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- Sistema de Energy Harvesting para aplicação em veículos terrestresPublication . Rogeiro, Henrique João Duarte Neves; Fael, Paulo Manuel Oliveira; Duarte, Francisco João AnastácioCom a crescente preocupação relativamente às alterações climáticas, o setor energético e dos transportes têm vindo a registar várias mudanças com intuito de reduzir o seu impacto nefasto para a sociedade. Os veículos alimentados por motor de combustão interna são em muito responsáveis pela libertação de gases nocivos para o meio ambiente e as grandes empresas europeias de produção de veículos têm-se focado na construção de motores de menores dimensões e na implantação de sistemas de propulsão puramente elétricos. A pouca autonomia ainda registada neste tipo de veículos e o elevado tempo de carregamento das suas baterias tem sido um entrave no momento de aquisição por parte dos utilizadores, sendo uma grande mais-valia no futuro conseguir tornar estes veículos autossustentáveis através da captação de energia limpa proveniente de sistemas dos próprios veículos. O desenvolvimento desta dissertação surge com o intuito de estudar e analisar as várias tecnologias de energy harvesting, nomeadamente solar, TEG, suspensão regenerativa, travagem regenerativa e piezoelétrica, já desenvolvidas por várias empresas e investigadores a fim de reaproveitar a energia desperdiçada nos vários sistemas ativos durante a utilização de um veículo e posteriormente conseguir transformá-la em energia elétrica para alimentar os mais variados componentes elétricos presentes num veículo. Com isto, será possível um aumento na eficiência e posteriormente um aumento na autonomia no que diz respeito aos veículos elétricos. De modo a avaliar a potencial contribuição destas tecnologias, é apresentado um caso prático onde é feita uma análise do consumo elétrico dos vários componentes de um veículo, sendo para isso analisado três veículos com configurações diferentes: motor de combustão interna, hibrido e elétrico. Para uma análise o mais realista possível foram estimados quatro cenários, sendo dois em ambiente citadino com uma duração de quarenta minutos, em modo noturno e diurno, e os outros dois em ambiente de autoestrada com uma duração de cento e oitenta minutos, em modo noturno e diurno. Após estimar o consumo dos diversos componentes elétricos presentes nos veículos para os respetivos cenários, é realizada uma análise comparativa com a produção de energia das diversas tecnologias de energy harvesting, permitindo assim analisar a sua contribuição, individual ou em simultâneo, a fim de conseguir diminuir a necessidade energética requerida pelo veículo a nível do combustível ou do sistema de armazenamento de energia. No final são apresentadas conclusões relativas à contribuição das tecnologias atuais de energy harvesting para a alimentação dos componentes elétricos dos diferentes veículos, nos diferentes cenários, assim como da sua contribuição para o aumento de autonomia dos diferentes veículos.
- Repensar os pavimentos urbanos face ao impacto das mudanças climáticasPublication . Fael, Cristina Maria Sena; Almeida, Marisa S. Dinis; Afonso, MárciaAs alterações climáticas, nomeadamente as mudanças dos padrões de precipitação, têm sofrido uma forte aceleração e a tendência é que se tornem mais frequentes e intensos acarretando riscos como inundações e secas. Fazem-se sentir ao nível da qualidade da água superficial e subterrânea, na biodiversidade e ecossistemas territoriais e dos solos para agricultura. Os pavimentos betuminosos permeáveis, pelas suas propriedades de elevada permeabilidade e porosidade, apresentam-se eficazes no que diz respeito à redução da taxa de escoamento superficial e ao aumento da infiltração da água para o solo.
