Guaratinguetá - FEG - Faculdade de Engenharia e Ciências

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Uma Análise detalhada do evento GW170817 pela ótica da astronomia multimensageira
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-29) Silva, Pedro Jeronimo Santos da ; Alves, Márcio Eduardo da Silva ; Tosta e Melo, Iara ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Neste trabalho, são analisadas as metodologias e ferramentas aplicadas na caracterização do evento GW170817, que marcou a primeira detecção de uma fusão de um sistema binário de estrelas de nêutrons (BNS) associada a emissões multimensageiras. Utilizando as bibliotecas GWpy e PyCBC, foram exploradas técnicas de tratamento e análise de dados gravitacionais, incluindo a seleção e verificação da qualidade dos dados e a aplicação da Q-transform para a inspeção visual de glitches no sinal. Além disso, foram realizadas análises sobre como as formas de onda variam em função de parâmetros como massas e distâncias, permitindo visualizar a influência de cada um na forma do sinal gravitacional e possibilitando a construção de uma base de comparação para futuras inferências de parâmetros físicos. Observou-se, no entanto, que o GWpy apresenta limitações na análise de eventos de longa duração, como o GW170817, restringindo o tratamento de frequências abaixo de 15 Hz. A abordagem multimensageira permitiu aprofundar o entendimento sobre a relação entre as emissões gravitacionais e eletromagnéticas associadas ao evento, servindo como base para a análise de futuras observações com características semelhantes.
Probing gravitational fluctuations in spherically symmetric black holes and extreme mass ratios systems
(UNESP, 2024-10-21) Lucchini, André Felipe Moraes Luiz ; Cavalcanti, Rogério Teixeira ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Einstein’s theory of General Relativity transformed our understanding of gravity by predicting the existence of black holes—astrophysical objects with gravitational fields so strong that not even light can escape. Over time, theoretical developments and astronomical observations have established black holes as key phenomena in modern astrophysics, particularly in the study of Extreme Mass Ratio Inspirals (EMRs), where a supermassive black hole interacts with a much smaller compact object. These systems are vital for testing the predictions of General Relativity, as they generate gravitational waves that encode detailed information about the properties of the black hole and the surrounding spacetime. This master thesis reviews the literature on gravitational perturbations emitted by black holes, examining the emergence of quasi-normal modes (QNMs) and their role in dissipating energy via gravitational waves. Furthermore, it shows the dynamics of radial infall in Schwarzschild black holes and the application of perturbative methods in Kerr spacetime to explore gravitational self-force effects in EMRIs, reviewing into it orbital evolution and dissipative mechanisms.
Identificação de caos confinado em sistemas tridimensionais: uma aplicação do método para tempos de Lyapunov relativamente curtos
(Universidade Estadual Paulista, 2024-11-25) Pereira, Lucas Soares ; Winter, Othon Cabo ; Mourão, Daniela Cardozo ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Adinâmica do Sistema Solar exibe caos e instabilidade inerentes. Ferramentas matemáticas, como o máximo Expoente Característico de Lyapunov (ECL) e o Tempo de Lyapunov (TL), desempenham um papel crucial no fornecimento de uma compreensão do caos na dinâmica de objetos celestes, como asteroides e luas. Corpos celestes com tempos de Lyapunov relativamente curtos atraíram interesse de pesquisa significativo devido a suas órbitas estáveis, um fenômeno conhecido como caos estável ou caos confinado. Exemplos notáveis incluem os satélites de Saturno: Atlas, com tempo de Lyapunov da ordem de 10 anos, Prometeu e Pandora. Trabalhos recentes calcularam o tempo de Lyapunov para o cometa 1P/Halley, e há resultados onde essa escala de tempo é curta e aproximadamente um período orbital do objeto. Mesmo assim o cometa ainda permanece em sua órbita e ainda não foi ejetado mesmo transcorrido tal faixa de tempo. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento caótico do satélite Atlas e do cometa 1P/Halley e seus tempos de Lyapunov relativamente curtos. Apresentamos uma abordagem do modelo tridimensional para isolar a contribuição radial do máximo ECL e avaliar a sua contribuição no máximo ECL. Nossa investigação se concentra no sistema de Saturno, que compreende o próprio Saturno, juntamente com seus satélites Atlas, Prometeu, Pandora e Mimas, e no Sistema Solar, contendo todos os planetas, exceto Mercúrio, e alguns corpos menores. Para estimar o contribuição radial do máximo ECL de Atlas, encontramos a projeção do vetor radial de umAtlas fantasma (um Atlas ligeiramente deslocado) no vetor radial do Atlas, que nos permite calcular a diferença entre os vetores radiais. O mesmo foi feito para o cometa Halley, levando em conta os planetas do sistema solar, exceto Mercúrio. Esta metodologia nos permite estimar a contribuição radial do máximo ECL e ovalor do tempo de Lyapunov. Notavelmente, os nossos resultados demonstram que, para Atlas, as órbitas permanecem confinadas mesmo para tempos de integração com duração superiores ao TL. Além disso, investigamos o comportamento temporal da posição angular satélite em sua órbita, potencialmente lançando luz sobre a dinâmica angular caótica. Para o cometa, um estudo inicial foi realizado para tentar expandir o método para um caso que apresenta elevada inclinação e excentricidade. Com isso, as componentes do máximo ECL foram utilizadas para tentar entender a dinâmica caótica do cometa, além do mais. Por fim, iniciamos um estudo sobre os encontros próximos entre Halley e Júpiter, a fim de relacioná-los com o caos radial e angular apresentados nas simulações para o cometa.
