Faculdade de Engenharia, Bauru

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Avaliação dos efeitos da pandemia covid-19 sobre a gestão dos resíduos sólidos urbanos – Estudo de caso no município de São Paulo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-25) Silva, Ednei Rodrigues ; Mondelli, Giulliana
Em 2020, apesar de todo esforço e estrutura existentes, os países desenvolvidos sofreram os efeitos da doença causada pelo novo Coronavírus (COVID-19), variante do vírus causador da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2), que em poucos meses se espalhou por todos os continentes, tornando-se uma pandemia. Diferentes ações de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU) foram tomadas por diversos municípios e países para evitar a dispersão do vírus, contudo algumas destas ações impactaram o Gerenciamento Integrado dos Resíduos Sólidos Urbanos (GIRSU) e sua valorização. O gerenciamento integrado tem como principal objetivo a diminuição da disposição final de resíduos diretamente no solo, por meio da implantação de diferentes rotas tecnológicas, que atendem à hierarquia de resíduos preconizada na Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS, 2010) e suas metas estabelecidas pelo Plano Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2022). Deste modo, o objetivo da tese foi avaliar: i. os protocolos adotados para o GIRSU após a proliferação da COVID-19; ii. eventuais traços dos vírus presentes nos lixiviados e chorume produzidos pelos resíduos sólidos domiciliares (RDO); iii. com base nos dados de geração do RDO, estrutura de reciclagem corrente e de amostras dos lixiviados e chorume produzidos nos RDO do município de São Paulo, o impacto da pandemia sobre a geração e recuperação dos RDO no município. Como resultados das avaliações mencionadas: i. Não houve impactos à coleta e transporte dos resíduos sólidos domiciliares durante a emergência sanitária, apesar das dificuldades que se apresentavam à época da pandemia da COVID-19; ii. A coleta seletiva manteve o patamar de cerca de 2,0% da quantidade de resíduos domiciliares (RDO) coletada, salvo em 2020 quando a coleta seletiva alcançou 2,5%, decorrente da paralização das atividades do setor informal que opera no segmento; iii. Embora São Paulo tenha suspendido as atividades das cooperativas de reciclagem habilitadas, não houve prejuízo à coleta seletiva no município; iv. Os resíduos de serviços de saúde (RSS) coletados foram tratados de maneira adequada, mesmo com o aumento de 29% na geração desses resíduos entre os anos de 2019 e 2021; v. O método proposto para indicar a presença do RNA SARS-CoV-2 mostrou que houve variação de concentração da carga viral das amostras de lixiviado da estação de transferência durante o período de amostragem, o que demonstra que o método é eficaz para identificar a presença da infecção nesta matriz de determinada região. O estudo contribui para futuras ações necessárias a serem aplicadas em estado de emergência sanitária, que auxiliarão à decisão de manutenção das atividades de segregação na fonte e aquelas relacionadas à cadeia de recuperação dos resíduos.
Detecção e localização de vazamentos utilizando Internet das Coisas e Aprendizado de Máquina
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-21) Rolle, Rodrigo Pita ; Godoy, Eduardo Paciência
A gestão dos recursos hídricos é uma das grandes preocupações ambientais do Século XXI, sendo tema de iniciativas globais como os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas. O paradigma tecnológico da Internet das Coisas (IoT) traz consigo o potencial de colaborar para a criação de cidades inteligentes, marcadas pelo consumo racional e pela contenção do desperdício. Esta pesquisa aborda o problema do monitoramento distribuído das redes de distribuição de água (RDA), usando redes de comunicação sem fio de longa distância e baixa frequência de transmissão de informações (LPWAN), com foco na detecção e localização de vazamentos. O trabalho é baseado em três partes principais, sendo infraestrutura aderente à IoT, simulação computacional de RDA e técnicas de aprendizado de máquina para detecção e localização de vazamentos. Na parte relacionada à IoT, foi desenvolvido um protótipo de dispositivo remoto de medição de variáveis de interesse, como a pressão na tubulação, com conectividade LoRaWAN. Esses dispositivos de medição transmitem dados numa baixa frequência (dezena de minutos) para uma infraestrutura computacional em nuvem para análise de dados, detecção e localização de vazamentos. A técnica de Aprendizado de Máquina desenvolvida é baseada em Redes Neurais de Grafo (GNN), que são estruturas que consideram não apenas os valores das variáveis medidas pelos dispositivos de medição (pressão), mas também a disposição espacial dos pontos da rede. Através de uma correlação entre a topologia da GNN e da RDA torna-se possível estimar a localização dos vazamentos. Modelos de RDA em ambiente de simulação computacional foram criados para viabilizar a coleta de dados em diversos cenários de operação, especialmente situações de vazamentos em diferentes localidades. Duas RDAs hipotéticas de tamanhos distintos foram criadas como casos de estudo, para estudo e avaliação da capacidade de localização do vazamento pela técnica desenvolvida. Os testes realizados contemplaram variações no tamanho da rede (distância dos canos), intervalo de aquisição de dados e diâmetro da tubulação. Também foi apresentada uma proposta para estimação das medições de pressão nos pontos de junção, visando reduzir o número de sensores instalados. Os resultados mostram que a técnica baseada em GNN é viável para a detecção e estimativa da localização de vazamentos, considerando as restrições de taxa de transmissão de dados de medição das aplicações de IoT usando redes LPWAN.
