FCT: DEMI - Dissertações de Mestrado
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- INFLUÊNCIA DO TIPO DE ENSAIO E DO MODO DE FRATURA NO DESEMPENHO DA LIGAÇÃO COLADA DE FRP COM AÇOPublication . Rodrigues, Nuno Martinho Alves; Biscaia, HugoNesta dissertação é estudado o processo de reforço por colagem exterior (EBR) através de ade- sivos epoxídicos. Nos últimos anos, o reforço de estruturas de aço com laminados CFRP exte- riormente colados tem sido alvo de mais atenção e estudo, mas é essencial não esquecer que este método é altamente dependente da qualidade da ligação colada entre os dois materiais. Tendo isto em conta, quando se quer saber como é que essa ligação colada se comporta, é muito importante entender que a configuração da geometria de ensaio escolhida tem um im- pacto significativo em como as tensões de aderência se desenvolvem na interface FRP/aço, afetando diretamente a resistência da ligação colada e o modo de fratura que irá ocorrer. Visto que não foi possível realizar os ensaios laboratoriais, desenvolveu-se um modelo numérico com base no Método das Diferenças Finitas (MDF) e Método de Elementos Finitos (MEF) que permite simular o desempenho de vigas de aço reforçadas com compósitos de FRP. Os efeitos de cargas de corte puro (modo II) e de flexão (modo misto, i.e., modo I + II) são analisados e cujos ensaios respetivos têm como intuito a simulação do ensaio de corte simples e um ensaio de flexão de 4 pontos, respetivamente. O modelo aqui proposto é validado através de um pro- grama de cálculo automático comercial de elementos finitos. Após a validação, consegue-se estimar o comportamento local da ligação FRP/aço e a influência do modo I no desempenho deste tipo de ligações coladas, faz-se também um estudo paramétrico de modo a ser mais fácil perceber quais dos ensaios pode influenciar mais o desempenho da ligação FRP/aço. Tendo em conta os resultados obtidos para ambos os modelos, o modelo onde ocorre modo II puro e o modelo onde ocorre modo misto (modo II e modo I), é possível concluir que este último apresenta melhores capacidades de aderências e resistências de um modo geral, sendo reco- mendada a utilização do ensaio de flexão de 4 pontos em detrimento do ensaio pull-push.
- Overcoming Market Misalignment: A Comprehensive Framework for Startup Success Portuguese Case StudiesPublication . Silva, Beatriz Fernandes Vieira da; Navas, Helena; Llussá, FernandaIn the fast-paced startup world, innovation is vital, with constant challenges demanding quick adaptation, creative thinking, and unbreakable determination. Despite their potential, many startups fail to sustain themselves in the market, primarily due to reasons such as lack of market need and poor product-market fit. These failures often are originated from startups launching products without thoroughly understanding or validating customer demands, leading to a significant gap between what the market needs and what the startups offer. The purpose of this study is to address the high failure rate of startups by developing a framework that helps these businesses better align their offerings with market needs. By fo- cusing on customer-centric practices, the study aims to provide startups with tools and strat- egies to enhance their market alignment, thereby increasing their chances of success. Case studies of three Portuguese startups were carried out, involving interviews with their founders and with an Advisor to the Board from a Startup Incubator, Madan Parque. Through a detailed comparative analysis, the research identified key habits, strategies, and challenges that contribute to the success of these startups. Two cases of two unsuccessful Por- tuguese startups were also studied, providing a more comprehensive view of the causes of their failure. This approach provided insights into the importance of customer involvement and the pitfalls that can lead to startups failure. This study proposes a new framework designed to align startups more closely with mar- ket demands, the Customer-Centric Startup Development Framework, that integrates best practices from existing methodologies while addressing their limitations, building on the find- ings from the case studies and a thorough review of existing models. The framework is struc- tured to guide startups from foundational market research through to product development and marketing strategies, ensuring a continuous focus on customer needs. The study reveals that startups prioritizing a customer-centric approach are significantly better equipped to navigate common pitfalls, ultimately increasing their likelihood of achiev- ing long-term, sustainable growth and success.