Avaliação das práticas da gestão da qualidade na Indústria 4.0 no setor de autopeças
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-09-14) Gomes, Felipe Henrique da Silva ; Turrioni, João Batista ; Muniz Junior, Jorge ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o advento do fenômeno da indústria 4.0 e transformação digital, que tem transformado as relações de trabalho, meios de produção e exigências do mercado, especialmente na indústria automotiva, que no caso do Brasil representa um segmento motriz na evolução industrial do pais, faz-se necessário ter métodos ou ferramentas capazes de avaliar e gerir a evolução da gestão da qualidade das organizações na indústria 4.0, frente a crescente evolução e exigências de um mercado cada vez mais dinâmico e competitivo. Assim este estudo tem como objetivo avaliar a maturidade da gestão da qualidade na indústria 4.0. Para isso, conduziu-se um estudo de caso usando um instrumento de avaliação de maturidade em duas unidades produtivas de uma indústria do setor de autopeças fornecedora de componentes para as principais montadoras de caminhões e ônibus. O instrumento compreende um questionário com vinte proposições distribuídas em seis dimensões as quais foram avaliadas pelos participantes quanto ao critério de importância e nível de aplicação ou evolução da prática no negócio. A coleta de dados através do questionário foi conduzida de forma presencial e envolveu pessoas com funções estratégicas e alta liderança de diversas áreas funcionais. Os resultados encontrados foram apresentados por gráficos de radar, evidenciando as lacunas entre a nível de importância e de aplicação na organização. Adicionalmente, gráficos boxplot foram utilizados para visualizar a dispersão e variação das respostas dos avaliadores. A análise indica que há áreas em estágio inicial de desenvolvimento, demandando atenção e que devem ser prioritárias em caso de um plano de desenvolvimento focado na qualidade 4.0. Os níveis de maturidade encontrados indicam a existência de iniciativas já em progresso, e algumas dimensões já quase consolidadas, porém oportunidades de evolução na integração da qualidade na indústria 4.0 ainda existem na maior parte das dimensões. O estudo destaca que o instrumento proposto captou diversas perspectivas sobre o tema e pode ser empregado como uma ferramenta para gerenciar a evolução ao longo do tempo em uma organização, durante sua jornada na implementação da gestão da qualidade na indústria 4.0
Utilização de simulações numéricas eulerianas para avaliar o acréscimo de troca térmica em um trocador de calor da indústria de óleo e gás que utiliza nanofluidos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-25) Uchalin, Manuel Anthony Toribio Pacherres ; Bimbato, Alex Mendonça ; Zevallos, Andrés Mendiburu ; Huallpachoque, Roberto Carlos Chucuya ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Os trocadores de calor são equipamentos empregados para transferir energia térmica entre fluidos. Estes dispositivos desempenham um papel fundamental em muitos processos industriais e de engenharia. Nesse contexto, prever e melhorar seu desempenho térmico por meio de simulações numéricas tem um grande impacto nos aspectos técnicos, econômicos e ambientais. O presente trabalho visa avaliar a transferência de calor em um trocador de calor do tipo casco e tubos por meio de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) utilizando o software Ansys Fluent. Para tanto, desenvolve-se um modelo simplificado de um trocador de calor do tipo casco e tubos, com seis defletores, o qual opera em regime turbulento. Neste trocador de calor, considera-se que um fluido refrigerante (em um primeiro momento a água e, depois, o nanofluido de Al2O3) passa pelo lado do casco e a temperatura das paredes externas dos tubos internos permanece constante. Os resultados revelam que o nanofluido de Al2O3 (Óxido de alumínio) desempenha um papel considerável no aumento da taxa de transferência de calor e do coeficiente global de transferência de calor. A condutividade térmica e a concentração das nanopartículas mostram-se influentes nesse fenômeno. No entanto, existe uma penalidade na queda de pressão, especificamente por causa do incremento da massa específica e da viscosidade do nanofluido. Destaca-se que os incrementos mais significativos na taxa de transferência de calor são registrados nas três condições de vazão mássica testadas (0,5 kg/s, 0,6 kg/s e 0,7 kg/s), com uma concentração de nanopartículas de 1,25%, atingindo em média um aumento de 37,83%. Além disso, para concentrações mais baixas, observa-se um aumento de 30,76% quando a concentração é de 1,00%, um incremento de 23,32% à 0,75%, de 15,47% à 0,50% e um acréscimo de 7,16% quando a concentração é de 0,25%, em comparação com o fluido base (água). Para as mesmas condições, os coeficientes globais de transferência de calor experimentam aumentos de 47,84%, 8,51%, 18,70%, 28,62% e 38,32%, respectivamente. No que se refere à queda de pressão, esses aumentos foram de 5,30%, 4,41%, 3,51%, 2,61% e 1,72%, respectivamente. Ressalta-se que a concentração ideal de nanopartículas foi determinada como sendo igual a 1,25%, uma vez que essa concentração proporciona os maiores acréscimos percentuais nas variáveis que influenciam os parâmetros operacionais do trocador de calor, com um impacto sobre a queda de pressão relativamente baixo
Análise técnica e econômica para implantação de um sistema de produção de biohidrogênio utilizando bioeletricidade de biogás de vinhaça
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-18) Lescano, Germán Darío Picón. ; Silveira, José Luz ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Este trabalho apresenta um estudo da implementação de um sistema, composto por um eletrolisador conectado a um conjunto gerador de bioeletricidade que opera com biogás de vinhaça, para a produção de biohidrogênio. Dados sobre a produção total de etanol em todas as regiões do Brasil foram coletadas, para estudar o estado com o maior potencial de geração de vinhaça, sendo que no final duas usinas no estado de São Paulo foram escolhidas. Um estudo da possibilidade de obter biogás da produção de vinhaça das usinas foi feito e posteriormente, foi analisada a viabilidade de implementar o sistema de geração de biohidrogênio em suas instalações. Em seguida, foram realizadas análises de aplicações da análise energética para estimar o potencial da produção de bioeletricidade e biohidrogênio junto com a eficiência geral do processo, o que permitiu a construção de um Diagrama de Sankey para todos os casos de estudo; também, foi determinado o custo de produção de bioeletricidade por meio de um conjunto motor/gerador e o custo de produção de biohidrogênio por meio da eletrólise utilizando a eletricidade obtida do conjunto motor/gerador usando biogás de vinhaça da indústria de açúcar/álcool do Brasil, como função do período de retorno, período equivalente de utilização e taxa de juros anual. Como conclusão, são demonstrados o nível de eficiência e os custos de produzir um vetor energético como o biohidrogênio, utilizando um resíduo comum, como é a vinhaça da indústria de produção de açúcar e etanol. Também é demostrado a viabilidade do sistema para ser implementado em qualquer usina de açúcar ou etanol, porque que é autossustentável, produzindo a própria energia que alimenta o eletrolisador que gerará o biohidrogênio.
