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Percorrer Faculdade Engenharia por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Engenharia e Tecnologia"
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- A GIS-Based Approach to Fostering Sustainable Mobility and Combating Social Isolation for the Rural ElderlyPublication . Branco, Luís; Santos, BerthaThe growing demographic trend of an aging population, particularly in remote rural areas, exacerbates social isolation and limits access to essential goods and services. This vulnerability highlights a pressing need to develop sustainable solutions for their mobility and support. Using Geographic Information Systems (GISs) and network analysis, a workflow was developed to optimize road-based transport for the elderly. The analysis utilized an electric vehicle, with its range limitations, influenced by road slopes, being a critical variable for assessing route efficiency. Two potential solutions were investigated: (1) the delivery of goods and medicines and (2) the transport of passengers and medicines. The methodology was tested using the Municipality of Seia, Portugal, as a case study, with a defined weekly visit frequency. The results demonstrate that both proposed solutions are technically viable for implementation, with the transport of passengers and medicines being the most effective option. This study provides a foundational framework for developing practical, demand-oriented, sustainable transport and logistics services to support isolated elderly populations.
- Análise de propagação de dano e da resposta piezoresistiva em laminados de CFRPPublication . Pereira, Duarte Amaro; Silva, Abílio Manuel Pereira da; Pereira, João Pedro NunesOs laminados de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) são amplamente utilizados em estruturas aeronáuticas devido à sua elevada resistência específica, rigidez e durabilidade. Contudo, a sua suscetibilidade a defeitos internos e externos, como a rutura frágil da matriz, delaminação e rutura de fibras, pode comprometer significativamente o desempenho estrutural e a segurança em serviço. Neste trabalho estudou-se experimentalmente a propagação de fissuras em laminados de CFRP através de ensaios de flexão em três pontos e a monitorização piezoresistiva em condições de carga cíclicas. Foram fabricados laminados em fibra de carbono em autoclave com diferentes configurações de empilhamento: unidirecional [0]10, [0]16 e [0]22, cruzada [0/90]5 e simétrica [0/45/90/-45/0]S e realizaram-se ensaios mecânicos de flexão em três pontos e ensaios cíclicos com monitorização em tempo real da resposta elétrica e observação microscópica da evolução dos danos. Os ensaios de flexão em três pontos evidenciaram comportamentos distintos à fratura para cada tipologia de empilhamento. O laminado unidirecional de 10 camadas apresentou a maior resistência máxima à flexão (1469 MPa) e o módulo de elasticidade mais elevado (136 GPa), enquanto os laminados de 16 e 22 camadas exibiram resistências 26 % e 29 % inferiores, respetivamente. O laminado simétrico revelou a maior deformação máxima (1,35 %) e flecha a meio do vão (8,16 mm), evidenciando maior capacidade de absorção de energia, ao passo que o laminado cruzado apresentou resistência de 588 MPa e deformação de 1,27 %, associadas à redistribuição de tensões entre camadas ortogonais. Nos ensaios cíclicos com monitorização piezoresistiva, todos os laminados mostraram correlação direta entre o carregamento e a variação relativa de resistência (?R/R0). O laminado simétrico apresentou a maior sensibilidade eletromecânica, com Gauge Factor (GF) médio de 247,9, aproximadamente 1,56 vezes superior ao do laminado unidirecional de 16 camadas (GF= 158,8) e 2,63 vezes superior ao do laminado unidirecional de 10 camadas (GF= 94,4). O laminado cruzado apresentou o valor mais baixo (GF= 36,4), correspondendo a uma redução de cerca de 85 % face ao laminado simétrico. Estes resultados confirmam que os laminados unidirecionais apresentam o melhor desempenho mecânico, enquanto os laminados simétricos evidenciam maior sensibilidade piezoresistiva, demonstrando o potencial dos CFRP como materiais multifuncionais self-sensing aplicáveis em sistemas de Structural Health Monitoring (SHM) aeronáuticos.
