Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-20T03:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335023.pdf: 1791976 bytes, checksum: 28c831ab45ccc6d7da12da375eaa1489 (MD5) Previous issue date: 2015 / Em dinâmica veicular simular ou estimar forças nos pneus, além do comportamento do veículo, são temas chave para o estudo de dinâmica lateral e para o desenvolvimento de software avançado para auxílio ao condutor. Neste trabalho é desenvolvido um método de estimar as características em curvas de um veículo usando modelagem quase estática. A base dessa modelagem é o trabalho apresentado por Vieira et al. (2012), em que é apresentado um novo modelo de veículo em curva, que relaciona a geometria e a cinemática para desenvolver restrições matemáticas entre os ângulos de deriva nos pneus, sendo então possível analisar um veículo com menos graus de liberdade. Este trabalho relaciona o ângulo que o motorista impõe às rodas e os ângulos de deriva de dois pneus para então calcular os ângulos de deriva dos demais pneus. Como a obtenção de valores para os ângulos de deriva em tempo real é difícil e custosa, é necessário aplicar modelos de pneus com o intuito de fornecer ao modelo de Vieira et al. (2012) as variáveis referidas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de dois modelos de pneus, um linear e outro não linear, ambos baseados em curvas dos trabalhos Bakker et al. (1987) e Pacejka (2005). Como a variável de saída dos modelos de pneus são as derivas, os parâmetros de entrada devem ser as forças normais e laterais nos pneus. Calculando as forças de inércia em um veículo em curva, é possível estimar as forças laterais nos pneus, além das forças normais ao aplicar um modelo de transferência de carga lateral. A aplicação do método desenvolvido se deu através de comparação com outros trabalhos semelhantes, utilizando o mesmo veículo como base e verificando as diferenças nos resultados. Complementando, também foram analisados dois comportamentos distintos de veículos, o subesterçante e o sobre-esterçante, verificando a diferença entre os raios de curva real e o desejado pelo motorista. Com essa análise, o método desenvolvido pode ser utilizado em sistemas de auxílio do condutor e em simulações em tempo real.<br> / Abstract : Simulating or estimating tire forces and vehicle behavior are key points to lateral dynamics and driver assistance software. This work presents a method to estimate the cornering characteristics of a vehicle using the Vieira et al. (2012), a quasi-static mathematical model that consists of a constraint between the slip angles and steering angle when the vehicle makes a turn, comparing the desired and the actual turning radius. This model is based on a four-wheel vehicle model, although, has the same degrees of freedom as the single-track model (bicycle model). Herein is applied the Vieira et al. (2012) model, relating the steering angle and the sideslip angle of two tires to calculate the sideslip angles for the remaining tires. As the measurement of sideslip angle is complicated and costly, this work applies two tire models, a linear and a non-linear models, based on the data available in Bakker et al. (1987) and Pacejka (2005). Defining the sideslip angle as the output parameter, the models require the normal and lateral forces on the tire as inputs. Integrating a simple load transfer model to determine the normal forces on a tire and a method to calculate the lateral forces on the tires, this allows estimating the vehicle behavior and the actual radius of the turn, relying on smaller amount of degrees of freedom. Two distinct vehicle behaviors were simulated, understeering and oversteering, presenting the difference between the actual and desired radii. The results are also compared to published papers on the subject. Considering this, the presented process can be very useful for driver assistance software or real time simulations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Jurídicas, Programa de Pós-Graduação em Direito, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346783.pdf: 2178010 bytes, checksum: e2a081f362fcc0faef7f2bb2135ed34a (MD5) Previous issue date: 2017 / A presente tese tem como objetivo geral estabelecer os primeiros critérios epistemológicos para a aplicação da teoria dos sistemas na análise do MERCOSUL. Sustenta-se, neste sentido, que novas formas de análise são necessárias para entender um mundo cada vez mais complexo. Neste sentido, argumenta-se que existe um paradigma em transição que tem como base epistemológica um pensamento sistêmico-holístico. Assim, para abordar o objetivo geral deste trabalho foram estabelecidos, em