Gerenciamento de resíduos de poliestireno expandido (EPS) pós-consumo para obtenção de ecopainéis
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-07) Pizza, João Victor Bertolino ; Bertolini, Marília da Silva ; Souza, Ricardo Gabbay de
Atualmente, questões ambientais têm sido um tema encontrado frequentemente nas discussões mundiais, no que tange o reaproveitamento, reciclagem, coleta seletiva, redução de resíduos em suas origens, entre outros aspectos que contribuem para a proteção do meio ambiente. Neste aspecto, tem sido crescente a busca por produtos sustentáveis, que aliem materiais alternativos, menor custo de produção e reduzido consumo de energia, melhorando a qualidade do meio ambiente. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a produção e caracterização de painéis de partículas produzidos com madeira e poliestireno expandido (EPS) pós-consumo, contribuindo com o gerenciamento destes resíduos e com a obtenção de um novo produto de conceito sustentável. Os painéis foram produzidos com partículas industriais de madeira de eucalipto com duas composições granulométricas, onde as partículas maiores foram acondicionadas no núcleo enquanto as partículas finas foram acondicionadas na superfície do painel, além de resina poliuretana à base de óleo de mamona como adesivo e inclusão de poliestireno expandido (EPS) pós-consumo. O EPS foi proveniente de embalagens térmicas pós consumo processadas, sob forma de grânulos. Foram estudadas as quantidades de 12,5% e 25% de EPS adicionado, avaliando a influência destes teores nas propriedades físicas, mecânicas e térmicas dos painéis obtidos. As caracterizações física e mecânica ocorreram conforme a NBR 14810 (2018), e condutividade térmica, de acordo com a norma ASTM E1530 (2011). As amostras também foram analisadas quanto à estabilidade térmica, por meio de termogravimetria (TGA), e sua microestrutura por MEV, para verificação da interação entre madeira-EPS. Como resultados, os painéis apresentaram desempenho físico, mecânico e térmico condizentes com as normas e literaturas da área. As micrografias mostraram a interação satisfatória dos materiais utilizados para suas respectivas funções na composição dos painéis. O ensaio termogravimétrico revelou boa estabilidade térmica dos compósitos, demonstrando a viabilidade de produção destes painéis em conjunto com materiais mais sensíveis a elevadas temperaturas, como o EPS.
Comparação dos métodos de análise de deslocamento por escaneamento a laser e por elementos finitos de perfis de aço estrutural soldados
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-12) Pereira, Josemairon Prado ; Sousa, Edson Antônio Capello ; Gonçalves, Gilberto de Magalhães Bento
Dentre os fatores inerentes ao processo fabril, duas variáveis significativas influenciam a qualidade do cordão de solda, na fabricação e montagem das estruturas metálicas e precisam manter baixa variabilidade com limites confiáveis: a distorção e a tensão residual. Assim, este trabalho focaliza o mapeamento dessas distorções e as tensões residuais oriundas do processo de soldagem MAG e causadas pela fonte de calor. Para isso, é importante ter um método de escaneamento a laser, para analisar o comportamento do aço estrutural, mediante a aplicação da soldagem, este método foi validado através do método de elementos finitos, simulando a situação real, isso permitirá assegurar a qualidade fabril necessária. Diante disso, os perfis de aço ASTM A36 na chapa dobrada tipo U 100 x 50 x 3,04 mm e U 100 x 50 x 2,65 mm, conformados no aço ARBL CSN Civil 300, foram submetidos ao processo de soldagem e o sistema acoplado ao braço robótico Motoman UP6, usando quatro tipos de juntas experimentais com e sem ponteamentos, dois tipos de arame-eletrodos, AWS ER70S-3 e AWS ER70S-6, proteção gasosa de 75% Ar - 25% CO2 e parâmetros de soldagem que mantêm a mesma corrente. A metodologia apresentada baseia-se no escaneamento a laser instantâneo das peças a serem unidas com sobreposição de nuvem de pontos, no mesmo referencial, assessorado pelo método de elementos finitos, com o software ANSYS 2021.R2, realizando a análise matemática tridimensional. O método de escaneamento a laser avaliou diretamente a distorção no perfil dobrado e a modelagem da fonte de calor em movimento, validado pelo método de elementos finitos, considerando a dupla elipsoide de Goldak, mapeando a distribuição térmica e, consequentemente, as tensões residuais e distorções provenientes da ação do calor. Na sequência, com o auxílio de termopares, verificaram-se as temperaturas alcançadas na soldagem, as quais serviram de base para o método de elementos finitos e conferência do aporte térmico, que promovem as tensões residuais. Essas tensões devido à soldagem MAG foram medidas por equipamento de difração de raio-X, para validação do modelo por elementos finitos. Contudo, a fim de nortear as respostas do escaneamento a laser, os corpos de prova foram analisados quanto à macroestrutura, microdureza, aos resultados de teste a tração e da análise química. Os resultados obtidos com a validação do modelo numérico, através do procedimento experimental por XRD, permitiram visualizar o comportamento dessas tensões e sua origem próxima ao cordão de solda, em função da conformação sofrida. Com o processo de soldagem robotizado bem-sucedido, o escaneamento a laser foi eficaz na determinação da distorção apresentada pelos corpos de prova e validado pelo método dos elementos finitos, com alto grau de assertividade, resultando em um procedimento que pode prever as distorções também em outras condições, ou mesmo em novo procedimento de soldagem de maior penetração, assim como propiciar melhorias nas especificações de soldagem e na automação do processo de soldagem.