- Análise e desenvolvimento de uma aplicação Web de suporte à equipa de programas e apoio técnico da segurança socialPublication . Alves, Sérgio Manuel dos Santos Tavares; Araújo, Pedro José GuerraA Equipa que o autor chefia, a Equipa de Programas e Apoio Técnico (EPAT) do Centro Distrital de Segurança Social da Guarda, são-lhe constantemente solicitados dados, pela Direcção e por outras áreas sectoriais, sobre informações relacionados com o seu conteúdo funcional. No entanto, não existe em funcionamento nenhuma aplicação que permita fazer uma gestão de toda a informação necessária ao bom funcionamento da EPAT. Assim, a presente Dissertação resulta da necessidade da criação de uma aplicação, que permita responder às necessidades de trabalho da EPAT, e pretende ser uma mais-valia para os serviços da Segurança Social, aumentando a eficiência e produtividade dos Serviços Públicos prestados. Antes de construir a aplicação, foi realizada uma pesquisa sobre as possíveis ferramentas a utilizar em aplicações deste tipo. Em seguida, com base nas ferramentas identificadas, foi realizado um estudo de mercado a empresas Portuguesas, da área da Programação, com o objectivo de identificar as ferramentas mais utilizadas, para construir aplicações orientadas para a Web e saber os motivos da escolha dessas ferramentas. Para complemento ao estudo de mercado realizado às empresas, foi elaborado ainda um estudo adicional, nos principais portais de emprego em Portugal, para identificar quais as linguagens e ferramentas mais solicitadas pelas empresas, no recrutamento de Programadores para esta área. Pretende-se com os resultados dos estudos realizados, identificar claramente as ferramentas mais usadas, as suas características principais e no final, com informações sustentáveis, concluir e escolher aquelas que melhor se adaptam às necessidades e objectivos da aplicação a criar para a EPAT.
- Análise e diagnóstico não invasivo de avarias em rolamentos de motores de indução trifásicosPublication . Barreno Barreno, Juan Angel; Bento, Fernando José Figueiredo; Cardoso, António João MarquesO presente trabalho de dissertação foca-se no diagnóstico de avarias em rolamentos, componentes mecânicos essenciais nas máquinas elétricas rotativas, destacando-se o motor de indução como uma das máquinas elétricas mais utilizadas a nível industrial devido às suas características operacionais, tais como simplicidade, elevado rendimento e facilidade de manutenção. Nos motores de baixa e média potência, a maior taxa de avarias ocorre nos rolamentos, e para o seu diagnóstico, propõe-se a implementação de métodos não invasivos, onde a corrente elétrica do estator se apresenta como uma das opções mais viáveis. Para esta análise, foram aplicadas duas técnicas: a Short-Time Fourier Transform (STFT) e o Extended Park’s Vector Approach (EPVA), ambas fundamentadas no domínio da frequência, sendo que a STFT permite, adicionalmente, uma análise no domínio do tempo. Com o objetivo de otimizar os resultados do diagnóstico, propõe-se uma abordagem híbrida que combina as vantagens das duas técnicas, permitindo uma avaliação precisa do comportamento da frequência ao longo do tempo e a identificação do tipo de avaria que afeta o rolamento. A eficácia destas técnicas, bem como a sua combinação, foi validada através de ensaios num motor de indução trifásico de 2,2 kW, equipado com rolamentos que apresentam avarias típicas, tais como o pitting. Os resultados foram satisfatórios, mostrando que cada método foi capaz de detetar sintomas provocados pelas avarias, como o aumento de energia nos primeiros harmónicos e distorções ao longo do tempo nas frequências caraterísticas do rolamento. Este estudo reforça a importância do diagnóstico não invasivo, que oferece vantagens significativas como simplicidade, baixo custo e utilidade em aplicações de difícil acesso, onde os métodos convencionais de diagnóstico não seriam viáveis.
- Automated Geographic Information System Multi-Criteria Decision Tool to Assess Urban Road Suitability for ActiveMobilityPublication . Santos, Bertha; Ferreira, Sandro Alfaro ; Lucena, Pollyana;The planning of greener, more accessible, and safer cities is the focus of several strategies that aim to improve the population’s quality of life. This concern for the environment and the population’s quality of life has led to the implementation of active mobility policies. The effectiveness of the mobility solutions that are sought heavily depends on the identification of the main factors that favor their use, as well as how adequate urban spaces are in minimizing existing difficulties. This study presents an automated geographic information system (GIS) decision support tool that allows the identification of the level of suitability of urban transportation networks for the use of active modes. The tool is based on the determination of a set of mobility indices: walkability, bikeability, e-bikeability, and active mobility (a combination of walking and cycling suitability). The indices are obtained through a spatial multi-criteria analysis that considers the geometric features of roads, population density, and the location and attractiveness of the city’s main trip-generation points. The treatment, representation, and study of the variables considered in the analysis are carried out with the aid of geoprocessing, using the spatial and network analysis tools available in the GIS. The Model Builder functionality available in ArcGIS® was used to automate the various processes required to calculate walking, cycling, and e-biking travel times, as well as the mobility indices. The developed tool was tested and validated through its application to a case study involving the road network of the urban perimeter of the medium-sized city of Covilhã, Portugal. However, the tool is designed to be applied with minimal adaptation to different scenarios and levels of known input information, providing average or typical values when specific information is not available. As a result, a flexible and automated GIS-based tool was obtained to support urban space and mobility managers in the implementation of efficient measures compatible with each city’s scenario.