primeiro lugar, os critérios epistemológicos fundamentais a partir dos quais foi elaborada a presente investigação. Isto será realizado no primeiro capítulo. Depois desta análise inicial, passa-se ao estudo do MERCOSUL. Adentra-se, assim, nos objetivos específicos deste trabalho, quais são: (i) avaliar os principais elementos que fazem que o MERCOSUL possa ser considerado um sistema aberto com autonomia limitada (desenvolvido no capítulo 2). Isto foi denominado: MERCOSUL na sua própria complexidade, (ii) indagar sobre os principais elementos do mecanismo de solução de controvérsias do MERCOSUL como um subsistema e a complexidade que deriva da expansão de Tribunais Internacionais. Isto foi denominado MERCOSUL na complexidade que será abordado no capítulo 3 e (iii) Oferecer um estudo do caso dos pneus remoldados analisando, especialmente as consequências sistêmicas do caso (desenvolvido no capítulo 4). O estudo do caso será fundamental, porque ele é demonstrativo da realidade complexa que foi analisada em termos teóricos durante todo o trabalho e, além disto, é prova empírica da noção de complexidade desenvolvida teoricamente antes. O tipo de investigação é analítico e a metodologia utilizada é holística. Em linhas gerais, como conclusões do trabalho se sustenta que a limitação da autonomia do sistema MERCOSUL deriva da sua estrutura político-institucional e jurídica. Assim, uma das consequências principais dessa limitação é que o MERCOSUL é suscetível a passar por modificações internas provocadas, essencialmente, por fatores externos a ele. Assim, conseguiu-se observar, por exemplo, que as mudanças de governo nos Estados-partes provocam claras variações no sistema. Isto não configura, necessariamente, um problema, mas representa um fato constitutivo do sistema. Não obstante, argumenta-se que na análise que se faça sobre o funcionamento do MERCOSUL, terão que ser considerados de forma geral, então, os objetivos que foram plasmados no Tratado constitutivo, com o fim de verificar se a condução do processo está-se dirigindo a atingir a finalidade do sistema ou se, pelo contrário, são identificados desvios profundos ou perturbações que fariam com que esses objetivos estejam cada vez mais longe de ser alcançados. Pelo fato do MERCOSUL ser um sistema aberto, ele poderá suportar certa classe de variação na sua estrutura mantendo-se estável e corrigindo a sua finalidade de forma natural, mas passado os limites suportáveis, o sistema poderia entrar em um processo de mudanças profundas, de desintegração ou de orientação para uma nova finalidade. Por outro lado, o subsistema criado para solucionar controvérsias no MERCOSUL não pode ser considerado um sistema de juiz. Este fato traz algumas consequências com relação à função de ajuste e adaptação do sistema. Isto porque, uma vez que se reconhece que o sistema do juiz existe, desde a perspectiva sistêmica analisadas, essencialmente para realizar um ajuste e adaptação do sistema, também, espera-se que não existam constantes modificações de critérios e que seja garantido, de certa forma, uma estabilidade no sistema. Isto não acontece no MERCOSUL, onde impera uma grande instabilidade. Esta instabilidade ficou em evidência, no trabalho, quando foi analisado o caso dos pneus remoldados, no qual conseguiram-se observar diversas decisões contrapostas. Assim, finalmente, conclui-se que o pensamento sistêmico-holístico apresenta-se como uma ?saída? epistemológica para entender uma realidade complexa. Compreender o MERCOSUL a partir da teoria dos sistemas e com a lente desta epistemologia pode significar um caminho nesta direção. Neste sentido, foram apresentados neste trabalho os primeiros elementos que, espera-se, possam ser desenvolvidos em trabalhos posteriores e que permitam analisar todas as interconexões entre sistemas e subsistemas existentes no MERCOSUL.<br> / Abstract : The present thesis aims at establishing the first methodological criteria for the application of the theory of the systems in the analysis of the MERCOSUR. It is argued, in this sense, that new forms of analysis are necessary to understand an increasingly complex world. In this sense, it is argued that there is a paradigm in transition that has a systemic-holistic thinking based on epistemology. Thus, in order to address the general objective of this work, the fundamental epistemological criteria from which the present research was elaborated were established. This will be done in the first chapter. After this initial analysis, we move on to the study of the MERCOSUR as such. This leads to the specific objectives of this work, which are: (i) to evaluate the main elements that make the MERCOSUR