ISEC - Dissertações de Mestrado
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- 2D liver segmentation in abdominal computed tomography scansPublication . Niño, Stephanie Alexandra Batista; Domingues, Inês Campos Monteiro SabinoA deteção precoce de anomalias no fígado é crucial para um diagnóstico preciso e eficaz de doenças como o cancro do fígado, uma das principais causas de morte por cancro no mundo. Modalidades de imagiologia médica, especialmente a tomografia computorizada, têm desempenhado um papel fundamental na identificação e caracterização de doenças. Nos Hospitais da Universidade de Coimbra, a segmentação precisa do fígado constitui uma técnica muito importante para o tratamento das doenças hepáticas. No entanto, as ferramentas comerciais de segmentação automática existentes apresentam um custo elevado pela segmentação em cada tomografia realizada e as soluções gratuitas carecem de uma interface para a visualização dos resultados. Assim, este projeto introduz uma abordagem designada por Incrementalização de Dados Privados, avaliando a capacidade de generalização dos modelos de segmentação de imagem U-Net, ResUNet++, FCN e BerDiff. Esta abordagem apresenta uma análise da exposição incremental dos modelos a vários dados clínicos do mundo real, aumentando a sua adaptabilidade e avaliando o seu desempenho em conjuntos de dados com dimensões e fontes diversificadas. Através de experiências sistemáticas, observou-se que o modelo mais eficaz para segmentar o fígado foi o modelo ResUNet++, apresentando o melhor desempenho, com uma exatidão de 0,9972, um DSC de 0,9449 e um ASSD de 0,0053 mm. Seguidamente, este modelo foi integrado numa interface gráfica desenvolvida no âmbito do projeto para a segmentação automática do fígado. Esta contribuição pretende otimizar o diagnóstico e monitorização de doenças, reduzindo os custos associados, melhorando o atendimento ao paciente e a alocação de recursos em ambientes clínicos.
- Ações horizontais em paredes e avaliação mecânica de vigas-lintel para aberturas de grande vãoPublication . Bernardino, Pedro Miguel Lino Martins; Gouveia, João Paulo MartinsAs construções em alvenaria em Portugal ainda hoje representam um marco importante na construção portuguesa, sobretudo pela importância histórica associada às edificações. Grande parte das principais baixas das cidades portuguesas são brindadas com grandes e imponentes edifícios em alvenaria, fazendo parte integrante de uma herança deixada de uma tecnologia construtiva que não tem merecido a devida atenção pelas várias entidades responsáveis pela construção em Portugal. É então premente uma mudança profunda na construção em Portugal, fomentando a adoção de métodos construtivos mais ecológicos. É esta premissa que motiva este trabalho. Neste trabalho estudam-se algumas metodologias modernas de cálculo, nomeadamente os procedimentos de cálculo para obtenção das forças horizontais a aplicar a cada parede vertical resistente, tendo por base os recentes regulamentos europeus. Este trabalho pretende também entender melhor o comportamento de vigas de alvenaria sujeitas a ações verticais no seu plano. Para a execução de vigas-lintel é normalmente usada armadura ordinária, pelo que é apresentado e proposto um novo método construtivo usando armadura prefabricada de junta como principal armação das vigas-lintel. Finalmente, é apresentada e descrita a solução preconizada para as vigas-lintel sobre as aberturas e vigas-cintas numa moradia executada ao abrigo de um projeto de investigação. Durante a fase experimental deste estudo, foram executadas vigas de alvenaria com dois sistemas de armadura, o proposto e o normalmente usado, com o objetivo de comparar os resultados e os modos de rotura, a fim de avaliar e validar o método proposto. As vantagens mais evidentes deste método são: rapidez de execução, redução dos materiais usados e menor necessidade de mão de obra qualificada no corte, dobragem e montagem das armaduras. Palavras-Chave: , , , , , ,
