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- Design of a Flying Wing to Convert an Existing Multirotor UAV into a VTOL AircraftPublication . Marques, Ricardo Jorge Rodrigues; Gamboa, Pedro Vieira; Silva, Filipe Miguel JesusThis dissertation contributes to one of the projects being developed by the Advanced Air Mobility (AAM) business unit of the Portuguese Centre of Engineering and Product Development (CEiiA). The project’s objective is to develop a modular vertical takeoff and landing (VTOL) unmanned aerial vehicle (UAV) capable of performing long-range missions and operating in urban environments through a removable wing system. The present work details the preliminary aerodynamic and structural development of a wing that can be integrated with the multirotor developed by the AAM business unit. A literature review was conducted on topics such as aircraft design, aircraft structures, composite structures, and VTOL UAV technologies. This was followed by the conceptual design of the wing, which takes into account the requirements of the business unit and the constraints imposed by the multirotor’s geometry to create several different configurations. The feasible configurations were evaluated and subsequently narrowed down until a baseline design was established. An airfoil selection, an assessment of the component’s arrangement, the design of an aerodynamic wing model, and a stability analysis were performed using the Flow5 software. All of these parameters were determined and evaluated based on examples or typical restrictions found in the literature, with the exception of the wing design, which required an iterative method that was defined specifically for this case. A thrust-to-weight ratio constraint analysis was employed to select an appropriate motor and propeller for the forward flight propulsive system (FFPS). Additionally, a performance analysis was conducted considering the aerodynamic characteristics of the wing, the mission profile, the selected battery, and the characteristics of the FFPS to determine the range and endurance of the UAV. A computer-aided design model of the wing and its internal structure was developed using SolidWorks, based on the dimensions of the aerodynamic wing model and the structural requirements of the wing. A material selection, an assessment of the stacking sequence of the component’s laminates, and a structural analysis of the wing’s structure were performed using Ansys. The structural analyses were conducted using Finite Element Analysis and using the Composite Failure tool to obtain solutions. The research conducted in this dissertation led to the development of a six-meter wingspan flying wing, primarily made of carbon fiber and foam-cored carbon fiber sandwiches, specifically designed to be integrated with a multirotor. The structure of the wing has a total mass of approximately 8.5 kg and is capable of withstanding an ultimate load factor 6.75 times greater than the vertical aerodynamic force exerted on the wing during normal cruise conditions. With the wing attached and disregarding the drag of the exposed frame, the UAV is theoretically capable of performing 82.97 km missions over a duration of 0.92 h when fully loaded, and 105.13 km missions over a duration of 1.32 h when empty.
- A Avaliação como parte integrante do processo de aprendizagem – Avaliação por RubricasPublication . Monteiro, João Tiago Guedes; o´Hara, Kelly de Lemos SerranoO presente relatório de estágio foi redigido com base nas situações, aprendizagens e vivências proporcionadas e possibilitadas pela unidade curricular de estágio pedagógico. O mesmo realizou-se na área de Ensino da Educação Física nos Ensinos Básico e Secundário, sendo a Escola Secundária Quinta das Palmeiras (ESQP), a entidade que acolheu e possibilitou a realização do estágio. Mais tarde, também foram realizadas observações de aulas na Escola Básica Pêro da Covilhã (EBPC). Em relação ao capítulo 1 deste relatório, serão descritas as tarefas que me ajudaram e contribuíram para a minha formação como futuro professor de Educação Física, mais especificamente, a contextualização das escolas, os objetivos inerentes a este processo, a caracterização das turmas, bem como aspetos operacionais vivenciados. Por fim, mostra ainda reflexões da minha participação n0 desporto escolar, direção de turma e outras atividades realizadas na escola. No que toca ao capítulo 2, este tem como propósito apresentar o projeto de investigação, que neste caso em concreto, visa melhorar a Avaliação das Habilidades Motoras em Educação Física. A avaliação é considerada parte integrante do processo educativo, imprescindível em qualquer proposta de educação. A mesma encontra-se vinculada ao processo de ensino e aprendizagem, no entanto, na prática esta fica bastante desassociada deste processo. O presente estudo, apresenta uma alternativa ao modelo de avaliação atual, a Avaliação por Rubricas. Sendo esta avaliação criterial, facilita o que os alunos necessitam de aprender e saber fazer, ou seja, “perante uma rubrica que se assume como sendo clara e bem construída, alunos e professores ficam bem cientes acerca das caraterísticas e das qualidades que o trabalho deve ter para evidenciar as aprendizagens realizadas” (Fernandes, 2021). Neste estudo irei perceber as vantagens de se utilizar a avaliação como forma de aprendizagem, através da avaliação por rubricas.
