AM - TIA - ENG - EMM - M - Mestrado em Engenharia Mecânica Militar
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- Otimização da Disponibilidade do UAS Raven assente na avaliação da fiabilidade dos sistemasPublication . Freitas , Luísa Vieira; Gonçalves , Paula; Chambel , ÉnioO presente trabalho teve como principal objetivo avaliar e otimizar a disponibilidade do Raven RQ-11B, após terem sido identificadas algumas deficiências a este nível desde o seu início de operação, em 2019, no Exército Português. A fim de determinar as causas na origem do problema identificado, realizou-se uma análise de fiabilidade ao sistema de armas através da aplicação da metodologia Maintenance Steering Group-3, a fim de identificar e avaliar os riscos associados aos potenciais modos de falha, bem como propor estratégias adequadas a fim de gerir e mitigar esses mesmos riscos. Para além da referida análise, realizou-se ainda a avaliação de riscos relacionados com as operações do sistema em território nacional e foi ainda verificado se o mesmo cumpria os requisitos de aeronavegabilidade propostos pela Autoridade Aeronáutica Nacional para a obtenção da Licença Especial de Aeronavegabilidade. Concluiu-se que as causas na origem da baixa disponibilidade operacional do sistema se devem, essencialmente: à tardia adoção de um modelo de Apoio Logístico Integrado; ao elevado tempo médio entre reparações devido à política de manutenção adotada e à não aquisição inicial de um stock de reparáveis. Verificou-se, também, que as missões de treino operacional em território nacional se constituem de baixo risco, tanto de colisões no ar como de incidentes no solo, e que o sistema de armas cumpre todos os requisitos propostos pela autoridade, estando desta forma certificado a sua capacidade de efetuar as operações de forma segura.
- Metodologia para a aplicação de estampagem incremental na manutenção de componentes de chapa metálicaPublication . Colaço, Bernardo dos Anjos; Magrinho , João Pedro Grosa; Chambel , ÉnioA estampagem incremental é um processo de deformação de chapa caracterizado pela sua flexibilidade e facilidade de utilização, sem a necessidade de ferramentas ou máquinas dedicadas. Por este motivo, tem merecido a atenção da indústria como sendo uma potencial solução no que toca à produção de pequenos lotes de peças e prototipagem, visto que a produção de lotes destas dimensões através de outros processos é economicamente inviável devido ao desequilíbrio entre os recursos gastos para a produção de ferramentas dedicadas e os lucros realizados ou gastos evitados pela produção desse lote de peças. Tendo em consideração a elevada necessidade de produção de sobressalentes de peças em chapa do Exército Português, é de todo o interesse adaptar esta tecnologia à manutenção de componentes desta instituição. Por esse motivo, o principal objetivo deste trabalho prende-se com o estudo da viabilidade de aplicação deste processo tecnológico nesse mesmo sistema de reabastecimento e manutenção do Exército Português. Para isto, o trabalho contempla uma secção onde é caracterizado mecanicamente e a nível de informalidade o material utilizado, fazendo a descrição de todo o processo desde a preparação de provetes, realização de ensaios, aquisição de dados e análise de resultados. Por fim é realizada a aplicação do processo de estampagem incremental num caso prático de interesse, nomeadamente a produção de um componente constituinte de uma viatura militar.
- Desenvolvimento de um kit de combate a incêndios para os veículos ligeiros da GNRPublication . Gomes, João Dinis Veiga; Quinto , Luís Filipe Pratas; Ribeiro , António Manuel RelógioEsta dissertação consiste no desenvolvimento de um kit de combate a incêndios para os Veículos Ligeiros de Combate a Incêndios da Guarda Nacional Republicana, com o objetivo de melhorar a eficiência das operações da Unidade de Emergência de Proteção e Socorro no combate a incêndios florestais. Dada a crescente frequência e gravidade dos incêndios em Portugal, especialmente em áreas florestais, é fundamental dotar as equipas de intervenção rápida com soluções mais eficazes, capazes de responder de forma rápida às emergências. Através da análise dos kits atualmente em utilização, identificaram-se várias limitações, tais como a capacidade limitada dos depósitos de água e a falta de ergonomia na disposição dos equipamentos. A metodologia seguida baseou-se no processo de desenvolvimento de produto e no modelo V, tendo sido estruturada em quatro fases: planeamento, desenvolvimento do conceito, dimensionamento ao nível do sistema e dimensionamento ao pormenor. Este processo envolveu visitas exploratórias a diversas entidades, entrevistas e questionários a militares da Unidade de Emergência de Proteção e Socorro, com o objetivo de recolher dados operacionais e necessidades reais dos utilizadores. Realizou-se também uma análise comparativa das soluções existentes na Guarda Nacional Republicana e no mercado e foram efetuadas simulações com o software SolidWorksTM (Dassault Systèmes®, França) para garantir a robustez e durabilidade dos componentes propostos. Os resultados demonstram que o novo kit proposto oferece melhorias significativas em termos de acessibilidade, arrumação dos equipamentos e desempenho geral do sistema. Esta dissertação apresenta, assim, uma solução inovadora que poderá beneficiar a Guarda Nacional Republicana, mais concretamente a UEPS, no combate aos incêndios florestais, permitindo uma resposta mais rápida e eficaz às emergências.