- Aplicação do ciclo PDCA ao desenvolvimento de dashboards de BI: um estudo no setor da madeira e mobiliárioPublication . Ferreira, João Pedro Freixo Castro; Zutshi, AneeshO setor da madeira e do mobiliário, maioritariamente constituído por pequenas e médias empresas (PMEs), enfrenta desafios significativos na adoção de tecnologias digitais e na transição para a Indústria 4.0, nomeadamente ao nível da integração de sistemas, da exploração de dados operacionais e da transparência dos processos produtivos. Neste contexto, a utilização estruturada da informação assume um papel central no apoio à tomada de decisão e na melhoria do desempenho operacional. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e aplicar uma metodologia para a implementação de dashboards de Business Intelligence (BI) em PMEs industriais, utilizando o ciclo Plan-Do-Check-Act (PDCA) como estrutura orientadora. O trabalho focou-se na identificação dos problemas enfrentados pelas PMEs e na análise das boas práticas de desenvolvimento de soluções de Business Intelligence, a partir das quais foi concebida a metodologia proposta. A metodologia é posteriormente descrita e aplicada num estudo de caso numa empresa portuguesa de fabrico de portas de madeira, envolvendo o levantamento e análise dos processos produtivos, a realização de entrevistas aos intervenientes e a recolha e tratamento de dados provenientes do sistema ERP. Com base nesta análise, foram definidos indicadores de desempenho e desenvolvidos dashboards operacionais e táticos para monitorização da produção, dos atrasos e dos stocks intermédios. Os resultados evidenciam que a aplicação do ciclo PDCA no desenvolvimento de dashboards de BI contribui para uma maior visibilidade dos processos produtivos, apoio ao planeamento da produção e promoção de uma cultura de melhoria contínua, reforçando o papel do BI como facilitador da digitalização em PMEs do setor da madeira e mobiliário.
- Developing a framework to evaluate the applicability of a digital retail solution to various business scenariosPublication . Fonseca, Diogo Ferreira de Oliveira Gonçalves da; Zutshi, Aneesh; Llussá, FernandaIn the midst of relentless technological innovation, employee-driven digital solutions are reshaping retail and raising expectations for execution, communication and traceability. This empirical study draws on the literature on information systems and innovation, employee- driven innovation and structured approaches to value, needs and fit to show how such tools can be assessed credibly across contexts. The aim is to provide a clear, testable framework to judge how far a digital retail solution can travel across sectors. Conducted in collaboration, a Portuguese food retail and distribution group, the disser- tation examines a digital retail solution, a tablet-based, paperless system that replaces frag- mented paper routines with a single workspace and strengthens traceability, planning, com- munication and oversight. The study assesses cross-sector applicability by translating inter- view evidence into structured requirements and evaluating coverage across operational, sup- port and management layers. Three contrasting business cases are used to exercise the frame- work, with results consolidated in a decision-ready dashboard that links requirements to sys- tem choices. Findings indicate a stable core that remains relevant across settings, alongside sector- specific gaps that guide configuration, roll-out sequencing and focused development. The framework separates immediate anchors from near-term opportunities and unmet needs, en- abling comparable decisions across cases and offering a defensible basis for adoption planning and product evolution. The contribution is a replicable method that connects elicited require- ments to system capabilities and presents priorities in a concise dashboard for decision mak- ers. The work also acknowledges limits related to access, participant profiles and scope, moti- vating broader validation and deeper expert input in future applications.
- Simulação Numérica do Escoamento sobre um RessaltoPublication . Gonçalves, Afonso Pais Bandeira Fragoso; Conde, JoséA previsão de escoamentos turbulentos com separação e recolamento é determinante em diversas aplicações de engenharia, pela sua influência na aerodinâmica, transferência de calor e esforços em estruturas. O ressalto (backward-facing step, BFS) constitui um caso referência para estudar este tipo de fenómenos, pela presença de uma zona de recirculação seguida de recolamento, sensível às condições de entrada e à modelação da turbulência. Neste trabalho é modelado o escoamento incompressível sobre um ressalto, adotando um referencial adimensional consistente que permite a comparação direta entre casos. O principal objetivo é avaliar a capacidade preditiva do modelo de turbulência 𝑘–𝜔 SST no ANSYS Fluent, confrontando os resultados com os dados experimentais e as soluções numéricas presentes na literatura. Os cálculos foram efetuados como Pressure-Based Solver e algoritmo acoplado, o que garante critérios de convergência estritos e tratamento de parede adequado. Os resultados obtidos, nomeadamente os perfis de velocidade e a distribuição do coeficiente de pressão, apresentam uma concordância global satisfatória com os dados experimentais e com as simulações de referência, sendo corretamente reproduzida a morfologia geral das distribuições. Observam-se, contudo, discrepâncias mais pronunciadas em algumas regiões do escoamento, associadas essencialmente às características da malha utilizada, a qual influencia a resolução das estruturas turbulentas locais. Ainda assim, estas diferenças não comprometem a interpretação física do problema, verificando-se que o setup numérico adotado é capaz de captar adequadamente os mecanismos dominantes do escoamento sobre o ressalto, constituindo uma base clara e reprodutível para estudos complementares.