an open system with limited autonomy (developed in Chapter 2). This is called MERCOSUR in its own complexity, (ii) to investigate the main elements of the MERCOSUR dispute settlement mechanism as a subsystem and the complexity derived from the expansion of International Tribunals. This is called: MERCOSUR in complexity and will be addressed in Chapter 3 and, (iii) to provide the case study of remanufactured tires by analyzing, in particular, the systemic consequences of the case (interconnections between different subsystems: Dispute settlement mechanism WTO and MERCOSUR) (developed in Chapter 4). The study of the case will be fundamental because it is demonstrative of the complex reality that was analyzed in theoretical terms throughout the work and, furthermore, it is empirical proof of the notion of complexity developed theoretically before.The type of research is analytical and the methodology used is holistic. In general terms, as conclusions of the work, it is argued that the limitation in the autonomy of the MERCOSUR system derives from its political-institutional and legal structure. Thus, one of the main consequences of this limitation is that the MERCOSUR is susceptible to go through internal changes caused, essentially, by factors external to it. Thus, it was observed, for example, that the changes ocurring in the governments of the States Parties cause clear variations in the system. This does not necessarily constitute a problem, but represents a constitutive fact of the system. Nonetheless, it is argued that in the analysis made regarding the functioning of the MERCOSUR in this respect, the objectives that were embodied in the Constitutive Treaty will have to be considered in general terms, in order to verify if the conduct of the process is heading to the purpose of the system or if, on the other hand, deep detours or disturbances that would make these objectives increasingly far from being achieved are identified. Being the MERCOSUR an open system, it can withstand some kind of variation in its structure by remaining stable and correcting its purpose naturally. However, past the bearable limits, the system could enter a process of profound changes, disintegration or guidance for a new purpose. On the other hand, the subsystem created to solve controversies in the MERCOSUR cannot be considered a true system of judge. This fact has some consequences in relation to the function of adjustment and adaptation of the system. This is because, once the existence of the judge system hás been recognized, from the systemic perspective analyzed, essentially to make an adjustment and adaptation of the system, also, it is expected that there will not be constant modifications and that, in a certain way, a stability in the system is guaranteed. This is not the case with the MERCOSUR where instability prevails. This instability is evidenced, in the the present work, when the case of the retreaded tires is treated, in which several opposing decisions can be observed.Thus, we conclude that systemic-holistic thinking is presented as an epistemological "exit" to understand a complex reality, and that understanding the MERCOSUR from the theory of systems and the lens of this epistemology can mean a path in that direction . In this sense, the first elements that are expected to be developed in later works and that allow us to analyze all the interconnections between existing systems and subsystems in MERCOSUR are presented in this work.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348631.pdf: 10546448 bytes, checksum: f274bd4590b9dc08c54aca56905af47b (MD5) Previous issue date: 2017 / O ruído gerado pelo tráfego de veículos vem sendo prioridade nos estudos em diversos países desenvolvidos, pois se trata de um dos problemas ambientais mais relevantes, principalmente em zonas residenciais. Em muitos destes países, o ruído veicular é o primeiro critério de escolha do tipo de revestimento do pavimento. A geração e a propagação do ruído dos veículos são regidas por vários e diferentes mecanismos. O ruído gerado pela interação pneu-pavimento passa ser a fonte dominante quando o veículo trafega em velocidades acima de 50 km/h. No entanto, no futuro, em que os carros comuns serão substituídos por carros elétricos o ruído veicular será gerado principalmente pela interação pneu- pavimento para qualquer velocidade. Com isso, há que se buscar meios para a mitigação do ruído, seja através do desenvolvimento tecnológico dos pneus, ou principalmente, através do desenvolvimento dos revestimentos asfálticos de baixo ruído. Nesse trabalho foi desenvolvido um trailer com o objetivo de medir o ruído da interação