- Otimização de métodos de auscultação de pavimentos rodoviários com recurso à geomática e veículos aéreos não tripulados (VANT)Publication . Nery, Dayane Oliveira; Santos, Bertha Maria Batista dos; Almeida, Pedro Gabriel de Faria Lapa Barbosa deOs pavimentos rodoviários estão continuamente sujeitos às cargas do tráfego e às condições climáticas. Estas ações causam o aparecimento de degradações que resultam na diminuição da sua qualidade funcional e estrutural. Sendo uma componente fundamental das infraestruturas de transporte, é de extrema importância garantir o seu bom estado de forma a assegurar condições adequadas de circulação e a segurança de utentes, bens e veículos. Para efetuar o diagnóstico do estado do pavimento, são realizadas inspeções à sua superfície que visam determinar o grau de degradação em que se encontram e a necessidade de serem reparados ou reconstruídos. O presente trabalho visa verificar a adequação da utilização da geomática e de veículos aéreos não tripulados (VANT) como uma opção tecnológica inovadora para a realização de operações de auscultação de pavimentos rodoviários que permitam obter os dados necessários para aferir o estado dos pavimentos. Para se ter um conhecimento mais abrangente da tecnologia VANT, o trabalho apresenta um estudo detalhado sobre as suas características e os vários tipos de VANT disponíveis no mercado, assim como dos equipamentos acoplados ao veículo que auxiliam no levantamento de dados e dos requisitos que devem ser cumpridos para que esta tecnologia se estabeleça como uma técnica de auscultação de pavimentos rodoviários. Os requisitos apresentados, selecionados com base numa análise da bibliografia da especialidade, visam garantir níveis de precisão elevados para os modelos 3D derivados, o que resulta numa identificação e medição adequada das degradações superficiais dos pavimentos. Para verificação da técnica proposta foram estudados um conjunto de dados levantados em uma inspeção realizada com recurso a VANT, relativos a um trecho de pavimento rodoviário. Foram analisados os dados recolhidos a duas alturas de voos diferentes: 3m e 20m. Para determinar o estado do pavimento da secção estudada foram utilizados modelos 3D do pavimento, o que permitiu identificar e medir as degradações superficiais no software Agisoft Viewer e calcular os índices globais de qualidade do pavimento ‘Present Serviceability Index’ (PSI) e ‘Pavement Condition Index’ (PCI). Com o objetivo de determinar a melhor altura de voo para a realização das operações de auscultação dos pavimentos com recurso a VANT, os valores obtidos nas medições das degradações e os resultados alcançados na determinação dos índices de qualidade, para as duas alturas de voo, foram comparados. Os valores finais dos índices encontrados para as duas alturas de voo apresentaram diferenças pouco significativas, apesar da realização de voos a uma altura de 3m proporcionar imagens com melhor grau de precisão e detalhe das degradações para os diferentes graus de gravidade. O modelo construído com as imagens captadas a 20m se mostrou igualmente competente na determinação do estado do pavimento, no entanto, a comparação das degradações identificadas e quantidades medidas revela um desempenho menos eficiente para as degradações de nível de gravidade baixo. Desse modo, é possível concluir que a realização de inspeções com recurso a VANT, efetuadas para uma altura de voo de 20m, é adequada para a caracterização do estado do pavimento. De entre as vantagens da realização de voo a uma altura de 20m destacamse a possibilidade de efetuar voos de forma automática, a redução do tempo de inspeção e a dimensão da área abrangida.
- A Importância da Coordenação Motora na Aprendizagem da Educação FísicaPublication . Mota, André Alves; O'Hara, Kelly de Lemos Serrano; Sampere, IreneO Estágio Pedagógico consiste numa ferramenta importante na formação do docente, que tem como objetivo principal fornecer ao professor estagiário a oportunidade de poder vivenciar todas as componentes letivas e não letivas inerentes à função Docente. É um processo que necessita de ser supervisionado, onde se pretende que todo o conhecimento teórico adquirido até então, seja colocado em prática, na condução do processo ensino-aprendizagem, tendo em atenção o desenvolvimento psico-motor, socio-afetivo e cognitivo dos alunos. O presente Relatório Final de Estágio Pedagógico, descreve as atividades pedagógicas que foram realizadas na turma do 12ºA da Escola Secundária de Santa Comba Dão, no ano letivo de 2022/2023 e surge no âmbito da Unidade Curricular de Estágio Pedagógico, inserida no Plano de Estudos do Mestrado em Ensino da Educação Física dos Ensinos Básicos e Secundário da Universidade Beira Interior, Covilhã. Os principais temas presentes no documento são três: o primeiro relata uma dimensão mais pessoal, desde a minha formação inicial nesta área a uma reflexão autobiográfica da minha contextualização profissional até ao momento. O segundo tema apresenta toda ação que foi desenvolvida na Prática Profissional, onde estão presentes todas as funções do docente assumidas no ato pedagógico: conceção, planeamento, realização, sendo a avaliação realizada pela professora titular de turma, embora tenha participado na sua discussão. O terceiro grande tema apresenta o Estudo teórico-prático da Coordenação Motora, em quatro turmas do 7ºano (duas denominadas grupo experimental e duas grupo de controlo), da Escola Secundária de Santa Comba Dão, que teve como objetivo avaliar a Coordenação Motora dos alunos, através dos testes MCA (Motor Competence Assessment, Luz et al 2016), e posteriormente desenvolver e aplicar um programa de planos práticos de desenvolvimento da Coordenação Motora, inseridos na parte inicial das aulas de Educação Física (15 min.), durante doze semanas, em apenas duas turmas do 7º ano (grupo experimental), verificando-se através de uma análise estatística dos dados qual o seu efeito prático após a segunda avaliação ou avaliação final. Sendo a Coordenação Motora condicionada por vários fatores, entre eles Biológicos, Maturacionais, Ambientais, é possível melhorá-la através de uma prática específica para o seu desenvolvimento.
