ISEP - DM – Engenharia Civil
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Percorrer ISEP - DM – Engenharia Civil por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil"
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- Identificação de danos nas rodas de veículos ferroviários com base na resposta dinâmica do sistema veículo-via e inteligência artificialPublication . Magalhães, Jorge Rui Barroso; Ribeiro, Diogo Rodrigo FerreiraA presente dissertação foca-se no desenvolvimento e aplicação de uma estratégia híbrida de técnicas de Inteligência Artificial (IA) para detetar rodas com defeitos de circularidade no comboio ferroviário de passageiros Alfa pendular. Este algoritmo é alimentado a partir das respostas dinâmicas adquiridas por um sistema de monitorização wayside composto por um conjunto de acelerómetros instalados nos carris da via-férrea. O método foi desenvolvido com o auxílio de diversas simulações numéricas 3D relativas a passagens ferroviárias, permitindo extrair a resposta dinâmica do sistema veículo-via. As simulações numéricas abrangem duas possibilidades de circulação: condições normais (cenários de base) e condições anormais (cenários de dano). Os dois tipos de cenários incluem condições de operação ferroviária variável, nomeadamente, diferentes perfis de irregularidade e ruído no sistema de medição. Relativamente aos cenários de dano, foram considerados dois tipos de defeitos geométricos possíveis de serem modelados, um referente à presença de lisos na superfície de rolamento e outro caracterizado por um desgaste ondulatório periódico ao longo do perímetro da roda, denominado de poligonização. A metodologia desenvolvida inclui um processo de treino com o auxílio de uma rede neuronal artificial, designada por Autoencoder Esparso, de forma a serem extraídos indicadores de dano. Os dados de entrada para este Autoencoder compreendem as respostas dinâmicas da via adquiridas numericamente. A sensibilidade do indicador de dano é incrementada através da aplicação da distância Mahalanobis. Posteriormente, é aplicada uma análise de outliers, para detetar os danos previamente simulados, e uma técnica de clusters para classificação do dano em duas fases: i) identificação do tipo de dano; ii) identificação da severidade de cada tipo de dano. Por fim, a metodologia desenvolvida é sujeita a uma validação com base num conjunto de respostas dinâmicas adquiridas experimentalmente.
- Impressão 3D de argamassa geopolimérica utilizando rejeito de mineração: Aplicações em equipamentos de drenagem urbanaPublication . CECCATO, PEDRO COSTA; Lopes, Carla Patricia Filipe da Costa e; Ferreira, Fernanda Bessa; Pappalardo Jr., AlfonsoA crescente demanda por soluções sustentáveis na construção civil tem impulsionado a busca por alternativas ao cimento Portland, material responsável por significativa emissão de dióxido de carbono. Nesse contexto, o concreto geopolimérico, produzido a partir da ativação alcalina de precursores ricos em sílica e alumina, apresenta-se como alternativa promissora, sobretudo quando associado ao reaproveitamento de rejeitos de mineração, reduzindo impactos ambientais e promovendo a economia circular. Paralelamente, a impressão 3D surge como uma inovação capaz de otimizar processos construtivos, ampliar a liberdade geométrica, reduzir desperdícios e consumo de materiais. Esta pesquisa investiga o desenvolvimento de argamassas geopoliméricas para fins de impressão 3D, formulados com rejeitos de mineração, com aplicações voltadas à produção de componentes de drenagem urbana. O estudo abrange a caracterização granulométrica e reológica das misturas, o desenvolvimento de traços com aditivos minerais e sintéticos modificadores de reologia, a geração de modelos CAD, a implementação de comandos numéricos para envio de instruções em código G para a placa controladora da impressora 3D, a impressão de protótipos dos componentes de drenagem urbana e a moldagem de corpos de prova para a avaliação de propriedades mecânicas, incluindo resistência à compressão e tração à flexão. Os resultados obtidos permitem validar a aplicabilidade das formulações desenvolvidas para o uso em componentes de drenagem urbana. A Formulação I (referência-base) apresentou os maiores valores, com média de 9,64 MPa aos 7 dias e 11,62 MPa aos 14 dias, um incremento de aproximadamente 20%. A Formulação II (com incorporação de aditivos minerais e sintéticos ultrafinos) evoluiu de 0,91 para 1,52 MPa (aumento de cerca de 67%), enquanto a Formulação III (50% da areia total, a parte representada pela areia fina, é substituída pelo jeito de mineração), inicialmente com 0,41 MPa, alcançou 0,97 MPa aos 14 dias (aumento de cerca de 136%). Conclui-se que a Formulação III destaca-se pelo caráter sustentável, confirmando a viabilidade técnica do reaproveitamento de rejeitos de mineração em matrizes geopoliméricas, ainda que necessite de ajustes para aprimorar seu desempenho.