- DESEMPENHO TERMOQUÍMICO TRANSIENTE DE UM REATOR SOLAR VOLUMÉTRICO APLICADO À REFORMAÇÃO DE METANO COM VAPOR DE ÁGUAPublication . Raposo, Francisco Miguel de Brito; Navalho, JorgeAos dias de hoje, a dependência de fontes de energia como os combustíveis está fortemente refletida em todo o planeta. Estas não só são muito poluentes, mas também altamente influenciáveis por relações geopolíticas. Está-se perante um ponto de viragem na indústria energética, estando pre-visto atingir-se, num futuro próximo, o ponto de saturação do excedente energético de energias fósseis. Com isto, torna-se fundamental o aumento da produção de energias alternativas. Apesar da facilidade de comercialização de soluções de fotovoltaicas, as tecnologias de concentração de radiação solar apresentam potencial para serem vistas como uma solução alternativa. Dentro destas tecnologias, o coletor de disco parabólico é o que consegue garantir uma melhor eficiência de conversão de radiação em eletricidade. Também a reformação de metano com vapor de água oferece uma boa estabilidade química para janelas de temperatura de funcionamento mais baixas. Assim, para esta dissertação, é considerado o estudo da influência de regimes transientes abruptos das condições de operação (forne-cimento de radiação e velocidade do escoamento) na estabilidade e eficiência do processo químico. Considera-se um reator volumétrico com uma espuma cerâmica de SiC revestida a Rh/Al2O3 e um rá-cio de 3:1 para a admissão de moléculas de H2O e CH4. O desempenho do reator é previsto através da aplicação de um modelo 1D ao longo da coordenada principal do escoamento, considerando a condi-ção de não-equilíbrio térmico local entre o fluido e a fase sólida. Observa-se que, para qualquer falha total das condições de operação do reator, a perda de desempenho pela parte do mesmo é quase ins-tantânea ((𝑆H2)𝜏=5 s=23,0%). Por outro lado, para aumentos totais, o sistema apresenta uma maior inércia para a zona de saída do meio poroso. Quando a alteração das condições de operação não é feita de forma total, o sistema apresenta uma resposta rápida e mantém a estabilidade do processo químico (𝜂𝑐ℎ𝑒𝑚=28,4%). Para alterações da velocidade, o novo estado de equilíbrio atinge-se rapidamente, mas mais longe da secção de entrada, enquanto para alterações do fornecimento de radiação, observa-se o contrário.
- Simulação Numérica de um Modelo de Cinética Química para a Produção de MetacaulinoPublication . Galvão, Vasco Tavares; Albuquerque, DuarteA produção de cimento é responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO2, valor que resulta sobretudo da calcinação de matérias-primas e da utilização de com- bustíveis fósseis. Neste contexto, embora o metacaulino surja como uma alternativa com menor impacte carbónico que o clínquer, o seu processamento continua energeticamente intensivo e associado a emissões relevantes. Nesta dissertação é desenvolvido um modelo numérico capaz de descrever a reação de desidroxilação da caulinite, com o objetivo de estabelecer uma base para a modelação de processos por micro-ondas. O modelo combina uma formulação cinética de primeira ordem, obtida por linearização da equação de Coats–Redfern a partir de dados experimen- tais de aquecimento não isotérmico, com um balanço de energia que incorpora a natureza endotérmica da reação. O software comercial COMSOL Multiphysics foi utilizado para os cálculos numéricos que acoplam as interfaces cinética química e térmica. As simulações, representativas de um processo de aquecimento elétrico resistivo à escala laboratorial, mostraram concordância com dados experimentais de referência e permitiram estimar consumos energéticos e emissões específicas de CO2. Estes resultados indicam a adequação do modelo para a análise de processos de calcinação eletrificados, criando condições para a sua comparação com abordagens convencionais baseadas em combustíveis fósseis.
