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- Cidade como ecossistema: Biomimicry Thinking na gestão de resíduos sólidos urbanosPublication . Silva, Ana Raquel Alves Vitoriano da; Sousa, Helena Manuela Pala Dias de; Heleno, Maria Lizete LopesO crescimento acelerado das cidades, associado ao aumento dos padrões de consumo e à linearidade dos sistemas produtivos, tem intensificado a geração de resíduos sólidos urbanos, tornando a sua gestão um dos principais desafios ambientais contemporâneos. Nesse contexto, observa-se que as soluções tradicionalmente adotadas, baseadas principalmente na disposição final e na reciclagem, são insuficientes para responder à complexidade dos fluxos urbanos atuais. Diante deste cenário, esta dissertação propõe o Biomimicry Thinking como abordagem metodológica inovadora para a gestão de resíduos sólidos urbanos, considerando a cidade como um ecossistema vivo, capaz de regeneração e adaptação. O Biomimicry Thinking utiliza a natureza como modelo, medida e mentora para a construção de soluções sustentáveis, e baseia-se na aplicação do Design Lens como ferramenta metodológica para identificação e integração de estratégias bioinspiradas. A partir dessa abordagem, são explorados os níveis da biomimética e sua aplicação ao ambiente construído, considerando as cidades como sistemas complexos, interdependentes e dinâmicos. Esta abordagem evidencia assim a necessidade de transitar de modelos lineares para fluxos cíclicos, inspirados nos processos naturais, nos quais os resíduos são reinterpretados como recursos. Como estudo de caso, é analisado o município de Fortaleza, Brasil, caracterizado por forte desigualdade socioespacial, crescimento urbano acelerado e desafios na gestão de resíduos sólidos urbanos. Ao analisar as iniciativas existentes, este trabalho identifica conflitos no ecossistema urbano, incluindo desigualdade socioambiental, descarte irregular e limitações estruturais, mas também destaca práticas inovadoras e potencialidades bioinspiradas. Com base no Design Lens, são propostas estratégias biomiméticas para a gestão de resíduos, considerando a integração entre natureza, sociedade e infraestrutura urbana. São apresentadas as limitações à implementação do Biomimicry Thinking, incluindo-se, como sugestão metodológica, o reconhecimento de desafios institucionais, culturais e técnicos, bem como a necessidade de abordagens sistêmicas e colaborativas. Conclui-se que o Biomimicry Thinking apresenta potencial significativo para orientar a transição de cidades lineares para cidades regenerativas, contribuindo para a gestão de resíduos, fortalecimento do metabolismo urbano e promoção de soluções integradas. Ao compreender a cidade como um ecossistema, torna-se possível desenvolver estratégias mais resilientes, adaptativas e sustentáveis, alinhadas às dinâmicas naturais e às necessidades urbanas contemporâneas.
- Influência de defeitos de fabrico na resistência ao impacto mecânico de uma embalagem de vidroPublication . Marques, Carolina Felix; Simões, Fábio Jorge Pereira; Novo, Paulo Jorge da Costa ParenteA indústria vidreira opera num mercado global onde empresas de diferentes partes do mundo competem pela mesma base de cliente, principalmente na indústria alimentar. Para se manterem competitivas, as empresas precisam de otimizar os processos produtivos, e garantir, acima de tudo elevados padrões de qualidade. A presente dissertação surge após reclamações reincidentes de quebras na linha de enchimento, de um frasco cujo cliente é um dos maiores da unidade da Marinha Grande da empresa BA Glass e tem como finalidade identificar os principais fatores que influenciam a diminuição da resistência ao impacto mecânico desse frasco. Para tal, foram estudadas ao pormenor três etapas do processo produtivo passando pela fusão da matéria-prima, aplicação de tratamentos de superfície e moldação. No final da dissertação conclui-se que a espessura do revestimento dos punções e a rugosidade da superfície do mesmo podem influenciar de forma negativa a resistência ao impacto da embalagem de vidro em estudo.