- Comparação da metodologia RCM ao sistema de armas Pandur II 8x8 nos diferentes Teatros de OperaçõesPublication . Camilo,Francisco Augusto Lopes; Infante, Virgínia Isabel Monteiro Nabais; Chambel, Enio Rodrigo PereiraThis thesis applies the Reliability Centered Maintenance (RCM) methodology to the Pandur II armou red vehicle, complemented by the Delphi methodology, to assess and compare the impact of different operating environments, including the National Territory, the Central African Republic and Romania. The study aims to improve the reliability and availability of the vehicle by critically reviewing and updating the manufacturer’s existing maintenance plan. Corrective work orders from 2009 to 2024 were collected and thoroughly analysed to calculate the Mean Time Between Failures for various vehicle components. A sensitivity analysis of the Mean Time to Repair was conducted to evaluate the conditions necessary to achieve the target availability of 90% for the Pandur II fleet. The results showed that an MTTR of no more than 4 hours is required to achieve this operational objective. Based on these analyses, the study proposes significant changes to the current maintenance plan, including the introduction of new maintenance tasks and adjustments to the frequency of existing tasks. The Delphi methodology was integral throughout the RCM implementation process, providing valida tion for proposed maintenance tasks and estimated values that could not be derived through objective metrics.
- Otimização da Disponibilidade do UAS Raven assente na avaliação da fiabilidade dos sistemasPublication . Freitas, Luísa Vieira; Gonçalves, Paula Alexandra Veiga; Chambel, Énio Rodrigo PereiraO presente trabalho teve como principal objetivo avaliar e otimizar a disponibilidade do Raven RQ-11B, após terem sido identificadas algumas deficiências a este nível desde o seu início de operação, em 2019, no Exército Português. A fim de determinar as causas na origem do problema identificado, realizou-se uma análise de fiabilidade ao sistema de armas através da aplicação da metodologia Maintenance Steering Group-3, a fim de identificar e avaliar os riscos associados aos potenciais modos de falha, bem como propor estratégias adequadas a fim de gerir e mitigar esses mesmos riscos. Para além da referida análise, realizou-se ainda a avaliação de riscos relacionados com as operações do sistema em território nacional e foi ainda verificado se o mesmo cumpria os requisitos de aeronavegabilidade propostos pela Autoridade Aeronáutica Nacional para a obtenção da Licença Especial de Aeronavegabilidade. Concluiu-se que as causas na origem da baixa disponibilidade operacional do sistema se devem, essencialmente: à tardia adoção de um modelo de Apoio Logístico Integrado; ao elevado tempo médio entre reparações devido à política de manutenção adotada e à não aquisição inicial de um stock de reparáveis. Verificou-se, também, que as missões de treino operacional em território nacional se constituem de baixo risco, tanto de colisões no ar como de incidentes no solo, e que o sistema de armas cumpre todos os requisitos propostos pela autoridade, estando desta forma certificado a sua capacidade de efetuar as operações de forma segura.
- Metodologia para a aplicação de estampagem incremental na manutenção de componentes de chapa metálicaPublication . Colaço, Bernardo dos Anjos; Magrinho, João Pedro Grosa; Chambel, Énio Rodrigo PereiraA estampagem incremental é um processo de deformação de chapa caracterizado pela sua flexibilidade e facilidade de utilização, sem a necessidade de ferramentas ou máquinas dedicadas. Por este motivo, tem merecido a atenção da indústria como sendo uma potencial solução no que toca à produção de pequenos lotes de peças e prototipagem, visto que a produção de lotes destas dimensões através de outros processos é economicamente inviável devido ao desequilíbrio entre os recursos gastos para a produção de ferramentas dedicadas e os lucros realizados ou gastos evitados pela produção desse lote de peças. Tendo em consideração a elevada necessidade de produção de sobressalentes de peças em chapa do Exército Português, é de todo o interesse adaptar esta tecnologia à manutenção de componentes desta instituição. Por esse motivo, o principal objetivo deste trabalho prende-se com o estudo da viabilidade de aplicação deste processo tecnológico nesse mesmo sistema de reabastecimento e manutenção do Exército Português. Para isto, o trabalho contempla uma secção onde é caracterizado mecanicamente e a nível de enformabilidade o material utilizado, fazendo a descrição de todo o processo desde a preparação de provetes, realização de ensaios, aquisição de dados e análise de resultados. Por fim é realizada a aplicação do processo de estampagem incremental num caso prático de interesse, nomeadamente a produção de um componente constituinte de uma viatura militar.
