FE - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations
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- Segurança e mobilidade em redes IEEE 802.11 : modelo de suporte à decisão na escolha de arquitecturas e tecnologias de redes sem fiosPublication . Caçador, Daniel Maximino; Silva, Tito Lívio dos SantosA utilização de redes sem fios baseadas nas normas IEEE 802.11 é hoje em dia uma solução massificada [1] para comunicação de dados em ambientes diversificados, garantindo o acesso dos mais diversos tipos de dispositivos a plataformas de software, a aplicações e à Internet. A sua instalação em zonas públicas e instituições de grande dimensão implica a criação de infra-estruturas de acesso, a implementação de modelos de segurança e o dimensionamento adequado aos níveis de serviço pretendidos [2] para que se alcance a qualidade e fiabilidade exigida pelos utilizadores. A crescente utilização de dispositivos móveis (tablets, laptops, smartphones, etc.) dentro e fora dos ambientes empresariais [3] apresenta desafios e preocupações de segurança que as empresas têm que considerar para disponibilizarem as suas aplicações de negócio com níveis de risco aceitáveis. Nestes ambientes, os requisitos de segurança, desempenho e qualidade de serviço são especialmente relevantes, sobretudo quando estão envolvidas aplicações de negócio, onde a confidencialidade, integridade e privacidade da informação são aspectos críticos para as empresas num mundo cada vez mais competitivo. Esta dissertação apresenta um estudo detalhado das especificidades deste tipo de redes ao nível físico, de controlo de acesso, ao nível da arquitectura, dos modelos de segurança, e aborda ainda as mais recentes evoluções da tecnologia tendo em vista a sua utilização em ambientes empresariais. Para além de uma panorâmica dos problemas e soluções é proposta uma metodologia de suporte à decisão na escolha de arquitecturas, tecnologias e serviços de segurança, baseada num processo de segurança e num modelo de análise de risco que orientam o desenho arquitectural e os processos de implementação e operação para uma rede sem fios.
- Structural optimization using the finite element methodPublication . Mesquita, João Pedro Pires; Prißler, Timo; Moldovan, Ionut DragosThis work reports on the formulation of the conforming finite element method (FEM) and its application to structural optimization problems. The FEM is nowadays the most widely used technique for obtaining approximate solutions of complex engineering problems that cannot be solved analytically. The conforming finite element formulation can be reached using several approaches. One of the most general strategies is based on the weak-form of the equations governing the problem. However, rather than a pure mathematical approach, it is often more appealing to the structural engineer to reach the finite element formulation through more physically-meaningful strategies, such as the virtual work or the variational principle forms of the problem. All three of these strategies are briefly presented. One of the most important topics in the finite element theory is the quality of the solutions. The most commonly used method to increase the quality of a finite element solution is to increase of the number of elements used in the model (mesh refinement). In this work, two numerical examples are presented to illustrate the convergence of the finite element solutions under mesh refinement. An important application of the FEM and the focus of this work is the structural optimization. The purpose of the structural optimization is to minimize (or maximize) an objective function while respecting certain restrictions. The extremum of a continuous function on a certain interval can either correspond to a point where the gradient is null, or it may lay on the boundary of the interval. Several numerical methods for identifying null gradient points of a function are described in this work. When the extremum of a function lays on the boundary of its interval of definition, an effective minimization method should ensure that the boundaries are searched in such a way that every new iteration yields a result closer to the extremum than the one before. The basic aspects of the constrained minimization methods are briefly presented here and applied to two structural optimization problems, namely the size optimization of a bar subjected to its own weight and the topology optimization of a cantilever plate subjected to a concentrated load applied to its tip. A large scale practical example of structural optimization, consisting of the topological optimization of a wheel carrier of a motorsports car is also presented. The model is constructed using the finite element package MSC.-NASTRAN. The main goal of the optimization is to minimize the structural weight by reducing the amount of material used in order to create a new optimized design. The feasible optimized structure is analyzed and the obtained stresses and displacements are compared with the analysis results of the non-optimized structure.