- Modelo de Comportamento Dinâmico do Veículo Formula Student para otimização do Sistema de SuspensãoPublication . Gaspar, Diogo Luís Marques; Santos, Sérgio Pereira dosO presente trabalho descreve o desenvolvimento de um simulador de dinâmica de veículos com 12 graus de liberdade em MATLAB Simulink para um protótipo de Fórmula Student, motivado pela ausência de ferramentas de simulação, tanto próprias como comerciais, durante o período de participação na equipa entre 2021 e 2023, e pela ambição de aprofundar competências em dinâmica de veículos e em MATLAB e Simulink com vista a ingressar no mercado de trabalho da competição automóvel. O modelo integra subsistemas de dinâmica longitudinal e lateral, subsistema de movimento da suspensão e modelo de pneus baseado na Fórmula Mágica de Pacejka, entre outros, sendo validado com dados de telemetria reais obtidos nas provas da FSPT 2025 e da FSG 2025. A simulação da prova de aceleração demonstrou que o modelo replica com boa aproximação o comportamento longitudinal do veículo, obtendo-se um RMSE de 1,805 km/h. A simulação em curva revelou-se inviável devido à instabilidade do controlador de direção em condições transientes, tendo o simulador sido reorientado como ferramenta de análise cinemática, recebendo diretamente dados de telemetria para calcular grandezas tipicamente não medidas em pista, como os movimentos de pitch, roll e heave da carroçaria e o deslocamento individual da suspensão em cada roda. A utilidade prática da ferramenta foi demonstrada através da análise do efeito da introdução de uma barra estabilizadora, onde se verificou uma redução de 25% no ângulo de roll. A ferramenta desenvolvida representa um contributo concreto para a equipa, colmatando uma lacuna que persistiu ao longo de vários anos.
- Comparação de modelação de motor de ciclo Otto em AVL BOOST com LOTUS LESPublication . Medeiros, João Diogo Outeiro; Pereira, João Francisco Romeiro da FonsecaNos dias de hoje, a simulação computacional é uma ferramenta fundamental no desenvolvimento e análise dos motores de combustão interna, permitindo analisar diferentes parâmetros e avaliar o impacto de alterações e testes necessários em fase de projeto, sem necessidade de recorrer a ensaios experimentais. O principal objetivo deste trabalho é avaliar comparativamente os softwares LES (Lotus Engine Simulation) e o AVL Boost, de modo a determinar a sua adequação técnica e pedagógica no ensino da modelação, simulação de motores de combustão interna. Para o alcançar, foram desenvolvidos modelos de um motor de ignição por faísca em ambos, permitindo analisar e comparar resultados, quer a nível de desempenho quer de diversos parâmetros de funcionamento. Nesta área, o ensino foca-se no desempenho e otimização de motores de combustão interna atmosféricos, especificamente no que diz respeito à capacidade de admissão de ar. Consequentemente, o trabalho incide sobre os sistemas com maior influência neste processo, nomeadamente as geometrias da árvore de cames e dos coletores de admissão e de escape, bem como na respetiva influência na variação de pressão (ondas de pressão) entre estes sistemas do motor. De forma a validar os resultados obtidos nos softwares, as curvas de binário, as ondas de pressão e outros parâmetros foram comparados entre si, assim como com dados experimentais provenientes de ensaios realizados num banco de ensaio de veículos. Os resultados obtidos permitiram avaliar as diferenças entre os processos de caracterização e modelação de cada software, contribuindo para uma melhor compreensão das suas potencialidades e limitações no contexto pedagógico, bem como para a análise da pertinência da eventual substituição do LES pelo AVL Boost nas unidades curriculares do Mestrado em Engenharia Automóvel.