pneu-pavimento em campo. O trailer é do modelo Trailer-CPX (Close Proximity Method), nome que se refere ao método normalizado de medição da interação pneu- pavimento. Foram realizadas as medições em campo utilizando o Trailer- CPX em diferentes tipos de revestimento de pavimento existentes. Ainda foi desenvolvida uma mistura asfáltica de elevada capacidade de absorção sonora com o objetivo de reduzir o ruído da interação pneu-pavimento, propiciando a geração de revestimentos de baixo ruído. Para tanto foi realizado a otimização da textura e da porosidade dessa mistura asfáltica avaliando-se o coeficiente de absorção sonora com o método normalizado que utiliza o tubo de impedância. Por fim, foram desenvolvidos modelos que possam prever o ruído gerado pela interação pneu-pavimento através das propriedades das misturas asfálticas e das características da superfície do revestimento. O Trailer-CPX foi construído e qualificado de acordo com norma ISO 11819-2 (2010) e todos os resultados das medições realizadas para a sua certificação foram atendidos. Os resultados dos ensaios com o Trailer mostraram que a macrotextura das misturas densas tem grande influência na geração do ruído pneu-pavimento. A camada porosa de atrito (CPA) foi a que apresentou menor índice de ruído (CPXI) quando comparada com os demais revestimentos estudados. / Abstract : The noise generated by the vehicle traffic is being priority in the studies in several developed countries, for it addresses one of the most relevant environmental problems, mainly in residential areas. In many of these countries, the vehicular noise is the first criteria of choice of the type of pavement surface. The generation and propagation of vehicle noise are governed by several and different mechanisms. The noise generated by the tire-pavement interaction comes to be the dominant source when the vehicle transits in speeds above 50 km/h. However, in a future, in which regular cars will be replaced by electric cars, the vehicular noise will be generated mainly by the tire-pavement interaction for any speed. With that, we have to seek means to the mitigation of this noise, either through the technological development of tires, or mainly, through the development of low noise asphaltic surface. In this study it was developed a trailer with the objective of measuring the tire-pavement interaction noise in the field. The trailer is of the Trailer-CPX (Close Proximity Method) model, name that refers to the measuring method of the tire- pavement interaction. The measurements in the field were performed using the Trailer-CPX in different types of existing pavement surface. Also in this study, it was developed an asphaltic mixture of high capacity of sound absorption with the objective of reducing the tire-pavement interaction noise, propitiating the generation of low noise coverings. In order to do that, it was carried out the optimization of the texture and the porosity of that asphaltic mixture evaluating the sound absorption coefficient with the normalized method that uses the impedance tube. Finally, it were developed methods that can predict the noise generated by the tire-pavement interaction through the properties of the asphaltic mixtures and of the characteristics of the surface. The Trailer-CPX was built and qualified in accordance with ISO 11819-2 (2010) and all the results of the measurements made for its certification were met. The results of the tests with the Trailer showed that the macrotexture of the dense mixtures has great influence in the generation of the tire-pavement noise. The porous asphalt was the one with the lowest noise index (CPXI) when compared to the other surface studied.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4104.pdf: 938417 bytes, checksum: f87f536b54f416c63c1365c7f3974549 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of sucrose for the production of industrial inputs with higher added value has a great industrial interest, especially glucose and fructose which present many advantages over sucrose in industrial processes. Gluconic acid and its derived salts can be mentioned as second generation products also having wide industrial applicability. This study aimed to perform a preliminary evaluation of the enzymatic process for simultaneous production of gluconic acid and, consequently, its derived salts and a high-fructose syrup from sucrose inverted using glucose oxidase (GOD) enzyme in a concentric draft tube airlift bioreactor with 2.0 working volume. For this propose, the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa), obtained under different aeration conditions using solutions with different inverted