- Melhoramento de uma vacina multi-antigénica contra a Helicobacter pyloriPublication . Vaz, Sónia Maria Rendeiro; Calado, CecíliaA Helicobacter pylori é uma bactéria que coloniza o estômago de cerca de metade da população mundial, estando associada ao aumento do risco de desenvolvimento de gastrites, úlceras gástricas e duodenais, linfomas associados às mucosas e adenocarcinomas gástricos. Os problemas emergentes da terapia atual, baseada em antibióticos, torna a vacina uma alternativa promissora. No entanto, a elevada variabilidade genética desta bactéria tem dificultado o desenvolvimento de vacinas eficientes. Uma vacina multi-antigénica poderá constituir uma estratégia para ultrapassar esta limitação e obter-se uma vacina que represente as estirpes existentes mundialmente. Este trabalho visa aperfeiçoar uma vacina baseada em DNA plasmídico e proteína recombinante, constituída por múltiplos epítopos de diferentes antigénios de H. pylori, e avaliar a capacidade desta superar a imuno-variabilidade existente entre diferentes estirpes. Para aperfeiçoar a vacina substituiu-se o epítopo da GroEL, devido à sua homologia com proteínas humanas, por um epítopo da NapA, devido à relevância deste fator de virulência na infecção crónica. Observou-se nos estudos de imunização em murganhos, com estas duas novas construções de vacinas (proteica e de DNA plasmídico), uma resposta imunitária. Em Western Blot observou-se que os anticorpos policlonais gerados durante estas imunizações reconheceram todos os extractos proteicos obtidos de 15 estirpes de H. pylori, provenientes de regiões geográficas muito diferentes e obtidas de pacientes com diversas patologias gástricas. Os resultados obtidos corroboram a potencialidade de uma vacina multi-antigénica para contornar a elevada imuno-variabilidade da H. pylori e por consequência este tipo de construção pode constituir a base de uma vacina futura anti-H. pylori.
- Imunovariabilidade da proteína ativadora de neutrófilos da Helicobacter pyloriPublication . Marçal, Inês Filipa; Calado, Cecília Ribeiro da CruzA Helicobacter pylori é uma bactéria que coloniza o estômago humano e pode levar ao desenvolvimento de patologias gástricas como a gastrite crónica, úlceras pépticas, linfoma de MALT e o adenocarcinoma gástrico. Devido à sua diversidade genética e à robusta estratégia de infeção, tem sido dificil o desenvolvimento de uma vacina, para prevenir e erradicar a infeção, bem como o desenvolvimento de testes de diagnóstico eficazes. A proteína de ativação de neutrófilos (NAP) da H. pylori, constitui um dos principais fatores de virulência, que devido à sua capacidade de ativar neutrófilos, representa um importante papel no processo da infeção crónica. Neste trabalho, observou-se por diversos métodos de bioinformática que a NAP apresenta alguma diversidade genética mas uma sequência proteica conservada, tendo-se estimado as regiões teoricamente mais antigénicas e que devem ser consideradas no desenho de testes de diagnóstico e de vacinas baseado neste antigénio. De forma a avaliar o potencial desta proteína como antigénio na conceção de vacinas e de testes de diagnóstico avaliou-se experimentalmente a imunovariabilidade da NAP. Para isso, foram formuladas duas vacinas, uma proteica e outra de DNA, baseadas na inserção do gene da NAP da estirpe de referência H. pylori 26695, no plasmídeo procariota pQE30 e no plasmídeo eucariota pVAX. Observou-se em murganhos imunizados com estas vacinas uma resposta imune equilibrada Th1 e Th2. Observou-se de igual forma, em Western blots, o reconhecimento da NAP extraída de diversas estirpes de H. pylori obtidas de pacientes de diversos pontos do globo, pelos anticorpos policlonais obtidos da imunização com a NAP da estirpe H. pylori 26695. Desta forma, confirmou-se a elevada conservação imunogénica desta proteína, realçando a relevância de utilização deste alvo na conceção de vacinas e de testes de diagnóstico.