Efeitos das mudanças climáticas e alterações do uso e ocupação do solo sobre as vazões de bacias hidrográficas da Serra da Mantiqueira, UGRHI-1 (SP)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-23) Teramoto, Aline Satie ; Vilanova, Mateus Ricardo Nogueira
Alterações do uso e ocupação do solo e mudanças climáticas afetam o ciclo hidrológico e, consequentemente, os regimes das variáveis hidrológicas. Tendências ou mudanças em séries de vazão acarretam prejuízos para as bacias hidrográficas, exigindo a aplicação de instrumentos para o planejamento de recursos hídricos, como os testes não paramétricos e realização do mapa dinâmico da região. Para tanto, foram aplicados os testes de Mann-Kendall, para averiguar a existência de tendências de aumento ou diminuição das séries médias/totais anuais e sazonais de precipitações e vazões das bacias estudadas, bem como a identificação de possíveis momentos de mudança dos padrões destas variáveis por meio do teste de Pettitt. Conjuntamente, para avaliar se possíveis mudanças foram decorrentes de mudanças do clima e/ou de alterações do uso e ocupação do solo, analisou-se a tendência e ponto de mudança nas séries de evapotranspiração de referência (Etr) e real (Eta), e imagens de satélite das bacias da UGRHi-1 (Serra da Mantiqueira), utilizando técnicas de classificação supervisionada. Os resultados obtidos no teste de Mann-Kendall consistiram em tendências crescentes nas chuvas durante o inverno das duas estações de precipitação analisadas, e tendências de diminuição no verão da estação 61250000 e de aumento no verão da Eta. O teste de Pettitt constatou reduções nas vazões da estação 61250000 nos anos de 1967, no verão, e de 1988, no outono, bem como na Etr no verão em 1998, e em 2006 na Eta durante o outono. A análise de uso e ocupação do solo detectou degradação gradativa na bacia do Rio Sapucaí-Mirim, e conversão e expansão da área urbana na área da bacia do Rio Sapucaí-Guaçu. Isto posto, com fundamento na análise da contribuição das variáveis hidrológicas nas alterações das vazões, verificou-se que a hipótese da tendência e ponto de mudança nas séries fluviométricas de verão e outono é baseada no uso e ocupação do solo.
Técnicas de processamento de sinais aplicadas a separação de dados e análise em frequência de sinais UHF emitidos por falhas de transformadores
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-10) Schiewaldt, Karl ; Castro, Bruno Albuquerque de ; Ardila-Rey, Jorge Alfredo ; Universidad Técnica Federico Santa María
Sistemas de monitoramento de transformadores de potência visam realizar o diagnóstico de falhas incipientes e evitar o colapso total da máquina. Tal fato tem extrema importância para o adequado planejamento de manutenção como também evitar o ônus de cobranças pelo não fornecimento de energia elétrica. A degradação dielétrica causada por operações em sobrecarga, contaminação dos materiais isolantes ou mesmo defeitos oriundos da fabricação ou transporte do transformador, podem dar início a falhas como descargas parciais e arcos elétricos. Esses últimos também podem ser conhecidos como descargas totais. Diversos são os métodos para se diagnosticar descargas sendo a detecção de ondas de ultra alta frequência, ou método UHF, um dos mais promissores. Neste contexto, um dos desafios desta análise é estabelecer uma determinada faixa de frequência que caracterize corretamente o espectro emitido pelas falhas oriundas de transformadores. Outro desafio é o desenvolvimento de sistemas de classificação de falhas para se permitir um maior planejamento de manutenção, uma vez que diferentes falhas demandam diferentes ações de manutenção. Todavia, muitos algoritmos de classificação de falhas se valem do próprio espectro de frequência destas, e a limitação espectral da faixa de frequência a ser considerada para o diagnóstico de falhas em transformadores, embora possa auxiliar em projeto de hardwares de sistemas de aquisição de dados, pode limitar algoritmos de classificação. Desta forma, essa dissertação avalia 3 sistemas de classificação de falhas (técnica cromática, análise de componentes principais e análise de forma) em 3 faixas de frequências UHF consolidadas pela literatura técnico-científica (banda total, banda de 100 MHz a 1 GHz e banda de 400 MHz a 900 MHz) considerando descargas totais internas e descargas parciais superficiais em isoladores de um transformador. Os resultados indicam que a análise de componentes principais foi a técnica mais eficaz em classificar as falhas. No mais, a menor banda considerada pelo estudo (400 MHz a 900 MHz) não impacta na eficácia da classificação, o que pode ser fator primordial para sistemas de aquisição de dados mais simples, ou seja, com menores taxas de aquisição para sistemas de identificação e classificação de falhas em transformadores.
Cidades saudáveis e sustentáveis: efeito de variações na forma de contato com a natureza sobre a saúde pública como subsídio ao design de espaços verdes urbanos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-01) Loureiro, Anna Isabel Silva ; Bressane, Adriano
Com a crescente urbanização é crucial desenvolver estratégias para o alcance de cidades saudáveis e sustentáveis, que promovam a qualidade de vida em contato com a natureza. Essa pesquisa tem como objetivo analisar o efeito de variações na forma de contato com a natureza sobre a saúde, visando gerar evidências capazes de contribuir com o design de espaços verdes urbanos mais saudáveis e sustentáveis. A pesquisa obteve aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo seres humanos, com registro CAAE 58149622.3.0000.0077 e Parecer 5465967. Para o estudo, foram coletados dados sobre o perfil dos respondentes, indicadores de estresse, ansiedade e depressão, a intensidade de atividades realizadas em contato com a natureza, sua duração e frequência. A coleta foi realizada através de formulário online de autopreenchimento, alcançando de 2136 respondentes, necessário para um nível de confiança de 95% (α = 0.05), poder de teste de 80% (β = 0.20) e uma diferença mínima detectável de 10% (ρ = 0.1). Para a análise estatística dos dados foi aplicada uma análise de variância, seguida de teste post-hoc para comparações múltiplas pareadas, entre grupos com variações na duração, na frequência e na intensidade de atividades físicas durante o contato com a natureza. Espera-se que os resultados possam contribuir com evidências para subsidiar o design de espaços verdes urbanos, no que se refere à sua forma e funcionalidade, adequados às atividades, e à promoção de eventos de lazer e recreação em contato com a natureza, com a duração e a frequência adequadas à melhoria da saúde pública.