sucrose concentrations, was firstly evaluated. The results led to a correlation to estimate kLa during the oxidation of glucose to gluconic acid in an airlift bioreactor as a function of air flow rate and medium viscosity. Experimental trials were carried out in batch at 35 °C and pH 5.5 in order to produce gluconic acid with different initial glucose concentrations (20 and 40 g.L-1) in the presence or absence of fructose, and with two different enzyme concentrations. The consumption of glucose and dissolved oxygen was monitored throughout the trials. The kinetic parameters for the process (Vmax, KS and KO) were obtained by fitting of the kinetic model to the experimental values. The results showed that the presence of fructose did not significantly affect the affinity of GOD for glucose due to the small variation of KS, as well as it did not alter Vmax values for equal concentrations of KO showed that, although the dissolved O2 concentration was small compared to that of glucose in the medium, the oxygen was not the limiting factor of the process. The results, even though preliminary, demonstrate the viability of developing a simultaneous production process for gluconic acid and highfructose syrup from inverted sucrose. / A utilizacao da sacarose para a producao de insumos de maior valor agregado e de grande interesse industrial, destacando-se a glicose e a frutose com inumeras vantagens frente a propria sacarose em processos industriais. Como produtos de segunda geracao, pode-se citar o acido gluconico e seus sais derivados, tendo os mesmos tambem grande aplicabilidade industrial. O presente trabalho teve por objetivo a avaliacao preliminar do processo enzimatico de producao simultanea de acido gluconico e, por consequencia, seus sais derivados e um xarope de frutose, a partir da sacarose invertida utilizando glicose oxidase (GOD) em biorreator airlift de cilindros concentricos com 2,0 L de volume util. Para tal, foi inicialmente avaliada a transferencia de oxigenio a partir de valores do coeficiente volumetrico de transferencia de oxigenio (kLa), obtidos sob diferentes condicoes de aeracao e utilizando solucoes com diferentes concentracoes de sacarose invertida. Os resultados obtidos levaram a uma correlacao para estimar kLa durante o processo de oxidacao da glicose a acido gluconico em biorreator airlift em funcao da vazao de alimentacao de ar e da viscosidade do meio. Na sequencia foram realizados ensaios em batelada a 35oC e pH 5,5 visando a producao de acido gluconico em sistemas com diferentes concentracoes de glicose (20 e 40 g.L-1), na presenca ou nao de frutose, e com duas diferentes concentracoes de enzima. O consumo de glicose e a concentracao de oxigenio dissolvido foram acompanhados ao longo dos ensaios. Parametros cineticos referentes ao processo (Vmax, KS e KO) foram obtidos por ajuste de modelo cinetico aos valores experimentais. Os resultados obtidos mostraram que a presenca da frutose nao influenciou significativamente a afinidade da GOD pela glicose dada a pequena variacao de KS, como tambem nao alterou Vmax em concentracoes iguais de glicose nas condicoes avaliadas. A analise dos valores obtidos de KO mostrou que, apesar de a concentracao de O2 ser pequena em relacao a de glicose no meio, o oxigenio nao foi o fator limitante do processo. Os resultados, ainda que de forma preliminar, evidenciam a viabilidade de desenvolvimento de uma tecnologia de producao para a obtencao simultanea de acido gluconico e xarope de frutose a partir da sacarose invertida.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T00:26:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193675.pdf: 1496634 bytes, checksum: 1b1e28dffdb2c5c1f9ce0300875a51a8 (MD5) / A reciclagem de resíduos industriais é hoje uma necessidade para a preservação do meio ambiente, redução do custo e consumo de energia na produção de materiais e componentes de construção. No Brasil, são descartados mais de 35 milhões de pneus anualmente e existe cerca de 100 milhões de pneus abandonados no meio ambiente. A grande quantidade produzida anualmente somada aos estoques de pneus inservíveis causam sérios problemas ambientais, sociais e econômicos; tecnologias para sua reciclagem estão sendo desenvolvidas e precisam ser melhor difundidas e, finalmente, é preciso que se esclareça, cada vez mais, a boa qualidade dos materiais confeccionados a partir da reciclagem dos pneus, de forma a ampliar a aceitação deste produto por construtores e consumidores. Estão reunidos aqui dados sobre a geração de pneus inservíveis e seus conseqüentes problemas gerados, pesquisas sobre o tema, artigos publicados por pesquisadores, bibliografias, sites na Internet, nomes e endereços de pesquisadores brasileiros e estrangeiros que trabalham com o tema. Este trabalho tem por objetivo fazer uma análise da geração dos pneus inservíveis e dos processos existentes para seu processamento e aproveitamento pela indústria da construção civil, como forma de identificar o potencial de absorção dos pneus inservíveis pela construção civil tendo em vista os processos de transformação e beneficiamento existentes, como também as aplicações reais de valorização dos pneus na indústria da construção.