- Pesquisa de proteínas líticas fágicas e formulações lipossomais para a sua entrega a Helicobacter pyloriPublication . Gomes, Maria de Vasconcelos; Carvalheiro, Manuela; Vale, Ana FilipaDevido ao aumento à resistência aos antibióticos de Helicobacter pylori é necessário desenvolver estratégias de erradicação alternativas, como por exemplo a terapia fágica, onde é possível utilizar proteínas líticas fágicas. Alguns dos genomas dos profagos de H. pylori identificados integram genes líticos, como a lisina, ou a holina. Foi pesquisado em 176 estirpes de H. pylori, a presença do gene da holina, habitualmente com localização próxima do gene da lisina. Esta estratégia revelou a presença do gene da holina em 32,4 % das estirpes analisadas. Destas, 87,7 % são também positivas para a presença do gene da integrase, cuja associação estatística foi verificada. Estes dados sugerem a presença de genes fágico líticos. A bactéria H. pylori é Gram-negativa e como tal a camada com o peptidoglicano está coberta com uma membrana externa impedindo o acesso da lisina ao peptidoglicano. Com o objetivo de ultrapassar esta barreira foram desenvolvidas formulações lipossomais com diferentes composições de forma a procurar uma que seja mais adequada à fusão com a membrana externa de H. pylori com consequente libertação do seu conteúdo (fármaco ou lisina) no espaço periplásmico. Para verificar a ação dos lipossomas foi realizado um ensaio de entrega de vancomicina e lisozima na forma livre e encapsulada em duas formulações lipossomais de forma a determinar a MIC para cada um dos compostos. Os resultados da determinação da MIC e a observação de imagens TEM sugerem que os lipossomas podem ser adequados para a entrega de fármacos ao espaço periplásmico de H. pylori.
- Aplicação da manutenção centrada na fiabilidade a dispositivos médicosPublication . Heleno, Bruno da Costa; Monteiro, Rui Manuel AssisA generalidade dos estabelecimentos de prestação de cuidados de saúde é de opinião de que os custos de manutenção dos equipamentos médicos de sua propriedade são demasiado elevados. É também conhecida a ausência de procedimentos rigorosos visando a certificação da calibração e do desempenho adequado dos instrumentos de medida, comprometendo assim a segurança dos profissionais da saúde e até mesmo dos utentes. A gestão da manutenção de dispositivos médicos surge como uma ferramenta fundamental para garantir níveis elevados de fiabilidade, disponibilidade, segurança e eficiência técnica e económica. O objectivo da presente dissertação é de criar a base teórica para a implementação de uma metodologia de gestão da manutenção de dispositivos médicos em estabelecimentos de prestação de cuidados de saúde, com ênfase na redução de custos e melhoria da qualidade do serviço. Esta metodologia é baseada na utilização do processo RCM e da distribuição de probabilidade de falhas Weibull. É apresentado um caso de estudo como exemplo de aplicação do método proposto.