Estudo dos efeitos da radiação em sistemas SHM utilizando o método da impedância eletromecânica para aplicações aeroespaciais e instalações nucleares
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-05) Assis, Helder Luiz Taveira de ; Campos, Fernando de Souza
Este trabalho apresenta um estudo experimental da influência da radiação nos sistemas de monitoramento de integridade estrutural, do inglês Structural Health Monitoring (SHM), com base no método de impedância eletromecânica usando diafragmas piezelétricos de baixo custo. Para aplicação do método, a medida de referência foi obtida sem radiação e depois comparada pelos índices de dano após a aplicação da radiação. Considerando as aplicações nas usinas nucleares, a irradiação e o cálculo dos índices de dano foram realizados na faixa de 10 kgy a 60 kgy em intervalos de 10 kGy. As medidas de impedância foram realizadas em 7 bandas de frequência entre 0 à 65 kHz. Os resultados mostram que, devido à alteração nas assinaturas de impedância, os valores dos índices de dano aumentam de acordo com a dose total de radiação aplicada, o que pode indicar uma falsa indicação de dano. Além disso, os resultados indicam que existem bandas de frequência menos sensíveis à radiação e um limiar pode ser definido para distinguir a radiação de danos estruturais.
Análise probabilística das fundações em estacas mistas de obra predial: um estudo de caso
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-01-04) Nadai, Guilherme Iberê Bueno de ; Nogueira, Caio Gorla
Dentre as diversas soluções para fundações de empreendimentos prediais de grande porte, certamente a estaca mista (pré-moldada de concreto e perfil metálico) é uma solução diferenciada e pouco usual. Este conceito desponta no mercado geotécnico brasileiro como uma alternativa a outras soluções mais comuns, como estacas raiz e metálica. Este trabalho estuda uma obra predial de grande porte locada em Barueri-SP (região metropolitana de São Paulo), com o projeto de fundações em estacas mistas, à luz da teoria da confiabilidade. Foi utilizado o método de confiabilidade de primeira ordem denominado FORM (First Order Reliability Method) como base para os cálculos estatísticos. As parcelas da carga estrutural foram utilizadas como variáveis aleatórias de solicitação ao mesmo tempo que os resultados de ensaios de campo (SPT e ensaios dinâmicos) foram empregados como variáveis aleatórias de resistência. O estudo foi realizado em etapas sendo que, na fase de projeto, analisou-se o estaqueamento utilizando dois dos métodos semiempíricos de previsão de capacidade de carga mais utilizados no Brasil. Na fase de obra, reavaliou-se o estaqueamento utilizando dados de ensaios dinâmicos, diagramas de cravação e empregando o erro de modelo multiplicativo reinserindo-o nos métodos semiempíricos. Notou-se que a utilização de uma análise complementar via teoria da confiabilidade permite buscar pontos críticos no estaqueamento que não foram detectados em uma análise convencional. Os índices de confiabilidade foram satisfatórios utilizando os limites propostos. Por fim, este estudo procura contribuir no sentido de incorporar as análises probabilísticas, no meio geotécnico brasileiro, como forma complementar à verificação da segurança de um estaqueamento.
Avaliação dos impactos às atividades das cooperativas de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis em decorrência da Covid-19: estudo de caso no município de Bauru - SP
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Maia, Fernanda Barbeiro ; Pinto, Fabiana Alves Fiore
Nos últimos anos a atividade de reciclagem se fortaleceu, não só sob a ótica econômica, mas também pela importância e benefícios ambientais associados à reciclagem, uma vez que ela evita uma série de problemas até para o processo produtivo. Por outro lado, com a pandemia de COVID-19, em 2020, foram acarretados inúmeros problemas de cunho econômico e social, no mundo e no Brasil. Diversos fatores contribuíram para esse cenário, tais como fechamento de atividades não essenciais, queda do consumo, colapso da saúde pública e aumento do desemprego. Esta pesquisa objetivou identificar os impactos decorrentes da COVID-19 nas atividades de catadores associados à cooperativas de materiais reutilizáveis e recicláveis do município de Bauru, quanto a sua situação socioeconômica e de saúde. A pesquisa exploratória realizada a partir de entrevistas estruturadas com os gestores de cooperativas e seus membros, permitiu a caracterização da infraestrutura e dos processos produtivos das cooperativas, investigação do perfil socioeconômico de seus membros e da percepção do impacto gerado pela pandemia de COVID-19. A partir do uso do questionário Self-Report-Questionnaire (SRQ-20) foi também avaliado o indício de transtorno mental comum (TMC) dos membros das cooperativas. Entre os resultados mais significativos dessa pesquisa verificou-se que das três cooperativas analisadas, as duas que apresentaram as condições de infraestrutura mais precárias foram aquelas em que os cooperados experimentaram as maiores quedas de renda durante a pandemia. Apenas nessas cooperativas foram observadas respostas positivas quanto à TMC por parte de seus membros. Vale ressaltar que, embora os percentuais de catadores com TMC não sejam elevados, existem sintomas recorrentes que impactam esses trabalhadores em três das dimensões avaliadas a partir desse instrumento, a saber: humor deprimido – ansioso, sintomas somáticos e decréscimo de energia vital.