INTRODUÇÃO: O tratamento da fibrose cística (FC) envolve o uso de medicamentos fornecidos através de nebulizadores e seu funcionamento adequado é essencial. OBJETIVOS: Avaliar o desempenho de nebulizadores a jato utilizados por pacientes com FC e comparar dois manômetros para avaliação dos compressores. MÉTODOS: Estudo descritivo, transversal, de avaliação dos nebulizadores usados pelos pacientes com FC da Associação Mineira de Assistência a Mucoviscidose. Os pacientes trouxeram compressores (Proneb Ultra®) e nebulizadores (Pari LC plus®) para avaliação. O desempenho do compressor foi avaliado por medidas de pressão operacional através dos manômetros PARI PG101® (PARI GmbH, Starnberg, Alemanha) e FSA analógico (Famabras, Itaquaquecetuba, Brasil).As variáveis de eficiência do nebulizador foram: O débito de volume nebulizado (DVN), taxa de oferta da medicação (TOR) e volume residual (VR) foram calculados por diferenças de peso de cada nebulizador após 10 minutos de nebulização de solução salina (2,5ml). O diâmetro médio de massa da partícula (DMM) foi calculado através da equação proposta por Standaert et al. A análise estatística incluiu o pacote R (v.2.15) e MINITAB, com alfa=0,05. O coeficiente Kappa foi calculado para avaliar concordância de valores entre os equipamentos, e curva ROC construída para calcular o valor aferido no manômetro FSA com melhor sensibilidade/especificidade, utilizando o manômetro PARI PG101® como referência. A associação entre valores de pressão, DVN, TOR e VR foi calculada pela correlação de Spearman. RESULTADOS: Avaliados 146 sistemas com tempo mediano de uso de 32(12-60) meses±36 meses. Cinquenta e sete (39%) não funcionaram adequadamente, com valores pressóricos inferiores à metade da referência. Os sistemas com funcionamento inadequado comprometeram as variáveis de eficiência dos nebulizadores A concordância entre os diferentes métodos de avaliação de acordo com a classificação; com funcionamento adequado e inadequado através do coeficiente Kappa foi 0,81(IC95%- 0,65-0,97), p<0,001. Na avaliação da sensibilidade e especificidade foi observado o ponto de corte de 23,5 PSI no manômetro FSA mostrou sensibilidade=99% e especificidade=79% (p<0,001). Houve associação significativa entre DVN, VR e pressões aferidas. CONCLUSÕES: Uma proporção significativa dos sistemas de nebulização não funcionou adequadamente. As variáveis de eficiência da nebulização estavam comprometidas indicando que a pressão gerada no compressor é um aspecto crítico na eficiência do tratamento. O método alternativo da avaliação dos compressores se apresentou adequado para ser utilizado nos compressores utilizados no tratamento da FC. / INTRODUCTION: Cystic fibrosis (CF) treatment of involves the use of medications supplied through nebulizers and their proper functioning is essential. OBJECTIVES: To evaluate the performance of jet nebulizers used by CF patients and to compare two pressure gauges Compressors evaluation. METHODS: This was a descriptive, cross - sectional study of the nebulizers used by patients with CF of the Mucoviscidosis Care Association of Minas Gerais. The patients brought compressors (Proneb Ultra®) and nebulizers (Pari LC plus®) for evaluation. The performance of the compressor was evaluated by operating pressure measurements using PARI PG101® manometers (PARI GmbH, Starnberg, Germany) and analog FSA (Famabras, Itaquaquecetuba, Brazil). The variables of efficiency of nebulization under study were: nebulizer delivery volume (NDV), drug output rate (DOR), and residual volume (RV), which were calculated by weighing each nebulizer before nebulization and 10 minutes after nebulization using a saline solution (2.5 mL). The mass median diameter (MMD) was calculated using the equation proposed by Standaert et al. Statistical analysis included the package R (v.2.15) and MINITAB, with alpha = 0.05. The Kappa coefficient was calculated to evaluate agreement of values between the equipment\'s, and ROC curve constructed to calculate the value measured in the FSA manometer with better sensitivity / specificity, using the PARI PG101® manometer as reference. The