Uso do método desdobramento da função qualidade para melhoria no processo de laminação de aros para rodas de veículos comerciais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-31) Nascimento, Josival Antonio ; Forti, Antonio Wagner ; Rodrigues, José de Souza ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
No ambiente produtivo é comum encontrar dificuldades para alinhar projeto e conformidade do produto. Um dos desafios consiste em produzir componentes em diferentes células de produção e montá-los, em outra célula para obter o produto final, garantindo a qualidade e conformidade. Problemas de qualidade dos componentes ocorrem com certa frequência e afetam diretamente indicadores como refugo e retrabalho de uma célula de produção/montagem. O Desdobramento da Função Qualidade (QFD) é um método que tem sido utilizado para melhorar a qualidade de um produto, considerando as necessidades e requisitos dos clientes associados às características técnicas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo aplicar o método QFD na melhoria do processo produtivo de uma empresa multinacional que produz rodas para vários segmentos. Como se trata de uma pesquisa com base empírica, o método escolhido para condução do trabalho foi o de pesquisa-ação. O trabalho ocorreu em uma linha de produção de aros, visando melhorar sua qualidade e reduzir o índice de refugo da linha de montagem de rodas. A aplicação do QFD permitiu identificar e priorizar as características que mais afetam a qualidade do produto, como os “Batimentos Radial e Axial”, dessa forma dando um direcionamento na tomada de decisão quanto às melhorias a serem implantadas. Dois aros foram contemplados com a melhoria proposta e os resultados obtidos foram satisfatórios, uma redução significativa no índice de PPM para batimentos acima do especificado foi comprovada através das análises dos dados, onde todos os batimentos apresentaram redução no índice de PPM. Na linha de montagem de rodas os resultados também foram positivos, apresentando redução no índice de PPM do indicador de refugo de batimento. Diante dos resultados obtidos concluiu-se que o uso do QFD teve um papel fundamental na tomada de decisão que gerou a melhoria implementada, a qual se mostrou robusta e será replicada para outros produtos.
Utilização de uma ferramenta de mineração de processos em uma multinacional de autopeças: um estudo dos benefícios e desafios da aplicação da ferramenta no processo de procure-to-pay.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-14) Silva, Petterson Maxwell Rosa ; Campos, Renato de ; Franco, Bruno Chaves ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Esta dissertação tem como objetivo analisar os benefícios, vantagens e desafios da utilização da ferramenta de mineração de processos em uma multinacional de autopeças. A aplicação dessa ferramenta é de particular importância para melhorar a eficiência e a tomada de decisões no âmbito do processo de Procure to Pay (PTP). A primeira linha de investigação busca identificar os principais gargalos e ineficiências no processo PTP da empresa, revelados pela ferramenta de mineração de processos. Serão explorados aspectos relacionados à eficiência operacional, identificação de gargalos e redução de custos por meio da análise dos processos de compra e pagamento. A segunda questão de pesquisa investiga os impactos positivos que a aplicação da ferramenta de mineração de processos pode trazer para as empresas do setor automotivo, incluindo benefícios, vantagens e desafios. O estudo aborda as possibilidades de aprimoramento contínuo e agregação de valor por meio da implementação da ferramenta, contribuindo para uma visão abrangente do cenário no qual a ferramenta é aplicada. A dissertação utiliza uma abordagem de pesquisa qualitativa, por meio de estudos de caso de uma multinacional de autopeças. Espera-se que os resultados da dissertação contribuam para a compreensão dos benefícios da aplicação da ferramenta de mineração de processos no PTP de empresas de autopeças. Além disso, são oferecidas recomendações práticas para a gestão eficiente dos processos de compra e pagamento, com base nas percepções obtidas. No contexto competitivo das empresas de autopeças, a implementação da ferramenta de mineração de processos pode trazer melhorias significativas, tanto em termos de eficiência operacional quanto de tomada de decisões, pois oferece uma visão valiosa para aprimorar os processos de PTP nas empresas do setor. Para uma análise aprofundada dos benefícios, vantagens e desafios dessa implementação, aplicou-se um questionário online que foi respondido pelos stakeholders do processo, para que avaliassem a utilização da ferramenta na empresa.