Influência de resíduos de casca de arroz e óleo de cozinha nas propriedades físico-mecânicas de blocos de adobe com solo siltoso
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-10-06) Marques, Elizângela Dutra ; Souza, Ricardo Gabbay de
Os tijolos de barro não queimados, conhecidos como blocos de adobe, são produzidos a partir de barro cru, secos ao ar livre e podem ser estabilizados com aditivos químicos. Geralmente, incorporam fibras naturais ou sintéticas e resíduos como agregados. A técnica de fabricação de adobe tem raízes históricas e pode ser uma alternativa mais sustentável em comparação com as técnicas contemporâneas. No entanto, trata-se de um tipo de construção vulnerável às intempéries, especialmente à água. A estabilização dessas estruturas é importante para o seu desempenho, uma vez que visa aprimorar determinadas propriedades mecânicas e físicas. O presente estudo tem como objetivo avaliar a influência da combinação de dois subprodutos (casca de arroz e óleo de cozinha usado) na estabilização dos blocos de adobe em relação às propriedades físicas e mecânicas. O estudo fundamentou-se em uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) e a fase experimental foi realizada no laboratório de mecânica dos solos da Faculdade de Engenharia e Ciências de Guaratinguetá (FEG), da Unesp, seguindo as Normas da ABNT correlatadas ao tema da pesquisa. Os testes de caracterização do solo indicaram que os parâmetros granulométricos estavam dentro dos limites mínimos necessários para a produção dos blocos de adobe, sem a necessidade de correção granulométrica. Para avaliar a utilização experimental dos resíduos na estabilização dos blocos de adobe, a casca de arroz foi empregada nas proporções (em relação ao peso do solo seco) de 0,3% e 0,6% combinadas com 1% de óleo de cozinha usado. Ainda foram testadas as mesmas proporções com 20% de areia. Os resultados obtidos não ficaram em conformidade com NBR 16814/2020 para blocos de adobe nos traços testados quanto à resistência à compressão. Observou-se que a composição contendo 0,3% de casca de arroz, combinada com 1% de óleo de cozinha usado, obteve o melhor valor de resistência à compressão após 120 dias de cura, registrando 0,83 MPa. Nos ensaios de absorção de água, a adição de óleo melhorou o desempenho em relação à absorção capilar, embora tenha reduzido a resistência mecânica. Os resultados mais favoráveis foram alcançados com uma taxa de absorção de 16% composta por 0,3% de casca de arroz, 1% de óleo de cozinha e 20% de areia na mistura. Além disso, a composição contendo 0,3% de casca de arroz, 1% de óleo de cozinha usado e sem adição areia apresentou uma taxa de absorção de 18,60% após 120 dias de cura, atendendo às diretrizes normativas. O estudo também demonstrou que a combinação de casca de arroz e óleo de cozinha usado melhorou simultaneamente as propriedades mecânicas e a absorção de água para esta composição. A proporção de 0,3% de casca de arroz resultou no aumento da aderência do material às partículas de argila presentes no solo, reduzindo a porosidade do bloco.
Análise metrológica da qualidade em processos de torneamento: um estudo comparativo entre calibração indireta e separação de erros
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-01) Baldan, Juliana Santiago ; Morais, César Augusto Galvão
A constante evolução dos processos produtivos e a crescente globalização têm impulsionado a fabricação de produtos mais eficientes e de qualidade superior. Nesse contexto, o controle de produtos e processos torna-se fundamental nos ambientes industriais. A usinagem tem a peculiaridade de ser um processo envolvendo um elevado número de variáveis, sendo quase impossível prever o desempenho no corte de materiais metálicos. A imprevisibilidade da usinagem se deve ao fato de ser um processo em que a única restrição é oferecida pela ferramenta de corte. Diante disso, o objetivo principal deste estudo é analisar e comparar os métodos de Calibração Indireta e Separação de Erros no contexto da usinagem por torneamento. O erro transversal foi medido em diversas posições ao longo de um artefato metálico, sendo possível distinguir o desvio do artefato do desvio do carro do torno. A partir dos resultados obtidos foi possível validar ambos os métodos empregados e constatar a presença de erros transversais em todo curso de medição, o que pode ser prejudicial ao equipamento e para a qualidade dos produtos fabricados neste processo.