- Communication tools with intra-body sensorsPublication . Caldeira, João Manuel Leitão Pires; Rodrigues, Joel José Puga CoelhoOver the years some medical studies have tried to better understand the internal behavior of human beings. Many researchers in this domain have been striving to find relationships between intra-vaginal temperature and certain female health conditions, such as ovulation and fertile period since woman’s intra-vaginal temperature is one of the body parameters most preferred in such studies. However, due to the lack of an appropriate technology, medical research devoted to studying correlations of such body parameters with certain woman’s body phenomena could not obtain improve on better results. The objective of this work falls in the creation of communication tools with intra-body sensors. These sensors must be able to collect intra-body parameters such as human core temperature. To reach this main objective the construction of a new intra-body sensor for acquisition and monitoring the intra-vaginal temperature is proposed. This novel intra-body sensor provides data collection that is used to studying the relation between temperature variations and female health conditions, such as anticipation and monitoring of the ovulation period, detection of pregnancy contractions, preterm labor prevention, etc. The novel sensor and his communication tools was tested and validated on hospitalized women as well as normal healthy women. Finally a medical team has attested to the accuracy, usability and performance of this novel intrabody sensor.
- Content-independent ubiquitous system for mobile learningPublication . Sousa, Diogo Videira; Rodrigues, Joel José Puga CoelhoMobile learning introduces the idea of learning from virtually anywhere, regardless of the in-motion learner. Mobile learning can provide access to different kinds of learning materials, promote communication between learners and foster collaborative learning. Although it is still a very young concept, many people will use it in the following years and learning using a mobile device will increasingly blend into our everyday lives. In this thesis is described the design and construction of a mobile learning system capable of delivering multimedia contents to the learner. This system is called CiVUS (Content-independent Versatile Ubiquitous System). This solution promotes communication between learners and their teachers by encouraging learners to share self-made multimedia contents. A background study was made to evaluate the impact that mobile technologies can have now and in the future, in a learning perspective. Advantages and drawbacks will be addressed and examples of similar applications will be mentioned. The research made provides a good know-how starting point for investigators interested in this subject. The reader of this dissertation will obtain a good notion of what mobile learning is and what it represents for the future of learning. Also, it is expected that the reader perceives the benefits that the CiVUS system introduces and recognizes the purpose of building such a system.
- Contributions to governmental eID platforms: the portuguese and the european citizen cardsPublication . Preliteiro, Manuel Fernando Veloso; Sousa, Simão Patrício Melo de; Borges, PedroThis thesis presents two main levels contributions. The first contribution lies in the context of the STORK project. As a first step to the design of an integrated, uniform and secure European eID platform, a feasibility study was conducted and a small demonstrator was developed as a proof of concept. As a result of such task, several STORK deliverables were submitted along a contribution for the Porvoo Group regarding the current state of eID across Europe. This work also benefits the second contribution. Second, it is introduced a new middleware solution for the Portuguese Electronic Citizen Card. This middleware should subsume the actual and o cial version. Its novelty lies in its ability to process foreign (European) eID cards and adapts its provided support and services (including the User Interface) in conformity. The validity of the proposed platform was ensured and proved by several successful case studies that MULTICERT can use and develop.