- Compensação do ângulo de escorregamento num sistema de direçãoPublication . Rafael, Maurício Damião; Fael, Paulo Manuel OliveiraÉ do conhecimento geral que o comportamento em curva de um veículo motorizado é importante na sua condução. Havendo uma falha no dimensionamento da direção é o suficiente para que este veículo não se deixe manobrar da forma que o seu condutor pretende, causando um grande problema tanto para a segurança, como para a poupança de combustível e de pneus. A relação geométrica das várias rodas da direção tem que ser variável, dependendo da velocidade, da distribuição do peso, das características do pneu e principalmente da curva. Existem vários sistemas possíveis para a correção deste problema, mas todos se baseiam na Geometria de Ackermann, que, respondendo às características geométricas da curva e do veículo, impõe a relação correta entre as rodas direcionais com o mínimo erro possível. Para o veículo em estudo, o UBIcar– o veículo desenvolvido na Universidade da Beira Interior para a competição Shell Eco-marathon - foi desenvolvido anteriormente um sistema de direção fixo, que minimiza o erro geométrico. Este sistema é implementado logo na construção do veículo, não podendo ser adaptado a alguma alteração das suas características. Coloca-se a questão da deformação da borracha dos pneus: não se tratando de corpos rígidos, provoca uma alteração na geometria deste sistema. Esta deformação irá criar um ângulo entre a orientação da roda e a real direção do movimento desta, fazendo com que o veículo não se comporte exatamente como calculado; a este ângulo chamamos de ângulo de escorregamento (ou Slip angle). O objetivo deste trabalho é corrigir exatamente esse ângulo, instantaneamente, com o movimento do UBIcar, sendo possível alterar os parâmetros sempre que seja necessário, sem que haja uma necessidade de reconstrução física do veículo.
- Improvement of TestH: a C Library for Generating Self-Similar Series and for Estimating the Hurst ParameterPublication . Ramos, Cristiano Duarte Gonçalves; Inácio, Pedro Ricardo MoraisThe discovery of consistent dependencies between values in certain data series paved the way for the development of algorithms that could, somehow, classify the degree of self-similarity between values and derive considerations about the behavior of these series. This self-similarity metric is typically known as the Hurst Parameter, and allows the classification of the behavior of a data series as persistent, anti-persistent, or purely random. This discovery was highly relevant in the field of computer networks, inclusively helping companies to develop equipment and infrastructure that suit their needs more efficiently. The Hurst Parameter is relevant in many other fields, and it has been for exemple applied in the study of geologic phenomena [KTC07] or even on areas related with health sciencies[VAJ08, HPS+12]. There are several algorithms for estimating the Hurst Parameter [Hur51, Hig88, RPGC06], and each one of them has its strengths and weaknesses. The usage of these algorithms is sometimes difficult, motivating the creation of tools or libraries that provide them in a more user-friendly manner. Unfortunately, and despite of being an area that has been studied for decades, the tools available have limitations and do not implement all algorithms available in the literature. The work presented in this dissertation consists on the improvement of TestH, a library written in ANSI C for the study of self-similarity in time series, which was initially developed by Fernandes et al. [FNS+14]. These improvements are materialized as the addition of algorithms to estimate the Hurst Parameter and to generate self-similar sequences. Additionally, auxiliary functions were implemented, along with code refactoring, documentation of the application programming interface and the creation of a website for the project. This dissertation is mostly focused on the algorithms that were introduced in TestH, namely the Periodogram, the Higuchi method, the Hurst Exponent by Autocorrelation Function and the Detrended Fluctuation Analysis estimators, and the Davies and Hart method for generating selfsimilar sequences. In order to turn TestH into a robust and trustable library, several tests were performed comparing the results of these implementations with the values provided by similar tools. The overall results obtained in these tests are in line with expectations and the algorithms that are simultaneously implemented in TestH and in the other tools analyzed (for example, the Periodogram) returned very similar results, corroborating the belief that the methods were well implemented.
- Desenvolvimento de um veículo eletromecânico para transporte individual sobre nevePublication . Lopes, Gonçalo Carrilho Farias; Fael, Paulo Manuel OliveiraEsta dissertação aborda todo o processo de desenvolvimento de um produto eletromecânico, mais especificamente um veículo elétrico individual de pequeno/médio porte, para deslocação na neve. Numa primeira introdução vai ser caracterizada a falha no mercado identificada para a escolha do desenvolvimento de um produto deste género. É descrito todo o processo de estudo do mercado em questão, dos produtos existentes e de possíveis soluções para o preenchimento da lacuna existente no mercado. Será ainda definido o tipo de produto bem como todas as suas características. Seguidamente é efetuado um estudo tanto do solo como da mecânica envolvida no movimento do veiculo neste tipo de solo. São também efetuados todos os cálculos necessários para o desenvolvimento físico do produto. Numa fase posterior, demonstra-se o projeto CAD do produto, tendo em conta todas as características definidas no inicio da dissertação. É também efetuado o estudo mecânico e elétrico do veículo, enunciando todos os componentes mecânicos e elétricos e características do produto final. Finalmente é elaborada uma conclusão onde é discutido todo o processo de projetação, objetivos atingidos, dificuldades encontradas e ainda possíveis melhorias ou produtos futuros.