- Adutoras puras e mistas : análise técnico-económicaPublication . Mariano, João Carvalho; Sousa, Joaquim José de OliveiraAs adutoras são consideradas, por alguns autores, como sendo as principais componentes de um Sistema de Abastecimento de Água (SAA), dado o seu elevado custo e importância para o funcionamento desses sistemas. A sua função reside em transportar água desde as captações até aos reservatórios de distribuição. As adutoras são compostas por condutas que podem ser gravíticas (desnível favorável) ou por bombeamento (desnível desfavorável). Nas adutoras por bombeamento, dado que é necessário fornecer energia ao sistema para elevar água, os custos de exploração representam uma parcela muito importante dos custos globais destes sistemas adutores. Dada a crescente dimensão e complexidade dos sistemas de adução, face à tendência de crescimento dos consumos, nos últimos anos, a comunidade científica tem-se debruçado sobre o estudo destes sistemas, particularmente dos sistemas por bombeamento, tendo em vista a sua otimização, quer do seu dimensionamento quer da sua operação. Em Portugal, os SAA encontram-se separados em duas vertentes, nomeadamente, os sistemas em alta (captação, transporte e armazenamento) e os sistemas em baixa (distribuição). Nas últimas décadas, talvez fruto dessa divisão, assistiu-se ao abandono das adutoras mistas (com distribuição de percurso), em favor das adutoras puras (sem distribuição de percurso). No entanto, tal decisão não foi devidamente acompanhada de estudos de viabilidade técnico-económica que, fundamentadamente, pudessem justificar se essa decisão terá ou não sido acertada. Nesse sentido, esta dissertação pretende avaliar para dois exemplos práticos de adutoras por bombeamento, uma pura e outra mista, aplicando metodologias de otimização para o dimensionamento e a operação, quais os custos de investimento e de energia associados a cada um, por forma a aferir qual dos sistemas é de facto mais económico. Do estudo efetuado, foi possível concluir que a adutora mista apresenta um custo global significativamente inferior ao da adutora pura, contribuído para esse facto a redução considerável nos custos de energia elétrica para a operação do sistema e a redução do custo do troço de distribuição (desde o reservatório até à rede). Além do aspeto meramente económico, importa também referir que a redução dos custos de energia e do troço de distribuição traz também importantes vantagens do ponto de vista ambiental.
- Análise de ligações com betão estrutural de agregados leves por processamento de imagemPublication . Gregório, Nuno Gonçalo da Silva; Costa, Hugo Sérgio Sousa; Valença, Jónatas Miguel de AlmeidaA utilização de Betão Estrutural de Agregados Leves (BEAL) no reforço de estruturas e na indústria da pré-fabricação é, frequentemente, uma solução bastante competitiva. Em ambos os casos, o comportamento estrutural das ligações betão-BEAL tem uma elevada importância, pois afeta não só a resistência, mas também a rigidez dos elementos estruturais. Com o objetivo de otimizar a análise do valor de deslocamentos e das deformações em provetes laboratoriais com ligações betão-BEAL, pretende-se aplicar técnicas de fotogrametria associando um software de processamento de imagem, já desenvolvido. Este estudo pretende avaliar detalhadamente o comportamento estrutural das referidas ligações, sendo que, para o efeito, serão analisados ensaios de corte direto. Os provetes escolhidos, com um betão do substrato, diferentes tipos de betão adicionado e diferentes tipos de rugosidade do substrato, foram analisados ao nível das zonas das interfaces, do topo do elemento central e das extremidades, pelo método da Fotogrametria. Por fim, com o estudo experimental, será validado o método de ótico-digital (Técnica de Fotogrametria), comparativamente ao método tradicional (LVDT’s), segundo a comparação de quatro parâmetros: (i) estimativa dos Módulos de Elasticidade ao nível das interfaces e da parte de aplicação da carga, por análise das deformações; (ii) análise da dilatância ao nível da interface; (iii) análise da deformação ao nível das interfaces; (iv) análise dos deslocamentos nas interfaces.