Procedimento para análise da capacidade de suporte de abastecimento de água: estudo de caso para Bauru – SP
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-11-16) Carpanezi, Julio Cesar Salvador ; Manzato, Gustavo Garcia
Ao longo do tempo, a crescente urbanização das cidades brasileiras concentrou cada vez mais as demandas por infraestrutura de modo a atender à população, trazendo problemas complexos aos sistemas urbanos, a exemplo do abastecimento de água. A demanda cada vez maior coloca uma enorme pressão nas capacidades dos mananciais existentes nessas regiões, sejam eles subterrâneos ou superficiais. Em muitas regiões do Brasil, a escassez hídrica já se tornou uma ameaça constante. Enquanto o crescimento das demandas se apresenta com taxas elevadas, a capacidade de expansão produtiva em muitos casos se apresenta limitada, seja por condições ambientais ou por montantes de investimentos impraticáveis. Em função disso, o trabalho elaborou um procedimento para o desenvolvimento de indicadores e análise através de fronteira de produção no âmbito de setores de abastecimento de água, a fim de se verificar a intensidade de solicitação que uma dada população exerce sobre a disponibilidade de produção de água no meio em que ela se insere. Para este fim, o trabalho aprofundou-se nos conceitos de capacidade de suporte e análises estocásticas de fronteira, ferramentas que abordam as unidades de produção como estando pressupostas a produzir de acordo com a tecnologia e os recursos disponíveis, e atingem uma determinada fronteira de produção quando produzem o máximo possível output para um dado conjunto de inputs, considerando as ineficiências dessas cadeias de produção. Para o alcance dos objetivos propostos, foram conduzidas coletas e análise de dados por meio de estudo de caso em setores de abastecimento da cidade de Bauru, estado de São Paulo, através da coleta de documentos diversos, cadastros, dados de consumo, vazão e demais peças relevantes que foram disponibilizadas pela autarquia municipal responsável. Os resultados indicam que o modelo desenvolvido apresentou saídas consistentes aos dados de verificação compilados, atingindo a proposta de estimar uma função de produção representativa, bem como de desenvolver um banco de dados com os resultados do cálculo da disponibilidade hídrica dos setores do estudo de caso, que refletiu diretamente em uma ferramenta de planejamento que pode ser utilizada e atualizada de forma a prover direcionamento de ações e investimentos de melhorias no sistema. Em conclusão, o objetivo de elaborar um procedimento que possa fomentar modelos visando analisar a capacidade de fronteira produtiva de um setor de abastecimento foi atingido, fornecendo uma ferramenta adicional visando estabelecer melhor utilização de recursos naturais escassos.
Estudo numérico e experimental da convecção natural sobre placas planas e com ondulações
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Verdério Júnior, Sílvio Aparecido ; Scalon, Vicente Luiz ; Oliveira, Santigo del Rio
A transferência de calor por convecção natural ocorre através de forças de empuxo, geradas a partir de gradientes de massa específica e temperatura e da aceleração da gravidade. Cada vez mais pesquisa-se a otimização de sistemas de resfriamento por convecção natural, com o objetivo de reduzir ou eliminar a utilização de sistemas convencionais de resfriamento por circulação forçada. Nesse sentido, o uso de superfícies com ondulações para melhorar a eficiência térmica das trocas de calor por convecção natural tem sido extensivamente pesquisado. O objetivo deste trabalho é o estudo numérico-experimental da transferência de calor por convecção natural sobre placas isotérmicas de geometria plana e com ondulações quadradas, trapezoidais e triangulares. Na definição da metodologia numérica mais adequada a situação-problema, diversos modelos numéricos, em diferentes configurações e parâmetros físico-numéricos, foram construídos e estudados; com resolução através software livre e de código aberto OpenFOAM®. Um aparato experimental foi projetado e construído para o estudo do processo de resfriamento das placas, para validação dos modelos numéricos e análise comparativa de resultados empíricos das diferentes geometrias. Os resultados experimentais validaram, com boa exatidão, os modelos numéricos das geometrias estudadas para o intervalo de Ra analisado. A utilização do modelo de turbulência κ-ε, de forma geral, forneceu resultados numéricos de maior acuracidade. Expressões empíricas do Nu em função do Ra, para as diferentes geometrias estudadas e nos intervalos experimentais de Ra, foram determinadas. O aumento da área global de transferência de calor mostrou exercer maior influência na eficiência térmica das placas que as perturbações geradas no escoamento. A geometria com ondulações trapezoidais apresentou maior eficiência e dimensão de pluma térmica, seguida das geometrias com ondulações quadradas, triangulares e, por fim, a placa plana.
Monitoramento e diagnóstico de falhas em estruturas de compósito utilizando abordagens de aprendizado de máquina
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-15) Monson, Paulo Monteiro de Carvalho ; Conceição Junior, Pedro de Oliveira ; Aguiar, Paulo Roberto ; Rodrigues, Alessandro Roger
Devido suas características físico-mecânicas, como alta resistência, rigidez, peso e resistência à corrosão, a utilização de materiais compósitos de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP - carbon fiber reinforced polymer) vem se ampliando nas últimas décadas, com destaque para aplicações críticas como a aeroespacial e civil. Entretanto, a utilização deste tipo de material apresenta desafios quanto a mecânica dos danos sofridos por estas estruturas, devido à natureza heterogênea e anisotrópica do material. Os compósitos sofrem, principalmente, dois tipos de danos, as fissuras e a delaminação. Neste cenário, o monitoramento da integridade estrutural (SHM – structural health monitoring) deste material se apresenta de forma extremamente necessária para garantir os níveis de segurança, confiabilidade e qualidade requeridos por estas indústrias. Na presente pesquisa, foi proposta uma nova abordagem para detecção e avaliação de danos em estruturas CFRP tendo como base o emprego de algoritmos de deep learning em conjunto a técnicas de interpretabilidade (XAI – explainable artificial intelligence). A análise experimental consistiu no emprego da metodologia proposta para avaliação de diferentes tipos de falhas, como delaminação e fissuras, em corpos de prova de CFRP em configuração comumente utilizada pela indústria aeronáutica. O conjunto de dados utilizado constitui-se de sinais detectados por transdutores piezelétricos fixados na estrutura sob inspeção a partir do método de transmissão-recepção de ondas Lamb. Os sinais adquiridos durante a inspeção dos perfis de CFRP foram rotulados com auxílio das imagens de raio-x das amostras e transformados em representações tempo-frequência utilizando a distribuição de Wigner-Ville. Estas representações tempo-frequência foram utilizadas para o treinamento de diferentes arquiteturas de redes neurais convolucionais. Os modelos devidamente otimizados alcançaram um resultado médio de 0,963 de precisão e 0,984 de sensibilidade. As principais regiões utilizadas pelos modelos para a atribuição da classe das amostras foram analisadas utilizando algoritmos de XAI e técnicas de processamento de sinais para a validação dos classificadores. Os resultados obtidos demonstram a factibilidade do método proposto para o desenvolvimento de soluções auditáveis de SHM em estruturas de compósitos utilizando algoritmos de visão computacional.