- Cultivo Controlado e Avaliação do Potencial Bioativo da Medusa Chrysaora chesapeakei sob Diferentes Condições de SalinidadePublication . Silva, Maria Leonor Avelar da; Marques, Sónia Cristina Ferreira Cotrim; Afonso, Clélia Paulete Correia NevesEste trabalho teve como objetivo avaliar o potencial biotecnológico da medusa Chrysaora chesapeakei, com foco na produção de compostos bioativos, nomeadamente com atividade antioxidante, antimicrobiana e enzimática (lisozima), sob diferentes condições de salinidade. Paralelamente, foi explorado o cultivo controlado da espécie como estratégia sustentável para a produção e valorização da sua biomassa. O estudo foi conduzido em sistema de aquacultura com recirculação, onde as medusas foram submetidas a três condições experimentais: salinidade de referência, stress salino e fase de recuperação. Foram analisadas as diferentes estruturas corporais (campânula e braços orais) e o muco, sendo preparados extratos para avaliação da atividade antioxidante através dos ensaios DPPH e FRAP, bem como da atividade antimicrobiana e da atividade da lisozima. Os resultados demonstraram que a salinidade influencia significativamente o desempenho fisiológico e a produção de biomassa, verificando-se um aumento geral da biomassa fresca ao longo dos ensaios experimentais. A biomassa seca apresentou respostas diferenciadas entre tecidos, sugerindo uma redistribuição de recursos em reação ao stress osmótico. Adicionalmente, foram observadas variações na atividade bioativa dos extratos, indicando que fatores ambientais, como a salinidade, podem modular a produção de compostos com interesse biotecnológico. Os resultados obtidos reforçam o interesse de Chrysaora chesapeakei como recurso promissor no âmbito da biotecnologia marinha. A influência das condições ambientais na modulação das respostas fisiológicas e na produção de compostos bioativos evidencia a relevância da otimização de parâmetros de cultivo. Assim, o desenvolvimento de estratégias de aquacultura surge como uma abordagem fundamental para maximizar o aproveitamento sustentável desta espécie, potenciando a sua aplicação em diferentes setores industriais, nomeadamente nas áreas farmacêutica, alimentar e cosmética.
- Variação biométrica e bioquímica dos tecidos de Phyllorhiza punctata (von Lendenfeld, 1884) sob diferentes regimes de iluminaçãoPublication . Cerqueira, Raissa Nunes; Neves, Marta Maria de Melo Lopes; Marques , Sónia Cristina Ferreira CotrimA medusa Phyllorhiza punctata desperta interesse crescente no contexto da biotecnologia marinha devido à sua composição bioquímica e potencial fonte de compostos bioativos. Nesta investigação, avaliou-se o impacto do fotoperíodo (regimes de iluminação) na variação biométrica, composição bioquímica e perfil lipídico desta espécie, cultivada em condições controladas de laboratório. Foram aplicados dois regimes de luz (12 h luz : 12 h escuro e 24 h luz contínua), sendo analisadas diferentes frações anatómicas (campânula, braços orais e muco). Os resultados demonstraram que o fotoperíodo não influenciou significativamente o crescimento estrutural, avaliado pelo diâmetro da campânula. No entanto, observou-se um aumento significativo da massa fresca sob iluminação contínua, indicando uma melhoria da condição corporal sem alteração do tamanho. A composição bioquímica demonstrou diferenças entre frações, com maiores teores de proteína e colagénio nos braços orais, enquanto o muco apresentou maior conteúdo de humidade e cinzas. No perfil de ácidos gordos, verificou-se o predomínio de ácidos gordos saturados, especialmente nos braços orais, enquanto a campânula apresentou maiores proporções de ácidos gordos polinsaturados e da série n-3. A exposição à luz contínua esteve associada a uma redução destes compostos, sugerindo possíveis efeitos de stress oxidativo e alterações no metabolismo lipídico. De forma geral, os resultados indicam que o fotoperíodo atua como um fator modulador da biomassa e da composição bioquímica de P. punctata, promovendo maior acumulação de massa sob luz contínua, mas potencialmente comprometendo a qualidade bioquímica. Estes resultados reforçam o potencial desta espécie como recurso biotecnológico, evidenciando a importância da otimização das condições de cultivo para maximizar a produção de compostos de interesse.