Cultura e gestão do conhecimento: um estudo comparativo em fábricas de rodas no Brasil e na China
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-12-17) Alcântara, Mariana Baldo Simões de ; Muniz Júnior, Jorge ; Wintersberger, Daniel ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Esta pesquisa discute a relação entre fatores culturais e de compartilhamento do conhecimento operário em duas fábricas similares, produtoras de rodas automotivas, uma localizada no Brasil e outra na China. Tem-se como premissa a organização do trabalho, a manufatura e o conhecimento de forma integrada, considerando que esses fatores podem impactar o compartilhamento do conhecimento entre os trabalhadores. Foi avaliado também como a cultura de cada país influencia a cultura organizacional destas duas fábricas. O estudo realizado inclui revisão da literatura sobre gestão do conhecimento e cultura organizacional. A pesquisa de campo teve duas etapas: a) entrevistas semiestruturadas sobre cultura do Brasil e da China no ambiente operário com 5 gestores / especialistas brasileiros que trabalharam nas duas fábricas e b) avaliação de fatores de compartilhamento de conhecimento no ambiente de trabalho por meio do Analytic Hierarchy Process (AHP) de Saaty (1977) com funcionários da fábrica brasileira (21) e da chinesa (29), com discussão dos resultados com representantes de ambas as fábricas. Os resultados discutem fatores culturais, como o “guanxi”, termo chinês que descreve a capacidade de um indivíduo se conectar, principalmente para novos negócios, e o “losing face”, que se refere à perda da honra e do prestígio. As diferenças entre trabalhadores brasileiros e chineses são significativas. Pode-se exemplificar que o chinês prefere compartilhar o conhecimento por meio do cumprimento da documentação técnica, respeitando a hierarquia de maneira disciplinada, e é motivado basicamente por reconhecimento financeiro, enquanto o brasileiro ainda tem receio de perder seu emprego e é motivado principalmente por reconhecimento dos seus gestores. Os resultados permitem apoiar gestores quanto a um contexto favorável para o compartilhamento do conhecimento entre os operários e orientar iniciativas para melhorar a competitividade industrial e a organização do trabalho.
Rapsódia do cosmos: a gênese de buracos negros primordiais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-29) Inacio, Maria Eduarda da Silva ; Alves, Márcio Eduardo da Silva ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Na última década foram publicadas imagens de dois buracos negros supermassivos. M87*, o buraco negro supermassivo encontrado no centro da galáxia M87, uma vizinha de núcleo ativo e SgrA*, nosso buraco negro supermassivo, encontrado no centro da Via-Láctea, uma galáxia não ativa. A partir de então a formação desse tipo de estrutura voltou a ser um tópico de grande interesse na comunidade científica, uma vez que não há modelos de formação que tenham sido comprovados ou observados. Neste trabalho nosso foco será a formação de buracos negros primordiais a partir do colapso de defeitos topológicos de forma a, em um momento futuro, usar buracos negros primordiais como sementes de formação para buracos negros supermassivos. Veremos em detalhes o contexto no qual estes se formam, bem como sua dinâmica e evolução desde a nucleação até o colapso. Portanto, estudaremos não só suas condições de formação, mas também as condições necessárias para que o defeito topológico colapse e se torne finalmente um buraco negro primordial.
Caracterização de filamentos comerciais de PLA e avaliação dos parâmetros de manufatura aditiva na condutividade térmica
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-27) Resende, Fernando Henrique Rufino ; Costa, Michelle Leali ; Botelho, Edson Cocchieri ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A manufatura aditiva, uma tecnologia que vem ganhando grande popularidade nos últimos anos, permite a produção de peças a partir de modelos 3D. Entre as sete subdivisões atualmente reconhecidas nessa área, conforme o comitê ASTM F42, o grupo de extrusão de material, que utiliza filamentos fundidos, foi o escolhido para este trabalho. Dois tipos de filamentos comerciais foram utilizados: PLA (poli(ácido láctico)) puro e PLA modificado com grafeno. O PLA é um termoplástico biodegradável, enquanto o grafeno, composto por uma única camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura hexagonal, é um excelente condutor térmico e elétrico, além de ser rígido e leve. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os filamentos de PLA e PLA/grafeno, produzir amostras desses materiais via manufatura aditiva, e avaliar a influência de parâmetros de impressão 3D na condutividade térmica das amostras impressas. A caracterização dos filamentos foi realizada por meio de diversas técnicas, incluindo: determinação da massa específica, difração de Raios-X (DRX), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA) e análise termomecânica (TMA). As análises de massa específica e espectroscopia confirmaram a presença de grafeno no filamento de PLA/grafeno, em uma concentração aproximada de 1% em massa. A temperatura de transição vítrea (Tg) do PLA e do PLA/grafeno foi semelhante (62°C e 63°C, respectivamente), assim como as temperaturas de fusão (Tm), de 155°C e 156°C, e os valores de entalpia de fusão (28 J/g). Esses resultados indicam que a adição de grafeno não alterou significativamente as Tg e Tm do PLA. A estabilidade térmica do PLA aumentou em 5,39% com a adição do grafeno. A 50°C, o tempo de meia-vida do PLA foi de 28,7 anos, enquanto o PLA/grafeno apresentou um tempo de meia-vida de 58,4 anos. A energia de ativação para o PLA foi de 95,521 kJ/mol, enquanto para o PLA/grafeno foi de 100,245 kJ/mol, considerando uma perda de massa de 5%. O coeficiente de expansão térmica de ambos os filamentos foi de 87 µm/m°C, mostrando que a adição de grafeno não afetou esse parâmetro. A condutividade térmica foi maior a 25°C do que a 60°C para todas as condições de impressão estudadas, sendo a maior condutividade observada na condição com velocidade de viagem alterada. No entanto, a adição de grafeno não aumentou a condutividade térmica da matriz polimérica, sugerindo uma interação limitada ou inexistente entre o grafeno e a matriz de PLA. Conclui-se que, embora o grafeno tenha aumentado o tempo de vida útil estimado para o PLA em 104%, baseado na cinética de decomposição térmica, não houve um ganho significativo nos valores de condutividade térmica para os filamentos comerciais analisados.