- Dimensionamento de pontes rodoviárias de betão armado e pré-esforçado : análise da regulamentação nacional e europeiaPublication . Nunes, Maria Amélia de Oliveira; Figueiredo, Elói João FariaOs regulamentos portugueses atuais para o dimensionamento de pontes de betão armado e préesforçado - Regulamento de Segurança e Ações para Edifícios e Pontes (RSA) e Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-esforçado (REBAP), serão substituídos, a curto prazo, pelas normas europeias - Eurocódigos. O Eurocódigo 0 (EC0) - Bases de Projecto de Estruturas, Eurocódigo 1 (EC1) - Ações em Estruturas e o Eurocódigo 2 (EC2) - Dimensionamento de Estruturas de Betão Armado, apresentam algumas diferenças particulares em relação à regulamentação nacional em vigor, RSA e REBAP. Assim sendo, o principal objetivo desta dissertação passa por comparar o dimensionamento de pontes rodoviárias em betão armado e pré-esforçado usando as duas regulamentações, analisando a ação das sobrecargas (rodoviárias e passeios) e os modelos de cálculo das armaduras de flexão e de esforço transverso, bem como quantificando os esforços e respectivas armaduras. Assim, e de forma sumária, esta dissertação começa com uma breve introdução ao tema da segurança estrutural, tal como descrito no RSA e EC0, através do posicionamento do método semi-probabilístico – Método dos Coeficientes Parciais, que considera de forma apropriada as incertezas associadas às variáveis que intervêm na caracterização das ações e na resposta estrutural. Posteriormente, são descritos, pormenorizadamente, os modelos de sobrecarga rodoviária em pontes previstos em cada regulamento, RSA e EC1, assim como a sua aplicação. Descreve-se também, de forma sucinta, os modelos de cálculo associados ao dimensionamento da armadura em flexão e esforço transverso segundo o REBAP e o EC2. Em termos de análise estrutural, em primeiro lugar comparam-se e analisam-se os efeitos produzidos pelos modelos de sobrecarga regulamentares através de um breve estudo paramétrico e teórico num tabuleiro simplesmente apoiado. Em segundo lugar, e do ponto de vista numérico, é efectuado um estudo comparativo, usando três tabuleiros correntes de betão em Portugal. Este estudo permitiu quantificar e comparar os esforços nos tabuleiros resultantes da aplicação direta dos modelos acima referidos, bem como as armadura ordinárias e de préesforço.
- Análise da relação entre os processos de planeamento e avaliação ambiental estratégica, ao nível dos planos de urbanizaçãoPublication . Velhinho, Filipa Margarida Franco Santos; Ribeiro, Paulo Trigo; Florentino, RuiNeste trabalho analisou-se a metodologia de Avaliação Ambiental Estratégica aplicada aos Planos Municipais de Ordenamento do Território, em particular para os Planos de Urbanização, como um instrumento que permite um equilíbrio entre a sociedade, o ambiente e a economia de forma a atingir um desenvolvimento sustentável. O objectivo deste trabalho foi a análise da eficácia do processo de Avaliação Ambiental Estratégica ao nível municipal, determinando os principais constrangimentos e identificando as oportunidades de melhoria Quatro anos após a transposição da Directiva, são poucos os processos já finalizados ou em fase de conclusão. Este cenário é explicado pelo facto da AAE ser um processo recente Portugal e pela fraca clareza dos conceitos e responsabilidades das entidades intervenientes no processo. Os principais constrangimentos ao bom desenvolvimento deste processo prendem-se com o início tardio do processo de AAE relativamente ao início da elaboração dos planos, reflectindo-se na não identificação de alternativas/cenários. A apresentação de cenários é crucial para tornar a AAE um instrumento importante no suporte à tomada de decisão; a sua não inclusão vai condicionar as medidas de mitigação e de monitorização e as directrizes de seguimento (são praticamente inexistentes ou desadequadas), reflectindo-se numa insuficiente avaliação e controlo dos efeitos significativos decorrentes da aplicação do plano. Concluiu-se que o processo de AAE em Portugal é ainda muito recente e pouco eficaz, devendo-se procurar melhorias, ao nível dos processos, dos conteúdos, das estruturas e das metodologias, a fim de garantir um bom desempenho e a melhoria da sua eficácia.