- Desenvolvimento de uma Estratégia de Deteção de Fugas Internas em Válvulas IndustriaisPublication . Costa, Rafael Varela; Machado, Miguel; Inácio, PatrickA dificuldade de detetar fugas internas em válvulas industriais, assim como a procura de formas para a facilitar e agilizar são as grandes motivações por de trás do desenvolvimento da Dissertação. É através de uma monitorização contínua que é possível evitar tanto o aumento de custos, como o aumento do risco da segurança dos trabalhadores prevenindo a falha do equipamento com antecedência. Este tipo de monitorização não é isento de obstáculos, nomeadamente a sua imprevisibilidade, derivada dos diferentes tipos possíveis de condições em que as válvulas podem funcionar. Foram idealizados diversos testes com a finalidade de descobrir qual o método mais eficiente para a monitorização de válvulas, com o objetivo de detetar e quantificar fugas internas presentes nas mesmas, atempadamente. Foi modelado e assemblado o protótipo utilizado, que possibilitou a realização de diferentes testes ao funcionamento da válvula utilizada. Estes testes foram realizados com recurso ao microfone ótico e a sensores de EA, através da simulação de fugas, com o controlo da abertura da válvula, e com a criação das fugas, danificando o obturador. Através do estudo dos dados recolhidos foram analisadas as influências que os parâmetros e condições iniciais têm no funcionamento da válvula e foram recolhidas frequências geradas durante a presença de fugas internas na mesma. O objetivo foi captar estas frequências posteriormente, possibilitando a deteção da fuga interna. Concluiu-se que, para as condições estudadas, a gama de frequências geradas na fuga interna foi de aproximadamente 25 kHz. Para possibilitar a deteção destas fugas foi necessário desenvolver uma solução que assinalasse a presença das mesmas através da captação de frequências.
- IN-SITU HOT FORGING WIRE AND ARC ADDITIVE MANUFACTURING OF COPPERPublication . Gomes, Gonçalo de Oliveira Barrela Chaves; Duarte, ValdemarThe increasing demand for efficient and cost-effective manufacturing techniques for high electrical and thermical conductivity metals such as pure copper has driven interest in Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM). However, pure copper's inherent high thermal conductivity presents significant challenges, such as rapid heat dissipation, which leads to defective microstructures and mechanical properties in WAAM-produced components. This research addresses these issues by integrating in-situ hot-forging into the WAAM process, aiming to enhance the material properties and structural integrity of the produced copper components. Single layer and 6-layer beads were deposited to evaluate the different deposition parameters. Part of the bead was removed, prepared and further used to perform material characterisation techniques using the microscopy, Vicker's microhardness, uniaxial tensile tests, fractography and electrical conductivity measurement. The experimental results demonstrate that the in-situ hot-forging method successfully mitigates common defects in WAAM-produced copper, leading to an enhancement in material hardness and mechanical properties, for example. In the microstructure, grain refinement in multiple zones of the sample was observed, although this was expected to occur along the entire bead, assuming that the forging effects would be fully efficient. Regarding fractography and mechanical properties, it was verified a ductile type of fracture and an increase of approximately 18% in UTS and YS, on average. The hardness tests of the forged sample showed an improvement of about 16% comparing to the as-built sample. Also, an increase of 24% was verified on the electrical conductivity average values of the forged sample. Some of these improvements suggest that this variant technique could extend the applicability of copper, offering a promising solution to the limitations of conventional WAAM for copper.
- Roll Ready: Desenvolvimento de uma aplicação centrada no utilizador para assistência de treinos de BocciaPublication . Maurício, Carolina Henriques; Gabriel, AnaO Boccia é um desporto paralímpico que exige precisão, estratégia e excelente capaci- dade analítica. Nesta modalidade, em que o objetivo é posicionar bolas o mais próximo pos- sível de um alvo, é necessário ser capaz de efetuar uma boa gestão do tempo, visto que, o tempo que cada atleta tem para lançar as suas bolas é limitado. A Roll Ready é uma aplicação móvel para sistemas android que foi desenvolvida com o intuito de assistir treinos de Boccia, de uma atleta da classe BC3. Esta aplicação tem como principal objetivo facilitar a leitura das características de lançamento de cada bola, para que seja possível planear as jogadas com mais tempo. O envolvimento dos utilizadores nas várias iterações é algo crucial na criação de produtos relacionados com o desporto, pelo que, o de- senvolvimento desta aplicação teve por base o User-Centered Design. Esta é uma metodologia que envolve ciclos iterativos de desenvolvimento e que, no caso da Roll Ready, se materializou em três iterações, originando dois mock-ups e uma aplicação completamente funcional. Em cada iteração foram aplicados testes para avaliar a usabilidade e verificar se as funcionalidades se adequam à realidade do seu contexto de utilização. Ao longo deste processo foram aplica- dos testes de exploração livre (nas primeira e última iterações), Cognitive Walkthrough (na segunda iteração) e o questionário System Usability Scale (na última iteração). Na avaliação da última fase, que se caracteriza pela implementação da aplicação em Python e Kivy, foi obtido um bom resultado ao nível da usabilidade, tendo-se conseguido uma pontuação igual a 83,3 no questionário System Usability Scale. De forma geral, considera-se que os participantes ficaram satisfeitos com esta versão da aplicação e que a mesma poderá ser útil nos treinos de Boccia