Cosmologias com decaimento do vácuo: modelos e teste observacionais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-15) Macedo, Hogle Alexfer Prudente ; Jesus, José Fernando ; Alves, Márcio Eduardo da Silva ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Problemas do modelo de concordância cósmica $\Lambda$CDM, como o problema da constante cosmológica, problemas de coincidência e a tensão de Hubble, levaram a muitas alternativas propostas, como o $\Lambda(t)$CDM, onde o agora chamado termo cosmológico $\Lambda$, permite-se variá-lo no tempo devido a uma interação entre a matéria e energia do vácuo. Aqui, analisamos diferentes classes de modelos, com $\Lambda=\alpha'a^{-2}+\beta H^2+\lambda_*$ e seus derivados, com os termos presentes na equação baseados em argumentos dimensionais a serem definidos. As classes de modelos partem da equação mencionada anteriormente, com os modelos derivados sendo $\Lambda_1$ (onde $\lambda_{*} = 0$), $\Lambda_2$ (onde $\beta = 0$), $\Lambda_3$ (onde $\alpha^{\prime} = 0$), e o modelo geral sem nenhum termo igual a zero, denominado por $\Lambda_g$. Usando dados de SNe Ia, cronômetros cósmicos e vínculos sobre $H_0$ a partir do SH0ES e do satélite Planck, vinculamos os parâmetros livres desta classe de modelos, e os qualificamos conforme o BIC. Ao usar as informações prévias do Planck sobre $H_0$, concluiu-se que o termo $\lambda_*$ não pode ser descartado por essa análise, desfavorecendo, assim, os modelos apenas com os termos variáveis no tempo, como o $\Lambda_1$, já com a informação prévia do SH0ES sobre $H_0$ tem uma evidência fraca nessa direção. Ao usar informações prévias de distância da CMB (do inglês \textbf{\textit{Cosmic Microwave Background}}, Radiação Cósmica de Fundo de Micro-ondas), a dependência temporal de $\Lambda$ foi bastante restrita nos modelos $\Lambda_g$, $\Lambda_2$ e $\Lambda_3$, exceto no $\Lambda_1$ pois não foi possível vinculá-lo. Em resumo, o modelo $\Lambda_1$ destaca-se como único no sentido de permitir exclusivamente que o vácuo decaia em matéria em grande parte da evolução cósmica, onde só recentemente acontece uma transição, enquanto os outros modelos apresentam uma margem para essa interação, assim possibilitando a resolução do Problema da Constante Cosmológica. No que diz respeito ao Problema da Coincidência, apenas o $\Lambda_1$ não alivia, enquanto os demais modelos mostram-se como boas opções, já que todos permitem decaimento da vácuo no passado. Quanto à Tensão do $H_0$, nenhum dos modelos agrava a discrepância existente. Considerando os recentes resultados para o Modelo do Vácuo Dinâmico, é interessante explorar mais a fundo a evolução da Equação de Estado do vácuo ao longo da história cósmica. De modo geral, conclui-se que os modelos $\Lambda(t)$CDM mostram-se como candidatos promissores para resolver diversos problemas cosmológicos do modelo padrão.
Revisão energética: Desenvolvimento de método específico para uma indústria de autopeças nos termos da ISO 50001
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-27) Rodrigues, Rafael Henrique Arrezzi Leite ; Soares, Paulo Valladares ; Fernandes Filho, Guilherme Eugênio Filippo ; Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Este trabalho apresenta uma abordagem sobre a realização da revisão energética nos termos da norma ABNT NBR ISO 50001/2018 “Sistema de Gestão de Energia – Requisitos com orientações para uso”. A pesquisa se concentra no setor industrial de autopeças no Brasil, que enfrenta grandes desafios com insumos dentre os quais um dos mais significativos é a energia elétrica. Foi desenvolvido um roteiro para a aplicação da revisão energética e sua contribuição em uma indústria metalúrgica produtora de rodas e chassis para diversos veículos automotores. Esse trabalho contribuiu através do objetivo principal de uma revisão energética que é identificar os Usos Significativos de Energia (USE) dessa organização. O método de uma pesquisa-ação foi aplicado para auxiliar na coleta e análise de dados, possibilitando uma compreensão mais profunda e organizada. Isso assegura que a organização ajuste suas estratégias com base nas observações realizadas. Dentre as fontes de energia presente no processo produtivo, notou-se que a energia elétrica se destaca devido aos altos valores praticados, portanto, essa pesquisa se limitará a esta fonte. A identificação dos USE advém de uma massiva e cautelosa análise de dados, que serão coletados mediante o sistema de medição de energia elétrica. Objetivos específicos incluem a análise do consumo de energia elétrica passado e presente, identificação de usos finais da energia elétrica e a criação de indicadores de desempenho. Para esse projeto foram tratadas as áreas com o consumo expressivo de energia elétrica, sendo elas o sistema de ar comprimido e o processo produtivo de pintura. O método desenvolvido tem como cerne as normas ISO 50001, 50004 e 50006, visando contribuir para a compreensão dos processos energéticos e tendências de consumo. Foram formuladas hipóteses para investigar oportunidades de melhoria do desempenho energético, variáveis relevantes e a maturidade normativa da estrutura da empresa. Com as análises dos resultados foi possível extrair um diagnóstico energético a ponto de fomentar um embrião de estruturação para a certificação da ISO 50001. As análises revelaram que não há componente sazonal nos indicadores de consumo e demanda de energia elétrica, sendo o volume de produção a principal variável que afeta o desempenho energético. A etapa de coleta de dados foi consignada como a fase preeminente, incumbida de prover análises, indicadores e informações passíveis de comparação ao longo de distintos períodos. Sendo propostas ações de conservação de energia acerca dos USE e sugestões de trabalhos futuros com base no direcionamento dos resultados obtidos.