- Razão ou emoção? Protocolo e Cumplicidade na Produção Cinematográfica de Rio AcimaPublication . Esteves, Marisa Oliveira; Nogueira, Luis Carlos da CostaEste relatório retrata toda a experiência de produção da curta-metragem Rio Acima, trabalho de conclusão de mestrado em Cinema da Universidade da Beira Interior. Neste documento, exponho e reflito sobre esse trabalho de duas formas: a partir da minha perspetiva pessoal, numa dimensão mais emocional, e a partir de uma perspetiva mais profissional, sublinhando uma dimensão mais racional. Divido relatório, que procura relatar todo o processo, nas três etapas de concretização de um filme: a pré-produção, a produção e a pós-produção. Dou especial ênfase à escolha do projeto, ao papel do produtor, aos métodos de trabalho, à resolução de imprevistos, à racionalização de despesas, à gestão da dinâmica, à importância de estabelecer deadlines, à finalização do filme, à distribuição do filme e, por fim, à análise e apreciação do filme aos olhos da produtora. Ao longo deste desafio, a razão e a emoção estiveram frequentemente em contraponto ou mesmo em discordância, levando-me a correr riscos e tomar decisões baseadas no meu emocional, descurando, talvez erradamente, o lado racional. Assim, uma das ilações recolhidas e aqui refletidas é que é necessária uma ponderação entre o pessoal e o profissional neste tipo de trabalho. É também importante diferenciar as situações, e saber quando dar mais atenção a uma destas perspetivas. Por vezes um equilíbrio não é possível ou suficiente, o que leva à cedência de um dos lados e valorização do outro. Este relatório não só reflete o meu desempenho em toda a produção deste filme, como também reflete os maiores desafios enfrentados e os objetivos alcançados. Procura igualmente refletir sobre algumas perceções equívocas ou controversas quanto à função de produção, como a crença num melhor trabalho sob stress, o papel do produtor na criação de uma obra cinematográfica, a relevância da assistência de produção ou o impacto de imprevistos e alterações durante as rodagens no resultado final.
- On the Development of an Anti-Sloshing System for Sub-Orbital Vehicle Cryogenic TanksPublication . Pinto, Adriana Raquel Moura; Silva, André Resende Rodrigues da; Carvalho, Rodrigo Pinto; Rocha, BernardoSloshing has been a topic of study since the beginning of the 1960s as it represents a real problem for various means of transport, such as tanks, airplanes, and rockets. This phenomenon corresponds to the unwanted movement of liquid within a reservoir when it suffers a perturbation, leading to unwanted loads that affect the vehicle’s stability. This dissertation aims to understand the influence of sloshing when applied to the cryogenic tanks of the sub-orbital vehicle within the scope of the VIRIATO project. The main objective is to develop an anti-sloshing system to be used in the case in question. To reduce the effects of sloshing, devices called baffles are commonly applied. There are several baffle configurations, the most common being rings. Firstly, the Miles equation developed by Bauer was implemented, using Python, carrying out a study of the damping of different baffle configurations with constant spacing. To understand the influence of different spacing, Powell’s method was used to optimize the configurations. Four configurations were obtained and subsequently implemented in the numerical and experimental models. The numerical model was implemented in ANSYS Fluent® using a transient and pressurebased analysis with a VOF model. To model turbulence, the k-e model was used. The experimental model, completely developed at INEGI, consists of a structure of extruded aluminum profiles an acrylic tank, and machined aluminum blocks. The anti-sloshing system was designed to facilitate changing settings. Excitation was provided by an electrical model coupled with a Scotch-Yoke mechanism. The numerical and experimental models allowed to obtain the variation of the free surface over time. The efficiency of implementing the baffles was corroborated by observing a rapid stabilization of the free surface as soon as the movement stopped. Furthermore, the analytical prediction that a higher number of baffles dampens the liquid more was corroborated.