association between pressure values, NDV, DOR and RV was calculated by the Spearman correlation. RESULTS: We evaluated 146 systems with a median time of use of 32 (12-60) months ± 36 months. Fifty-seven (39%) did not function properly, with pressure values lower than half the reference. The systems with inadequate functioning compromised the efficiency variables of the nebulizers. The agreement between the different evaluation methods according to the classification; with adequate and inadequate functioning through the Kappa coefficient was 0.81 (95% CI -0.65-0.97), p <0.001. In the evaluation of sensitivity and specificity, the cut-off point of 23.5 PSI on the FSA manometer showed sensitivity = 99% and specificity = 79% (p <0.001). There was a significant association between NDV, DOR, RV and measured pressures. CONCLUSIONS: A significant number of the nebulizer systems were ineffective. The variables of nebulization efficiency were compromised, which indicated that the pressure generated by the compressor was a critical aspect for treatment efficiency. The alternative method of compressors evaluation was suitable for use in CF treatment routine.

Este trabalho apresenta a modelagem matemática e a estratégia de controle de posição de um atuador pneumático para uma dada aplicação em um equipamento florestal, através de tratamentos teóricos, simulações numéricas e testes experimentais. Tal mecanismo é utilizado para acionamento de uma ferramenta e está inserido em um projeto executado pela Unijuí Campus Panambi, oriundo de uma parceria entre a Associação IPD e a CELPE (Companhia Energética de Pernambuco), desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica regulado pela ANEEL (código ANEEL PD-0043-0311/2011). Atuadores pneumáticos são sistemas muito atrativos para diversas aplicações, em especial na robótica, porque eles têm a vantagem de baixo custo, leveza, durabilidade e são limpos quando comparados com os atuadores hidráulicos, também possuem facilidade de manutenção, têm boa relação força/tamanho e flexibilidade de instalação, e além disso o ar comprimido está disponível na maioria das instalações industriais. Em despeito dessas vantagens, sistemas de posicionamento pneumático possuem algumas características indesejáveis as quais limitam o uso destes em aplicações que requerem uma resposta precisa. Estas características indesejáveis derivam da alta compressibilidade do ar e das não-linearidades presentes em sistemas pneumáticos, tais como o comportamento não linear da vazão mássica nos orifícios da válvula e sua zona morta, além do atrito nas vedações do cilindro linear. A modelagem matemática como estratégia de pesquisa empregada nos mais variados campos do conhecimento tornou-se uma importante ferramenta para fins de simulações computacionais utilizadas em análises de comportamento das variáveis de estado do sistema. Devido à necessidade de um modelo matemático adequado contendo explicitamente o comportamento não linear da vazão mássica nos orifícios da servoválvula, a dinâmica das pressões nas câmaras do cilindro, o movimento do êmbolo do cilindro e a dinâmica do atrito, obteve-se um modelo matemático não linear de 5ª ordem, derivado do estudo de modelos matemáticos utilizados anteriormente em acionamentos pneumáticos. Com base no modelo não linear adotado é implementada uma estratégia de controle clássico. Os parâmetros da zona morta e do atrito foram obtidos experimentalmente e encontram-se descritos detalhadamente no decorrer deste trabalho. O modelo adotado foi validado em testes experimentais em malha aberta e fechada com planejamento da trajetória polinomial sem e com a compensação da zona morta, estes resultados são apresentados por meio de gráficos que ilustram as características do modelo, comparando o comportamento experimental do atuador com os resultados da simulação computacional. Esta pesquisa contribui para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de equipamentos pneumáticos. / 108 f.