Análise de eficiência energética: uma transformação digital residencial
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-05) Lima, Gunnar Junqueira de Souza ; Nascimento, Andreas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O aumento da demanda por energia elétrica, aliado aos altos custos de produção de energias limpas e renováveis, tem elevado os preços e gerado preocupações na indústria, comércio e residências. Podendo representar até 100% em alguns países nos últimos 20 anos, esse aumento impacta diretamente o desenvolvimento econômico e os custos de produtos e serviços. Torna-se assim crucial a busca por formas mais eficientes de uso e a adoção de bons hábitos para um desenvolvimento sustentável. Este trabalho investigou maneiras de reduzir o consumo elétrico em uma residência através do uso de tecnologias modernas de monitoramento, otimizações e automações, além de promover a conscientização sobre o impacto do consumo de energia. O estudo focou na coleta contínua de medições de consumo, gerando um banco de dados com mais de 1 milhão de medidas. Mudanças nos hábitos associadas a várias análises, otimizações e automações, permitiram comparar diferentes cenários resultando em uma redução de 20% no consumo de energia elétrica. A busca por melhorias contínuas levou a uma redução ainda maior, chegando a expressivos 40% ao longo dos 2 anos do projeto, resultando em um retorno total de investimento de 1,5 anos. Aliado a isso, o trabalho também proporcionou melhorias sensíveis nos padrões de conforto e segurança demonstrando ganhos práticos, financeiros e comportamentais no uso racional da energia elétrica em uma residência.
Avaliação da influência do magnésio e níquel nos parâmetros microestruturais e na resistência mecânica e à corrosão da Liga Al-5%Cu
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-28) Santos, Joyce Ranay ; Brito, Crystopher Cardoso ; Santos, Denílson Paulo Souza ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As propriedades mecânicas que estão associadas a resistência dos materiais são fatores cruciais a serem considerados no desenvolvimento de engenharia das ligas de séries aeronáuticas. A fim de potencializar desempenho e promover características ideais aos materiais, é necessário considerar os meios e condições em que será submetido. Tais aspectos são intrínsecos da estrutura bruta de solidificação, à depender essencialmente dos parâmetros térmicos envolvidos no processamento, assim a partir da velocidade de avanço da isoterma liquidus (VL) e taxa de resfriamento (Ṫ) que cooperam com a evolução do arranjo microestrutural. O presente trabalho objetiva desenvolver uma análise teórico/experimental sobre a influência da adição de 1%Ni sobre as propriedades mecânicas e resistência à corrosão das ligas do sistema Al-5%Cu-1,5%Mg, com vistas a avaliar a definição da microestrutura e estabelecer correlações com a resistência mecânica e à corrosão, promovendo subsídios para um planejamento adequado operacional vinculado às características finais de aplicação: assim como, o enorme potencial para uso em diversos setores da indústria e agregadas aos materiais avançados, ou seja, como em compósitos de matrizes metálicas para estruturas aeronáuticas e aeroespaciais. Para tanto, foram realizados experimentos envolvendo a solidificação unidirecional vertical ascendente em regime transitório de fluxo de calor, definindo parâmetros térmicos correlacionados aos parâmetros microestruturais e suas características. Os resultados de caracterização incluem, integralmente, pela matriz rica em Al com morfologia dendrítica em toda a faixa de resfriamento, sendo que para a liga com Ni observou-se um refinamento microestrutural. Nesse ínterim, de acordo com os padrões analisados foram verificados a presença das fases θ-Al2Cu e S-Al2CuMg na liga Al-5%Cu-1,5%Mg e as mesmas fases e mais γ-Al7Cu4Ni na liga Al-5%Cu-1,5%Mg-1%Ni. A partir do estabelecimento das leis experimentais de crescimento foram correlacionados os espaçamentos dendríticos primário e secundário (λ1 e λ2) com os parâmetros térmicos de solidificação, VL e Ṫ. A microdureza Vickers (HV) e limite de resistência à tração (σU) da liga quaternária foi superior em decorrência das fases intermetálicas complexas contidas na microestrutura. Entretanto, os ensaios de corrosão em uma solução de 0,06M de NaCl indicaram uma maior deterioração na liga com Ni devido à formação de pares galvânicos entre a matriz α-Al e os intermetálicos presentes, enquanto comparado com a liga ternária que os diâmetros dos pites foram menores.