- Tomografia computorizada : análise e optimização das práticas na realização de exames em adultos e pediátricos : análise do nível de adequação às recomendações internacionaisPublication . Silva, Ricardo Alexandre Crispim da; Vieira, Ana LuísaA Tomografia Computorizada (TC) é uma modalidade de imagem com crescente utilização em diagnóstico, tendo sofrido desenvolvimentos tecnológicos importantes nas últimas duas décadas. Na última década, em Portugal, verificou-se um crescimento anual do número de equipamentos de TC instalados e do número de exames realizados. Apesar do aumento da utilização, a TC constitui a fonte de radiodiagnóstico que mais contribui para a dose efectiva da população e para o aumento dos riscos, estocásticos, da exposição às radiações médicas, em especial em pacientes pediátricos, pois são considerados dez vezes mais radiossensíveis do que os adultos. A optimização dos protocolos utilizados e a definição de Níveis de Referência de Dose locais devem ser aplicadas localmente segundo os princípios da protecção radiológica e de acordo com o quadro legal nacional em vigor. Nesse sentido, este trabalho teve como objectivos a caracterização das práticas locais na realização de exames de TC em pacientes adultos e pediátricos e a análise do nível de adequação às recomendações da Comissão Europeia. Foram analisados os descritores de dose –Computed Tomography Dose Index (CTDIvol), Dose Length Product (DLP) e dose efectiva – para os exames de TC crânio-encefálica, TC dos seios perinasais, TC dos ouvidos, TC do tórax, TC do abdómen, TC abdominal e pélvica e TC do tórax, abdómen e pélvis. Concluiu-se existir uma inadequação dos protocolos standard, relativamente às recomendações europeias, nos exames de TC crânio-encefálica, TC dos seios perinasais, TC dos ouvidos. Nos casos pediátricos concluiu-se a imperatividade de criação de protocolos pediátricos específicos, uma vez que se observaram valores de DLP muito superiores aos recomendados pela Comissão Europeia para a população adulta. Estas observações, em particular nos casos pediátricos, alertam para a necessidade de optimização de procedimentos e criação de protocolos específicos para a população pediátrica. Espera-se que os resultados e conclusões deste trabalho contribuam para a melhoria das práticas locais, inseridas na problemática da protecção radiológica, e na definição de Níveis de Referência de Dose locais, optimizados.
- Optimal chimney graft configuration in an abdominal aortic aneurysm : a finite element analysisPublication . Valério, André Miguel dos Santos Almeida Luzia; Gonçalves, Frederico BastosIn Abdominal Aortic Aneurysms (AAA’s), fenestrated devices can preserve blood flow to renal or visceral branches, but customization, planning and manufacturing of such stent-grafts requires time, during which the patients remain at risk of rupture and is not available for urgent cases. Furthermore, this custom-made technology is very expensive. The chimney (or sandwich) technique uses off-the-shelf stent-grafts in parallel to the main aortic stent-graft to maintain perfusion of side branches in aneurysms with short or inexistent proximal aortic necks. Early experience with the chimney technique has shown promising results, but there is controversy regarding the optimal configurations of stent grafts. Inadequate sealing between a chimney graft (CG) and main graft leads to the formation of so-called gutters between the grafts and the aortic wall, which could lead to type Ia endoleaks (direct pressurization of the aneurysm sac). The main goal of this work is to evaluate an optimal configuration in a chimney graft technique (smallest possible gutter and acceptable graft compression, <50%). To achieve that, an abdominal aorta segment and two models with different diameters (6 and 28 mm) of stent grafts were designed and tested in a total of 15 different configurations with SolidWorks software. This Finite Element Analysis (FEA) allowed to capture the deformation of sandwiched stent grafts under radial compressive forces due to the oversizing inside abdominal aorta. The formed gutter areas were measured using the same software. Results and conclusions: The average gutter area obtained for the CG configurations with one main body is 0.639𝑐𝑚2. The study showed also that the number of CG’s raises the gutter area but not significantly and the main graft compression for the use of one, two, three and four parallel stents is 14.6%, 43.2%, 61.8% and 76.8% respectively. This means that only configurations with less than 2 CG’s, have acceptable graft compression and the CG technique is compromised with more than 2 parallel stents. Furthermore, chimney configurations with closer parallel stents have small gutters when compared with configurations with the same number of CG’s in other dispositions. Conclusions about configurations with two main bodies were not taken due to computational/formulation problems, future work should analyze this topic.