Sistemas descentralizados de tratamento de esgoto doméstico: avaliação da eficiência de mídias parabólicas em sistemas MBBR para aplicação em contextos urbanos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-10-19) Ferreira, Marcella Moretti ; Pinto, Fabiana Alves Fiore ; Saron, Alexandre
O lançamento de esgoto sem tratamento nos corpos hídricos afeta de maneira negativa a qualidade das águas, meio ambiente e a saúde pública. No entanto, o acesso aos serviços de saneamento ocorre de maneira desigual, inclusive em grupos atendidos pela rede pública, sendo as pessoas mais pobres e pertencentes a grupos historicamente excluídos os mais afetados, evidenciando a necessidade de adoção de estratégias mais inclusivas na expansão do atendimento dos serviços. Os sistemas descentralizados têm se mostrado uma opção promissora para a complementação do atendimento tradicionalmente feito através de sistemas centralizados por serem mais compactos e apresentarem menores custos de instalação, operação e manutenção. A revisão dos últimos 20 anos em pesquisas sobre o uso de sistemas descentralizados para tratamento de esgoto doméstico no Brasil identificou que estes sistemas podem ser potencialmente utilizados em 79% dos municípios do país. Porém, poucos estudos exploram alternativas para o contexto urbano. Visando a aplicação de sistemas descentralizados compactos para tratamento de esgoto doméstico em contextos urbanos, foi avaliada a eficiência, com foco na remoção de matéria orgânica, de dois reatores MBBR em escala de laboratório, utilizando uma mídia tradicional em formato cilíndrico (MBBR1) e uma mídia com formato parabólico (MBBR2), considerada uma tecnologia emergente. Em termos de COT (Carbono Orgânico Total), a eficiência alcançada pelos reatores MBBR 1 e MBBR 2 foi da ordem de 70% e 60%, respectivamente, sendo que a eficiência do reator MBBR1 foi significativamente superior à do MBBR2. As eficiências observadas convergem com valores observados em estudo com taxa de aplicação orgânica semelhante ao empregado nesta dissertação, porém abaixo da eficiência reportada em estudos que utilizaram altas taxas de aplicação de carga orgânica. Foi avaliada também, a composição da comunidade de microrganismos do biofilme dos reatores através do sequenciamento genético pelo método metagenômico do tipo shotgun. Os resultados mostraram grande semelhança na composição das comunidades biológicas, não justificando a diferença na performance dos reatores. Assim, a diferença na eficiência de remoção de matéria orgânica foi atribuída à diferença de carga orgânica superficial (COS) aplicada durante os ensaios práticos com os reatores em laboratório.
Efeitos do contato com a natureza sobre indicadores de estresse, ansiedade e depressão: o grau de naturalidade importa?
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-11-24) Silva, Mirela Beatriz ; Bressane, Adriano ; Medeiros, Líliam César de Castro
Vários estudos têm mostrado os efeitos positivos do contato com a natureza na saúde pública. No entanto, a maioria das pesquisas tem sido realizada no exterior, o que limita a generalização dos resultados, especialmente em países em desenvolvimento como o Brasil. Para preencher essa lacuna, foi realizado um estudo no Brasil para investigar o impacto do grau de naturalidade no bem-estar mental. Uma pesquisa foi conduzida com 2136 participantes, avaliando seu contato com a natureza e níveis de depressão, ansiedade e estresse. Os resultados revelaram que indivíduos que interagiam ativamente com a natureza tinham melhores resultados de saúde mental em comparação com aqueles que não o faziam. Além disso, os benefícios foram mais significativos quando os indivíduos eram expostos a ambientes com maior grau de naturalidade. Os achados mostraram que a exposição a ambientes mais naturais teve um efeito maior na redução da depressão em comparação com espaços verdes antropizados. O impacto na ansiedade foi mais pronunciado quando os indivíduos se envolviam com ambientes com maior grau de naturalidade. Os efeitos sobre o estresse também variaram com base no grau de naturalidade, com um impacto mais substancial observado ao comparar indivíduos que não tiveram contato com a natureza com aqueles que interagiram com ambientes mais naturais. No geral, o estudo destacou a importância da interação com a natureza para promover o bem- estar mental. Aumentar a exposição a ambientes naturais teve um efeito positivo e estabilizador nos resultados de saúde mental. Esses achados contribuem para a compreensão da relação entre ambientes naturais e promoção da saúde em ambientes urbanos e enfatizam a necessidade de mais pesquisas em países em desenvolvimento.