Qualidade de colagem de elementos de MLC segundo a ABNT NBR 7190-6 (2022) considerando dois tratamentos: CCA e termorretificação
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-06) Baz, Rodrigo José de Queiroz ; Molina, Julio Cesar ; Souza, Alexandre Jorge Duarte ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Na confecção de Madeira Lamelada Colada, usualmente utiliza-se madeiras reflorestadas, que necessitam de tratamento preservante, contra o ataque de xilófagos (organismos que degradam a madeira, tais como fungos e cupins). O tratamento com substâncias de Cromo, Cobre e Arsênio (CCA), de elevada toxidade, é o mais utilizado, em contato direto, causa a morte de qualquer organismo vivo e não há na legislação, instruções para o correto descarte. Tais considerações, tornam a termorretificação uma excelente alternativa, porque não há o uso de substâncias tóxicas. As instruções normativas da ABNT NBR 7190-6 (2022), foram utilizadas para avaliar qualidade de colagem e a resistência mecânica de vigas de MLC da espécie Pinus sp., coladas com adesivo KDG 1909. Efetuados ensaios de delaminação e de resistência ao cisalhamento das linhas de cola a partir de corpos de prova retirados de vigas de MLC, nas dimensões (5 x 8 x 120) cm. Efetuados ensaios de flexão para a avaliação da resistência e da rigidez das vigas. Comparadas combinações de tratamento/adesivo de madeiras in natura com madeiras tratadas com CCA e termorretificadas a 160º C. Foram obtidas as porcentagens de delaminação: 2,39%, 1,67% e 1,41%, para madeiras in natura, tratadas com CCA e termorretificadas, respectivamente. Foram obtidas as respectivas resistências médias ao cisalhamento das linhas de cola: 7,51MPa, 9,88MPa e 8,49MPa, com ruptura predominante na madeira nas seguintes porcentagens: 91%, 88% e 76%. Nos ensaios de flexão, obteve-se, respectivamente, os valores de MOR (módulo de ruptura) 105 MPa, 104 MPa e 107 MPa, e os valores de MOE (módulo de elasticidade) 16088 MPa, 16037 MPa e 13037 MPa, para as madeiras in natura, tratadas com CCA e termorretificadas, respectivamente. As porcentagens de delaminação permaneceram dentro do limite de 4% estabelecido pela ABNT NBR 7190-6 (2022) com porcentagem de ruptura na madeira superior a 50% indicando a boa eficiência na colagem nas três situações, sendo que as vigas termorretificadas apresentaram menor MOE. As análises estatísticas indicaram que as amostras tratadas tiveram melhores resultados de qualidade de colagem em relação as amostras in natura.
Aplicação de machine learning para mapeamento de regiões de estabilidade: Análise da performance do modelo através de ajuste de hiperparâmetros e threshold
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 0024-08-22) Neto, Giovana Ramon Luiz ; Oliveira, Rafael Sfair ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O número de exoplanetas cresce a cada ano e o mapeamento das regiões de estabilidade ao redor desses corpos é um estudo significativo, uma vez que leva a identificação da presença de potenciais satélites e sistemas de anéis. A fim de realizar essa investigação, usualmente são empregados conjuntos de simulações numéricas de N-corpos, caros computacionalmente. O objetivo principal deste trabalho foi aplicar modelos de Machine Learning para classificar mapas de regiões de estabilidade ao redor de sistemas planetários hipotéticos em órbitas do tipo-S. Foram desenvolvidas 100.000 simulações numéricas adimensionais do problema de três corpos (estrela-planeta-partícula) através do integrador Rebound/IAS15. Cada sistema explorava nove características diferentes, incluindo os elementos orbitais da partícula e do planeta, assim como a razão de massa do sistema. As simulações foram classificadas como instáveis ou estáveis e a amostra construída foi utilizada como conjunto de treino para os modelos de Machine Learning. Foram empregados cinco algoritmos diferentes de Machine Learning, e o melhor desempenho foi alcançado pelo XGBoost, com uma accuracy igual a 98,48%, uma recall e precision equivalentes a 94% para partículas estáveis e de 99% para partículas instáveis. A análise foi estendida para o mapeamento da estabilidade da região da Sailboat, utilizando quatro conjuntos de simulações numéricas diferentes, cada um composto por 300.000 condições iniciais. O intuito dessa fração do trabalho, foi identificar o limite da existência da estabilidade da Sailboat para diferentes razões de massa, excentricidades do corpo perturbador, inclinações e argumentos do pericentro da partícula, confirmando o estudo presente na literatura e acrescentando novas investigações para o comportamento da região. Através do emprego do melhor modelo para o XGBoost, foi atingida uma accuracy superior a 97% para todos os casos avaliados. Os algoritmos de Machine Learning reduziram o tempo computacional gasto em simulações numéricas para o problema de três corpos em uma previsão de alguns minutos.
Análise comparativa das viabilidades técnica e ambiental de fibras ópticas de plástico de origem fóssil e renovável
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-05-28) Barreto, Rafaela Cilene Souza ; De Oliveira, José Augusto ; Santos, Mirian Paula ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O setor de telecomunicações e toda a infraestrutura capacitada por fibras ópticas têm ampliado sua presença global, acompanhando a rápida evolução da demanda da sociedade por informações e tecnologia. Enquanto as Fibras Ópticas de Vidro, do inglês, Glass Optical Fiber (GOF) são comumente utilizadas para propagar sinais a altas taxas e a longas distâncias, as Fibras Ópticas Plásticas, do inglês, Polymer Optical Fiber (POF) podem ser uma vantajosa alternativa em comunicações a curtas distâncias, no entanto, sua fabricação tem sido realizada a partir de fontes fósseis, o que acarreta alto potencial de impactos ambientais negativos ao longo do seu ciclo de vida. Uma oportunidade para a superação desta adversidade é a utilização de biopolímeros de fontes renováveis. O poli(metacrilato de metila) (PMMA) é altamente utilizado na fabricação de POFs, devido a sua alta transparência, durabilidade e relação custo benefício. Para que o PMMA de origem renovável possa substituir o PMMA de origem fóssil, o mesmo deve apresentar uma transparência compatível ao PMMA de origem fóssil. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho ambiental entre dois tipos de fibras ópticas, sendo uma constituída por um núcleo de PMMA de origem fóssil e outra por um núcleo de PMMA de origem renovável, e se possível, avaliar o seu desempenho tecnológico. As avaliações iniciaram com o processo de caracterização de duas amostras de materiais fósseis e duas amostras de materiais renováveis, destas amostras foram confeccionados filmes e pré-formas para a posterior fabricação de fibras, logo após foi realizado um teste de biodegradação, que de acordo com seu resultado, detectou-se a necessidade da realização uma análise de ângulo de contato. Os resultados da caraterização por espectroscopia vibracional no infravermelho por transformada de Fourier, do inglês Fourier Transform Infrared (FTIR) mostraram alta similaridade entre os materiais. A espectroscopia no ultravioleta-visível permitiu constatar que os materiais não apresentam transições eletrônicas na região de interesse (530 nm, 573 nm e 650 nm). A calorimetria exploratória diferencial para as amostras de PMMA de origem renovável revelou uma temperatura de transição vítrea menor do que a relatada na literatura, que podem estar relacionadas com a adição de plastificantes. Já a termogravimetria revelou que as amostras de origem renovável apresentam picos mais alargados do que as amostras de origem fóssil, sendo um indicativo de ocorrerem mais de uma reação de decomposição simultaneamente, porém em velocidades diferentes. Como conclusão, foi possível observar que o PMMA de fonte fóssil e renovável apresentam estruturas semelhantes, tornando assim o material um candidato com alto potencial para a substituição na construção de uma POF.