- Análise de processo industrial no ramo de impressões serigráficas e digitais : Repositório de especificaçõesPublication . Silveira, Matheus Daniel da; Capitão, Silvino DiasÉ constante a competitividade entre as diferentes empresas à escala mundial, o que gera uma constante necessidade de melhoria contínua, redução de desperdícios e padronização de processos. Neste mesmo caminho, stakeholders e clientes exigem sempre a manutenção de boas práticas de produção e de qualidade do produto final. Com o objetivo de atender a todos os pontos levantados, o relatório apresentado nas páginas que se seguem faz uma análise de todos os processos produtivos da fábrica de Murtede, Portugal, da Stricker S.A., com o intuito de estruturar uma base de dados confiável sobre os parâmetros de processo. O trabalho foi realizado em três momentos bastante distintos: o primeiro consistiu em estruturação da base de dados proposta, a partir dos dados do sistema de informações da Stricker, além do estudo da literatura no que diz respeito a padronização de processos; o segundo momento foi um período de coleta de dados de produção, com o intuito de encontrar as melhores práticas de produção nos processos produtivos da Stricker; o terceiro momento focou-se em agrupar os resultados dos passos anteriores, inserindo todas as informações levantadas na base de dados, corrigindo desvios e disponibilizando esta informação para uso do chão de fábrica. Com esta base de dados completa, é possível replicar as melhores práticas nestas e nas outras fábricas do grupo, maximizando a eficiência e confiabilidade na qualidade do produto final e em um conjunto de processos críticos de suporte. Entre as metas traçadas estão a melhoria no fluxo de informações, melhoria no planejamento de produção, menor tempo necessário para treino e formação de novos colaboradores, e padronização das variáveis de processo, além de melhorias indiretas e futuras, citadas no relatório.
- Análise de risco de incêndio em zonas urbanas antigas : centro histórico de CoimbraPublication . Mendes, Patrícia Alexandra Tomás; Correia, António José Pedroso de MouraO risco de Incêndio em zonas urbanas antigas é um assunto que preocupa bastante as entidades responsáveis pela proteção civil, e também toda a população residente. Estas preocupações vão desde a degradação das estruturas, deficientes instalações elétricas, ausência de meios de deteção e combate a incêndios, dificuldade de acesso das viaturas de bombeiros, entre outras. Outra grande preocupação é o facto destes centros urbanos apresentarem grandes valores patrimoniais e culturais. O presente estudo assenta numa análise de risco de incêndio ao centro histórico de Coimbra (Alta de Coimbra), em que numa primeira fase, foi feito o levamento e diagnóstico da situação a 25 edifícios. Numa segunda fase, utilizaram-se metodologias de cálculo com o objetivo de obter valores do nível de segurança contra incêndio dos edifícios. A dois dos edifícios estudados foi também aplicado o programa Pyrosim, onde se realizou a simulação de incêndio para obter resultados de temperaturas, de propagação de chamas e de fumos. Após a realização deste estudo e conhecendo todos os valores dos métodos e programa estudados, o trabalho teve igualmente como objetivo o de apontar medidas de intervenção e segurança contra incêndio a serem implementadas.
- Análise do risco de incêndio de uma unidade industrial de fabricação de papel - Grupo Portucel SoporcelPublication . Pereira, João Pedro Moreira; Correia, António José Pedroso de MouraEste estudo aborda a Segurança contra Incêndios com base no desempenho de um edifício da Fábrica de produção de papel – Soporcel, S.A, situada no complexo industrial da Figueira da Foz, utilizando a Engenharia de Segurança contra Incêndios. É avaliada a segurança do edifício em questão segundo métodos de análise de risco tradicionais como o método de Gretener e o FRAME e segundo o RSCIE. Para a análise do edifício com base no desempenho, recorre-se à modelação de deflagração e propagação de incêndio no interior do edifício que constitui a Fábrica, utilizando o software FDS, com a aplicação Pyrosim, desenvolvida pelo NIST, nos Estados Unidos da América, que permite a obtenção de campos de temperaturas e evolução da propagação de fumos no volume de controlo definido. O objetivo principal do estudo consiste na determinação dos aspetos negativos em termos de Segurança ao Incêndio, para permitir que no futuro essa segurança possa ser melhorada.
