estáticas não lineares no software Abaqus e as análises dinâmicas no software LS-Dyna. Com isso, foi desenvolvido um para-choque com reforços laterais e transversais utilizando aços nobres, incluindo aços TRIP (Transformação Plástica Induzida) e de ultra alta resistência (UHSS), além do aço baixo carbono. Como resultado da análise estática, a SafeBumbers apresentou, nos pontos mais críticos, uma redução de deformação de 37,5% e um aumento de resistência ao impacto, evidenciado pelo aumento médio da máxima tensão suportada em cerca de 120%, o que permite uma velocidade máxima suportada de 75% a 128% maior no choque dependendo do ponto de colisão. Já nas análises dinâmicas, além de apresentar menor deformação, a SafeBumbers impediu que o veículo colidente adentrasse à carroceria da carreta nas condições de colisão mais críticas, ao contrário do para-choque convencional que permitiu a intrusão. Também evitou danos na região do para-brisa e das colunas do veículo, o que indica melhor dissipação de energia e mitigação dos efeitos cunha e guilhotina. Logo, o projeto mostrou-se eficiente para o aumento da segurança, embora seu custo seja mais elevado. Em termos de próximos passos, são necessários refinamentos nas análises dinâmicas para uma melhor compreensão do impacto nos passageiros, otimizações para redução de peso e custo da estrutura e a elaboração de um protótipo funcional.
Propriedades mecânicas de componentes em peek produzidos por manufatura aditiva:
(2024-06-24) Figueiredo, Pedro Rafael Della Ricco
Este estudo investigou os efeitos do processo de recozimento no PEEK (poliéter-éter-cetona) produzido por manufatura aditiva FFF (Fabricação por Filamento Fundido). Os corpos de prova foram submetidos a análises de dimensões, difração de raios-X, calorimetria diferencial e ensaios de flexão. Os resultados revelaram que o recozimento não apenas alterou as dimensões dos corpos de prova, com uma redução na largura e espessura, mas também promoveu aumento na cristalinidade do material. A análise por difração de raios-X mostrou que as amostras recozidas apresentaram uma média de cristalinidade de 11%, enquanto as amostras não tratadas termicamente tinham uma média de 7%. Essa mudança estrutural resultou em um aumento da resistência e rigidez das amostras recozidas, com um limite de escoamento médio de 110 MPa e um módulo de elasticidade médio de 3,4 GPa, em comparação com 81 MPa e 2,4 GPa, respectivamente, para as amostras não tratadas termicamente. Apesar do recozimento realizado em moldes de gesso, ainda ocorreram alterações dimensionais nas amostras, mas sem distorções.