Equipamento assistivo modular para reabilitação motora de membros inferiores
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-10) Condori, Victor Raul Huaman ; Silva, Fernando de Azevedo ; Rosado, Victor Orlando Gamarra ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As Tecnologias Assistivas são recursos tecnológicos desenvolvidos para melhorar o desempenho funcional e aprimorar habilidades, promovendo a autonomia e independência do ser humano. No contexto da reabilitação motora, essas tecnologias desempenham um papel essencial na recuperação de pacientes com dificuldades de movimento. No entanto, a complexidade e o custo elevado desses recursos frequentemente limitam o acesso para uma grande parte da população. Este estudo desenvolve uma solução acessível e eficiente para reabilitação motora. O objetivo deste estudo consiste em projetar um equipamento assistivo modular voltado para a reabilitação dos membros inferiores de pacientes com dificuldades de locomoção ou mobilidade temporariamente reduzida. O método aplicado abrange o dimensionamento e a integração de mecanismos Openbuilds (um conjunto de componentes mecânicos que permitem a construção de máquinas e projetos de automação) com sistemas eletropneumáticos. Os sistemas eletropneumáticos são controlados por uma placa de Arduino Mega 2560, que envia sinais às válvulas direcionais controladas por solenoides, permitindo o acionamento dos atuadores pneumáticos. A modelagem e animação do equipamento, simulando um paciente em fase de reabilitação foram desenvolvidas no ambiente do Inventor Studio, utilizando o software Autodesk Inventor 2024. O equipamento é composto por quatro módulos de reabilitação: o primeiro atende os joelhos com movimentos de flexão e extensão; o segundo atende o quadril com movimentos de abdução e adução; o terceiro atende o quadril com movimentos de flexão e extensão; e o quarto atende os tornozelos com movimentos de flexão dorsal e flexão plantar, tendo como resultado deste estudo a solução accessível e eficiente na reabilitação motora. Os testes experimentais demonstram que o sistema eletropneumático, realiza um processo de terapia para cada módulo de reabilitação, configurado para três sessões de 20 ciclos, com intervalos de descanso de 1 minuto entre as sessões. Por tanto, este estudo oferece tecnologia social accessível, promovendo a inclusão social de indivíduos com disfunções motoras. As limitações do trabalho incluem a necessidade de testes clínicos mais extensivos para validar a eficácia em ambientes reais de reabilitação.
‬ Pirólise lenta catalítica in-situ do bagaço de cana-de-açúcar usando catalisadores alcalinos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Pereira, Ana Helena de Campos ; Luna, Carlos Manuel Romero ; Ávila, Ivonete ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A biomassa é atualmente usada como fonte de energia renovável. O aproveitamento da biomassa através da pirólise tem o potencial de produzir biocombustíveis com alta densidade energética. A pirólise de biomassa é o processo de decomposição térmica da biomassa em meio inerte, gerando três produtos distintos, sendo: um sólido (biochar), um líquido (bio-óleo) e um gás (gás pirolítico). Existem alguns tipos de pirólise, entre eles a pirólise rápida e a pirólise lenta. A pirólise lenta é voltada para a produção de biochar, porém produz uma quantidade significativa de bio-óleo. O bio-óleo produzido pelo processo de pirólise lenta apresenta uma série de desvantagens tais como, o elevado teor de água, a acidez e a composição química muito variável, fatores que dificultam o seu uso e sua comercialização como um biocombustível, tornando-o um resíduo neste processo. Assim, foi proposto o uso de catalisadores durante a pirólise como uma tentativa de resolver ou minimizar estes problemas. Existem duas configurações possíveis no processo de pirólise catalítica, a configuração Ex-Situ, a qual o catalisador não tem contato direto com a biomassa e a In-situ, que consiste na mistura direta da biomassa com o catalisador, situação que deixa o processo mais simples. A literatura recente apresenta diversos trabalhos sobre pirólise catalítica, porém há pouca referência quanto ao uso de catalisadores alcalinos na pirólise lenta. No contexto brasileiro, a aplicação da pirólise catalítica do bagaço de cana-de-açúcar mostra-se relevante, devido à grande produção de etanol oriunda da cana-de-açúcar e à possibilidade de se produzir biocombustíveis além de se valorizar o bio-óleo produzido por pirólise lenta que normalmente é descartado como resíduo. Dessa forma, este projeto de mestrado propõe um estudo da pirólise lenta catalítica do bagaço de cana-de-açúcar usando catalisadores alcalinos, visando a melhora da qualidade do bio-óleo, assim como, dos outros produtos derivados da pirólise.

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