- Dinâmica de Veículos Elétricos e Veículos a Combustão: Análise, Comparação e Validação de ResultadosPublication . Pereira, Rodrigo Novo de Oliveira; Santos, Sérgio Pereira dos; Henriques, Carlos Daniel FerreiraO presente trabalho tem como objetivo analisar e comparar o comportamento dinâmico de um veículo elétrico e de um veículo com motor de combustão interna, procurando compreender de que forma a arquitetura do sistema de propulsão influencia a sua dinâmica, analisando variáveis como aceleração lateral, velocidade angular, forças laterais e cargas verticais. Para esse efeito, foi desenvolvido um modelo computacional em Python, inicialmente baseado no modelo de bicicleta e posteriormente evoluído para um modelo de quatro rodas, integrando a Fórmula Mágica de Pacejka, um algoritmo de controlo Pure Pursuit e uma representação tridimensional do ensaio. Paralelamente, foi concebido, testado e adaptado um sistema de aquisição de dados, utilizado na realização de ensaios experimentais com os veículos em estudo. Adicionalmente, foram analisados os ensaios dinâmicos normalizados e efetuados na indústria automóvel e selecionada o teste prático a realizar com os veículos e a implementar no modelo computacional. Por fim, foram feitos os ensaios experimentais e numéricos dos veículos e analisados os seus resultados. A comparação numérica e experimental inicial do modelo computacional, realizada com dados experimentais da equipa de Fórmula Student do Instituto Politécnico de Leira (LART), demonstrou uma boa aproximação aos resultados reais. No modelo de quatro rodas, o ensaio de aceleração 0–75 m apresentou um tempo calculado de 4,73 s face a um valor experimental de cerca de 4,8 s, enquanto no ensaio de Skidpad o desvio face ao valor real foi de aproximadamente 2,03%. Estes resultados permitiram considerar o modelo adequado para a análise comparativa proposta. Os ensaios numéricos e experimentais evidenciaram diferenças entre os dois veículos, mas de magnitude reduzida. Embora o veículo elétrico tenha apresentado valores ligeiramente superiores de aceleração lateral e velocidade angular em torno do eixo vertical no ensaio experimental, os desvios globais observados situaram-se aproximadamente entre 1% e 2,5%, que seriam 3% considerando uma hipótese de igualdade rigorosa de raio entre ensaios. Assim, não foi possível concluir que exista uma diferença dinâmica marcadamente expressiva entre os veículos testados nas condições consideradas. A comparação entre os resultados numéricos e experimentais mostrou ainda que o modelo desenvolvido reproduziu de forma coerente a tendência das principais variáveis analisadas, apesar de algumas diferenças nos valores máximos absolutos, associadas às simplificações do modelo e às limitações da aquisição de dados. Conclui-se que os objetivos definidos foram globalmente cumpridos, tendo sido desenvolvido e validado um modelo computacional capaz de caracterizar o movimento de um veículo, implementado um sistema funcional de aquisição de dados e realizada uma comparação coerente entre veículos elétricos e veículos a combustão, tanto em ambiente numérico como experimental. Os resultados obtidos indicam que o comportamento dinâmico não depende apenas do tipo de propulsão, mas também de fatores como a massa total e a sua distribuição, as características dos pneus e as condições de ensaio como a aceleração longitudinal do veículo e trajetória descrita.
- Modelos de Machine Learning para a Deteção de Anomalias em Consumos EnergéticosPublication . Santos, Beatriz Colaço dos; Miragaia, Rolando Lúcio Germano; Grilo, Carlos Fernando de Almeida; Sebastião, Fernando José do NascimentoO consumo de energia em edifícios institucionais é influenciado por múltiplos fatores e pode ser difícil de monitorizar de forma eficiente sem ferramentas adequadas de apoio à decisão. A previsão do consumo energético, quando realizada com elevada precisão, pode ser utilizada como referência de comportamento esperado, permitindo identificar desvios significativos que possam corresponder a anomalias operacionais. O presente trabalho, desenvolvido em continuidade com o trabalho de investigação de J. Sá, tem como objetivo o desenvolvimento de modelos de estimação do consumo diário de energia com um erro reduzido, de modo a poderem ser utilizados como suporte à deteção de anomalias no consumo energético. A metodologia seguida consiste na utilização de um modelo de previsão horária do consumo e na agregação dos valores previstos ao longo do dia, permitindo obter uma estimativa diária do consumo. Os resultados mostram que esta metodologia simples permite obter valores de erro extremamente baixos, deixando em aberto a possibilidade da sua utilização como suporte à deteção de anomalias no consumo. Foram utilizados os registos do Campus do Instituto Politécnico de Leiria, recolhidos entre 2015 e 2023, para avaliar o desempenho da metodologia proposta. Para tal, foram desenvolvidos e comparados seis modelos: MLP, LSTM, GRU, XGBoost, N-BEATS e N-HiTS. Os resultados demonstram que esta metodologia permite obter erros com MAPE médio entre 1,28% e 1,70%, evidenciando o bom desempenho preditivo dos modelos desenvolvidos.