- Estratégia de moda: De “mono product” a “single brand”Publication . Rosón, José Trigo; Pereira, Maria Madalena RochaGestionar el éxito de una empresa es cada vez más difícil. Los estudios sobre estrategia son cada vez más abundantes y ponen el punto de mira en cada una de las empresas que se remarca en un mercado de competencia donde los expertos definen sus condiciones como las leyes de la selva. Recientemente hemos visto grandes cambios en la estructura que compone a los grandes de la moda. Los números rojos han atacado las desfasadas estructuras compuestas sobre unos valores que se desmoronan ante el reciente cambio en los hábitos de consumo de las nuevas generaciones y que después de una crisis mundial cambió para siempre el comportamiento de las generaciones que ya se creían estancadas en un tipo de consumo que permitía a las marcas abusar en su producción y ensalzar unos valores propios de un elitismo tradicional. ¿Por qué en un momento de crisis las marcas están adoptando unas estructuras mono product y single brand? ¿Por qué tantas marcas adoptan estas estrategias? ¿Se adaptan estas formas de gestión empresarial a los futuros consumidores del lujo? ¿Puede la estrategia librar de un destino fatal a la moda? Keywords: Estrategia, moda, mono product, single brand
- Banco de ensaio de motores de combustão para o projeto UBIcarPublication . Fernandes, Fábio João Reis; Fael, Paulo Manuel OliveiraShell Eco-Marathon é um concurso anual onde protótipos desenvolvidos por várias escolas de todo o mundo são testados. Existem várias categorias em competição e todas elas visam a maior eficiência possível no que diz respeito ao consumo de energia. A nossa universidade, Universidade da Beira Interior (UBI), tem marcado presença assídua neste concurso onde já saiu premiada por diversas vezes. A participação neste concurso envolve toda uma preparação que é feita ao longo do ano letivo. O UBIcar, protótipo da nossa universidade, é intervencionado em vários aspetos de modo a otimizar o seu rendimento. Uma das parcelas mais importantes é o desenvolvimento e aperfeiçoamento de um motor que seja ultra eficiente, responsável pela locomoção do veículo. Neste processo de aperfeiçoamento, informação como: potência, binário, rotação e consumo são elementos essenciais a ter em consideração quando toca a eleger e aperfeiçoar um impulsor. Estes dados podem ser recolhidos através de um equipamento chamado de dinamómetro, banco de ensaio ou banco de potência para veículos. Posto isto, o objetivo deste trabalho é desenvolver um equipamento capaz de fornecer todos esses dados, oferecendo assim a possibilidade de serem avaliados vários motores e também pequenas modificações introduzidas nestes. Informação sobre as várias técnicas de medição de performance num motor de combustão interna foi recolhida, bem como dados relativos aos motores em estudo. Tudo foi cuidadosamente analisado para que o trabalho culminasse com o projeto de um dinamómetro adequado e totalmente direcionado para a competição em causa. Durante este processo surgiram alguns percalços, o maior deles foi mesmo prever o comportamento e influência das embraiagens que estes motores possuem, pois neste caso são do tipo automático e têm um papel preponderante no desemprenho e rendimento destes mesmos motores. Esta avaliação foi importante para decidir o local do motor onde os dados relativos à sua performance iriam ser recolhidos. Depois de todas as hipóteses analisadas, de previsto, ainda de uma maneira aproximada, o desempenho e influência das embraiagens nos motores e nos próprios testes optou-se por um dinamómetro de inércia. Resultou então o projeto de um equipamento de avaliação de performance, totalmente adaptado aos motores disponíveis e totalmente direcionado para a competição onde estes se inserem.