- Análise do risco de incêndio de uma unidade indústrial de fabricação de produtos petrolíferos refinados : refinaria de MatosinhosPublication . Gaspar, Ana Telma da Silva; Correia, António José Pedroso de MouraEste estudo aborda a Segurança contra Incêndios com base no desempenho do edifício da Fábrica de Lubrificantes da Refinaria da Galp em Matosinhos, ou seja utilizando a Engenharia de Segurança contra Incêndios. É avaliada a segurança do edifício em questão segundo métodos de análise de risco tradicionais como o método de Gretener e o FRAME. Para a análise do edifício com base no desempenho, é utilizada a modelação de deflagração e propagação de incêndio no interior do edifício que constitui a Fábrica, utilizando o software FDS, com a aplicação Pyrosim, desenvolvida pelo NIST, nos Estados Unidos da América, que permite a obtenção de campos de temperaturas e evolução da propagação de fumos no volume de controlo definido. O objetivo principal do estudo consiste na determinação dos aspetos negativos em termos de Segurança ao Incêndio, para permitir que no futuro possa ser melhorada a Segurança, cumprindo o objetivo comum a este tipo de empreendimentos, que deverá ser o objetivo de ZERO ACIDENTES.
- Análise e quantificação de imagens pedobarográficas em Patologias do Hallux ValgusPublication . Jesus, Linda Orlanda Simões Pimenta Pinto de; Roseiro, Luís Manuel FerreiraO estudo da pressão plantar tem vindo a assumir uma elevada importância, tanto do ponto de vista da abordagem clínica ao tratamento de patologias associadas ao pé como no contexto da biomecânica ocupacional. Em particular, no domínio da ortopedia, a identificação das principais características associadas à pressão plantar pode ser importante para uma correta avaliação clínica, preparação cirúrgica e acompanhamento dos doentes. É o caso de pacientes com patologia associada ao Hallux Valgus, também conhecida por joanete. O presente trabalho tem o seu enquadramento no estudo da distribuição da pressão plantar em doentes com esta patologia. Assim, em parceria com uma equipa médica do Hospital Distrital da Figueira da Foz, foram determinados os principais parâmetros associados à pressão plantar num grupo de voluntários com indicação cirúrgica para tratamento da patologia do Hallux Valgus. Estes parâmetros foram determinados a partir de imagens pedobarográficas, obtidas a partir de uma plataforma de medição de pressões, EMED. Além dos resultados fornecidos pelo próprio software, os dados recolhidos foram também analisados tendo por base o algoritmo PEDOBAR, programado em Matlab e desenvolvido no Laboratório de Biomecânica Aplicada do ISEC. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos.
- Análise multivariada de óleos lubrificantesPublication . Rodrigues, João Carlos Antunes; Farinha, José Manuel Torres; Margalho, Luís Manuel Santos MeloA análise da condição de óleo dos motores Diesel, é feita avaliando inúmeras variáveis individuais do óleo, as quais que, estão correlacionadas entre si, mas que também dependem do comportamento do funcionamento dos motores e de outros fatores externos. Essas variáveis devem ser cuidadosamente analisadas, pois permitem avaliar a condição do óleo e a saúde do motor Diesel, devido às implicações do diagnóstico, é muito importante ter um alto nível de confiança nos resultados. Este estudo prende-se com uma análise multivariada de óleos de autocarros urbanos de passageiros, usando para análise bases de dados fornecidas por duas empresas portuguesas distintas. O principal objetivo, passa por encontrar o estado de degradação de cada amostra de óleo, para posterior comparação entre as empresas, abordando a política de manutenção empregue por ambas. Para ir ao encontro dos objetivos traçados, utilizaram-se ferramentas estatísticas poderosas como o bootstrap e a análise em componentes principais. No final, chegou-se à conclusão que as empresas em questão, empregam políticas de manutenção totalmente díspares.