- Cooperation mechanisms for pervasive mobile health applicationsPublication . Machado, Tiago Miguel Fonseca; Rodrigues, Joel José Puga CoelhoThe emergence of mobile health and Web-based services along with new ubiquitous mechanisms are providing new methods to deliver services that overcomes geographical and temporal barriers, delivering information regardless place and time. With the proliferation of mobile devices, online markets have been growing with many health applications, allowing users to have access to health records, treatment plans, alerts and health goals establishment (e.g., weight loss). This recent ubiquitous paradigm is much possible due to Web Services capabilities and new data-interchange notations, as well as the evolution of mobile software development kits. However, m-health architectures that depend on wireless networks have several constraints such as mobile devices battery, processor and memory resources, as well as issues regarding network connectivity and communication delays. Cooperation mechanisms have proven to be a promising solution to approach these constraints. In a typical cooperation strategy, information transmitted through wireless channels is usually relayed through a relay node and/or a relay station (i.e., a base station), using a packet forwarding cooperation model. While some cooperation approaches aim multiple constraints, such as bandwidth performance, wireless frequency management or localization improvement, other approaches aim one specific network or limitation inherent to mobile devices, such as battery power or processing power issues. In this work a novel cooperation strategy for m-health services following service oriented architectures is proposed in order to approach two common drawbacks in mobile health systems: the Internet connectivity and infrastructure dependencies. A reputation-based model is used, where a Web Service is responsible for nodes reputation management, as well as for the access control. At the client-side (i.e., in the mobile device) four software modules are used in order to manage and control the ubiquitous cooperation process. The ultimate goal is to provide an alternative for remote access, where mobile devices without Internet connectivity could retrieve remotely stored health data through cooperation. Packet forwarding should occur through short and low energy consuming communications, specifically through Bluetooth interface. This results in a free of charge alternative to cellular data network connections and independent of WiFi access points. Although the referred mechanisms aim any mobile health application, this work was carried with SAPO – Portugal Telecom and for test purposes a specific mobile health application, namely SapoFit, was used. Cooperation mechanisms were created and integrated in SapoFit, and a cooperative Web Service was built. A performance evaluation in a real scenario with different mobile devices is performed and presented in this work. The request and response message delays are measured, while varying the number of uncooperative nodes, and verifying the required time for each individual communication process. Furthermore, the memory footprint of the mobile cooperation mechanisms is revealed.
- Desempenho do sector de energias renováveis e o sector de tecnologias, o preço do petróleo e taxas de juro: Uma abordagem de Cointegração ARDL utilizando o teste dos LimitesPublication . Santos, Francisco Bernardo Lopes Baptista dos; Monteiro, João DionisioUma economia encontra-se dependente da utilização de energia para o seu normal funcionamento. As energias fósseis ainda representam a maior percentagem da utilização de energia, sendo que surge a necessidade de mudança do panorama energético para fontes de energia renovável. Compreender como o mercado do petróleo bruto, o mercado das tecnologias e as taxas de juro impactam o mercado de fontes de energias renováveis, apresenta uma importância crescente para investidores e para os decisores políticos, uma vez que contribui para a formulação de políticas públicas, a realização de melhores investimentos, melhores utilizações de recursos, orientados para um cenário energético menos dependente de combustíveis fósseis. Para explorar estas relações o presente trabalho utiliza o modelo ARDL, baseado no teste de Limites de Kripfganz e Schneider (2023), para examinar a existência de relações de longo prazo, i.e., relações de cointegração, e identificar as variáveis que determinam a evolução a longo prazo do desempenho das empresas do sector de energia renovável. As variáveis utilizadas no modelo para explicar o comportamento a longo prazo do setor de energia renovável são: preço do petróleo, índice acionista de empresas do sector tecnológico e taxa de juro. O modelo ARDL é estimado na forma de correção do erro e os procedimentos de inferência à cointegração baseiam-se no teste dos Limites. Além da análise aos efeitos de longo-prazo, a estimação do modelo em forma de correção de erro permitiu analisar os efeitos a curto prazo do mercado do petróleo bruto, do mercado das tecnologias e as taxas de juro sobre o mercado de fontes de energias renováveis. Os resultados sugerem que a evolução do desempenho a longo prazo do sector das energias renováveis não é determinada pela evolução do preço do petróleo, pelo desempenho das empresas do sector tecnológico e pela evolução da taxa de juro, traduzindo-se na inexistência de cointegração entre as variáveis em estudo. Em termos de efeitos de curto prazo, e sendo estes expectáveis, verifica-se que os preços das ações de empresas de energias renováveis são afetados pelo preço do petróleo, pelo preço das ações de empresas de tecnologias e pela taxa de juro.