INTRODUÇÃO: O tratamento da fibrose cística (FC) envolve o uso de medicamentos fornecidos através de nebulizadores e seu funcionamento adequado é essencial. OBJETIVOS: Avaliar o desempenho de nebulizadores a jato utilizados por pacientes com FC e comparar dois manômetros para avaliação dos compressores. MÉTODOS: Estudo descritivo, transversal, de avaliação dos nebulizadores usados pelos pacientes com FC da Associação Mineira de Assistência a Mucoviscidose. Os pacientes trouxeram compressores (Proneb Ultra®) e nebulizadores (Pari LC plus®) para avaliação. O desempenho do compressor foi avaliado por medidas de pressão operacional através dos manômetros PARI PG101® (PARI GmbH, Starnberg, Alemanha) e FSA analógico (Famabras, Itaquaquecetuba, Brasil).As variáveis de eficiência do nebulizador foram: O débito de volume nebulizado (DVN), taxa de oferta da medicação (TOR) e volume residual (VR) foram calculados por diferenças de peso de cada nebulizador após 10 minutos de nebulização de solução salina (2,5ml). O diâmetro médio de massa da partícula (DMM) foi calculado através da equação proposta por Standaert et al. A análise estatística incluiu o pacote R (v.2.15) e MINITAB, com alfa=0,05. O coeficiente Kappa foi calculado para avaliar concordância de valores entre os equipamentos, e curva ROC construída para calcular o valor aferido no manômetro FSA com melhor sensibilidade/especificidade, utilizando o manômetro PARI PG101® como referência. A associação entre valores de pressão, DVN, TOR e VR foi calculada pela correlação de Spearman. RESULTADOS: Avaliados 146 sistemas com tempo mediano de uso de 32(12-60) meses±36 meses. Cinquenta e sete (39%) não funcionaram adequadamente, com valores pressóricos inferiores à metade da referência. Os sistemas com funcionamento inadequado comprometeram as variáveis de eficiência dos nebulizadores A concordância entre os diferentes métodos de avaliação de acordo com a classificação; com funcionamento adequado e inadequado através do coeficiente Kappa foi 0,81(IC95%- 0,65-0,97), p<0,001. Na avaliação da sensibilidade e especificidade foi observado o ponto de corte de 23,5 PSI no manômetro FSA mostrou sensibilidade=99% e especificidade=79% (p<0,001). Houve associação significativa entre DVN, VR e pressões aferidas. CONCLUSÕES: Uma proporção significativa dos sistemas de nebulização não funcionou adequadamente. As variáveis de eficiência da nebulização estavam comprometidas indicando que a pressão gerada no compressor é um aspecto crítico na eficiência do tratamento. O método alternativo da avaliação dos compressores se apresentou adequado para ser utilizado nos compressores utilizados no tratamento da FC. / INTRODUCTION: Cystic fibrosis (CF) treatment of involves the use of medications supplied through nebulizers and their proper functioning is essential. OBJECTIVES: To evaluate the performance of jet nebulizers used by CF patients and to compare two pressure gauges Compressors evaluation. METHODS: This was a descriptive, cross - sectional study of the nebulizers used by patients with CF of the Mucoviscidosis Care Association of Minas Gerais. The patients brought compressors (Proneb Ultra®) and nebulizers (Pari LC plus®) for evaluation. The performance of the compressor was evaluated by operating pressure measurements using PARI PG101® manometers (PARI GmbH, Starnberg, Germany) and analog FSA (Famabras, Itaquaquecetuba, Brazil). The variables of efficiency of nebulization under study were: nebulizer delivery volume (NDV), drug output rate (DOR), and residual volume (RV), which were calculated by weighing each nebulizer before nebulization and 10 minutes after nebulization using a saline solution (2.5 mL). The mass median diameter (MMD) was calculated using the equation proposed by Standaert et al. Statistical analysis included the package R (v.2.15) and MINITAB, with alpha = 0.05. The Kappa coefficient was calculated to evaluate agreement of values between the equipment\'s, and ROC curve constructed to calculate the value measured in the FSA manometer with better sensitivity / specificity, using the PARI PG101® manometer as reference. The association between pressure values, NDV, DOR and RV was calculated by the Spearman correlation. RESULTS: We evaluated 146 systems with a median time of use of 32 (12-60) months ± 36 months. Fifty-seven (39%) did not function properly, with pressure values lower than half the reference. The systems with inadequate functioning compromised the efficiency variables of the nebulizers. The agreement between the different evaluation methods according to the classification; with adequate and inadequate functioning through the Kappa coefficient was 0.81 (95% CI -0.65-0.97), p <0.001. In the evaluation of sensitivity and specificity, the cut-off point of 23.5 PSI on the FSA manometer showed sensitivity = 99% and specificity = 79% (p <0.001). There was a significant association between NDV, DOR, RV and measured pressures. CONCLUSIONS: A significant number of the nebulizer systems were ineffective. The variables of nebulization efficiency were compromised, which indicated that the pressure generated by the compressor was a critical aspect for treatment efficiency. The alternative method of compressors evaluation was suitable for use in CF treatment routine.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010