Impactos da inserção de veículos elétricos em Redes de Distribuição relacionados aos indicadores de desempenho do PRODIST
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-11-17) Marino, João Marcos ; Souza, André Nunes
Os veículos elétricos têm relevante importância de estudo, representando uma mobilidade elétrica em grande desenvolvimento como um meio de transporte atual com grande probabilidade de substituir os veículos à combustão interna. Os problemas climáticos atuais e a necessidade de maior eficiência energética remetem à necessidade do desenvolvimento de uma nova tecnologia para a mobilidade. Apesar de ser uma tecnologia promissora, ainda há limites para seu uso. Um problema importante a ser relatado está na incapacidade de o sistema elétrico de distribuição suportar a alta demanda de veículos a serem inseridos. Estas incapacidades criam impactos e problemas no sistema. Para analisar esses impactos, o software OpenDSS foi utilizado para realizar simulações em um modelo de distribuição de 34 barras do IEEE, além do software Spyder para a obtenção das imagens das simulações. Uma média da demanda de energia do Estado de São Paulo em um período de 24 horas foi inserida no software para traçar uma curva nos horários de pico de consumo. Neste modelo, inseriu-se a curva de demanda mencionada, aferindo as variações de tensão ocorridas em 24 horas. O carregamento dos veículos elétricos ocorre o tempo todo, entretanto, a quantidade de veículos carregados varia conforme os momentos de ponta e fora ponta de consumo. Cargas de 1040 kW representando 140 veículos elétricos foram adicionadas nos mesmos pontos em que as simulações de tensões foram aferidas. Com os veículos elétricos inseridos no sistema, as tensões foram medidas novamente, os resultados foram registrados e comparados aos resultados anteriores. Ressalta-se que 30 simulações foram realizadas, avaliando um possível estado crítico da rede, no qual problemas como flutuação de tensão e defeitos relacionados ao DEC e ao FEC poderiam acontecer. Portanto, existe a necessidade de novas avaliações para a inserção de veículos elétricos sem planejamento no sistema elétrico de distribuição.
Eco-telhados: efeito das variações de formas e materiais na temperatura, volume e características da água da chuva
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-10-20) Munhos, Matheus Marinho ; Silva, Alexandre Marco da
O aumento da ocupação em centros urbanos em conjunto com as mudanças climáticas e o entupimento de aparelhos de drenagem tem gerado em diversas cidades alagamentos e danos à comunidade. A cobertura vegetal em telhados aparece nesse contexto como parte da solução a esse problema. Esta pesquisa avaliou três diferentes tópicos relacionados a telhados, sendo eles: (I) como a disposição de telhados de fibrocimento pode afetar o controle do escoamento superficial e a qualidade da água, as diferenças de temperatura em 3 tipos de cobertura, e o crescimento espontâneo em cada uma delas. (II) como a cobertura vegetal com capuchinha influencia a qualidade da água e no conforto térmico, se comparada à superfície com apenas substrato. (III) A viabilidade de germinação de sementes em telhados com substratos. O experimento foi dividido em três fases. Na primeira fase foram testados três tipos de protótipos em telhados de fibrocimento, na segunda e na terceira, dois tipos de telhados, com cobertura vegetal e sem cobertura vegetal, mas com substrato. Os dados foram organizados em planilha e submetidos a análises estatísticas descritivas. No primeiro subprojeto concluiu-se que o crescimento espontâneo não ocorreu, e que a disposição da telha influencia na capacidade de redução do escoamento superficial. Na segunda concluiu-se que as plantas necessitam de regas frequentes, e que a capuchinha não se desenvolve plenamente em camadas finas de substrato, porém contribui ao conforto térmico. Houve em média 6,8% de redução nos valores de temperatura dentro do substrato no subprojeto II por ocasião da vegetação, enquanto para a temperatura na superfície os valores de temperatura foram em média 11,7% menores para os protótipos com cobertura vegetal. No terceiro subprojeto concluiu-se que a germinação de sementes nos telhados não se mostrou satisfatória para obter resultados significativos de variância entre a vegetação e a superfície sem vegetação.
Avaliação da resistência ao cisalhamento do poliestireno expandido (EPS) com interfaces de geomembranas por meio do ensaio de cisalhamento direto
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-11-28) Garcia, Ana Júlia da Silva ; Lodi, Paulo César
Este trabalho tem como objetivo avaliar os parâmetros de resistência ao cisalhamento de interface (adesão e ângulo de atrito), resultantes das envoltórias de resistência de pico e pós-pico e do comportamento tensão-deslocamento em diferentes configurações de interface entre o poliestireno expandido (EPS) e geomembranas poliméricas por meio de ensaios de cisalhamento direto. Esse estudo é fundamental principalmente para a análise de viabilidade do uso de blocos de EPS em obras geotécnicas e no estudo de suas aplicações. Para tanto, foi elaborada uma análise comparativa entre as tensões, a massa específica, a adesão e o ângulo de atrito das interfaces, e uma posterior comparação com os dados da literatura existente. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto de dimensão padrão (caixa de 100x100 mm) com a utilização de 2 materiais geotécnicos diferentes: EPS em cinco massas específicas (10, 14,5, 18, 28 e 33,5 kg/m³) e três tipos de geomembranas de PEAD (polietileno de alta densidade): uma lisa e duas texturizadas com espessura de 1,5 mm de núcleo, sendo as texturizadas de face dupla. Os principais resultados mostram que os valores obtidos para tensão de pico e pós-pico variaram entre 24º e 35º e de 15º a 34º para a geomembrana texturizada; 16º e 20º e de 7° a 18º para a geomembrana lisa, para tensão de pico e pós-pico, respectivamente; todos com valores nulos de adesão. A resistência ao cisalhamento na interface EPS-Geomembrana aumentou com a massa específica, exceto para a geomembrana lisa. O melhor desempenho em termos de resistência foi obtido para a interface com geomembrana texturizada de matriz balão seguida da matriz plana. Em comparação com a literatura, os valores obtidos foram validados, omplementando a caracterização existente.

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