- Sistema de arrefecimento corporal no uso de fatos de proteção NBQRPublication . Fernandes, Miguel Ângelo Mendes Alcaide; Moita, Ana Sofia Oliveira Henriques; Mendes, Miguel Abreu de AlmeidaOs fatos de proteção usados em ambientes que contenham algum tipo de dispersão de produtos nucleares, biológicos, químicos e radiológicos apresentam um grau de isolamento elevado, que impossibilitam a dissipação do calor corporal gerado pelo usuário. Este problema induz um estado de conforto muito baixo e aumenta a probabilidade de exaustão física daqueles que usam esta categoria de fatos. Existem várias tecnologias que contornam este problema, sendo uma delas o uso de vestuários internos que possibilitam a dissipação do calor gerado. Neste trabalho será projetado um tipo de vestuário com características que possibilitam a dissipação do calor metabólico extra por parte de um fluido de arrefecimento que irá circular no interior de uma rede de vários permutadores de calor com micro/mini canais interligados entre si, embutidos no dito vestuário. Os permutadores de calor com micro/mini canais foram otimizados, de forma a apresentarem características termofísicas e geométricas que tornem a dissipação de calor o mais eficiente possível, aumentando o coeficiente global de transferência de calor para uma queda de pressão mínima. A dispersão dos permutadores de calor com micro/mini canais pelas várias zonas do corpo e a aplicação de um sistema de refrigeração do fluido de arrefecimento após a extração do calor corporal são também tópicos abordados neste projeto. Após esta otimização procedeu-se à produção de um permutador de calor com micro/mini canais e realizou-se ensaios laboratoriais com o intuito de verificar e aferir a sua coerência prática com a teoria proposta.
- Utilização do CEA na Gestão de Energia dos Edifícios do ExércitoPublication . Gonçalves, António Pedro Nunes da Silva; Silva, Carlos Augusto Santos; Chambel, Énio Rodrigo PereiraOs últimos anos mostraram que eventos extraordinários como a pandemia e o conflito entre a Rússia e a Ucrânia, alteraram por completo o panorama energético. Consequentemente, estes eventos provocaram a desordem e um grande choque noutras áreas como a saúde e economia com impacto no quotidiano das pessoas e das instituições. Contudo, a utilização de energias renováveis e a implementação de eficiência energética, tornam os sistemas mais resilientes a este tipo de alterações extremas, contribuindo assim para uma transição energética mais sustentável. Este trabalho consiste na aplicabilidade de um software de simulação energética em edifícios (CEA) que visa avaliar a implementação de eficiência energética em edifícios, assim como analisar o potencial de utilização de fontes renováveis nas unidades do Exército Português, usando como caso de estudo o Aquartelamento da Academia Militar da Amadora. Desta forma, este programa servirá como uma ferramenta de apoio na gestão de consumos e para aumentar a eficiência energética dos edifícios. O estudo começou pelo levantamento das caraterísticas da envolvente, perfis horários, sistemas AVAC, AQS e de fornecimento de todos os edifícios existentes no campus, como também a explicação da função de cada edifício. Numa fase posterior inseriram-se estes dados no software e foram feitas simulações energéticas para dois casos distintos. Para um dos casos utilizaram-se os arquétipos de construção e de sistemas já elaborados pelo programa com base em edifícios suíços. No outro, criaram-se arquétipos que definem a maior parte dos edifícios que o Exército Português possui. Após este processo, concluiu-se que os resultados foram bons, apresentando erros abaixo dos 25% que indicam um bom ajuste do modelo segundo a diretriz do ASHRAE. Assim, procedeu-se à proposta de medidas de eficiência energética e simulou-se o potencial da produção de energia renovável, mostrando a redução da fatura energética e a viabilidade destas medidas
- Decision support system for emergency managementPublication . Ramos, Hugo Miguel do Val; Borges, José Alberto de Jesus; Sousa, João Miguel da CostaPretende-se com este trabalho fornecer um contributo no âmbito do projeto THEMIS, proporcionando um sistema pericial capaz de fornecer um apoio à tomada de decisão. Tendo como base de apoio os casos passados, pretende-se inferir os meios a serem empregues para dar resposta a um certo evento. Este trabalho foi iniciado com a realização de pesquisa bibliográfica, referente aos vários temas que englobam o apoio à tomada de decisão através de sistemas inteligentes. Desta forma, os temas compreendidos nesta tese são: gestão de crises, comando e controlo, tomada de decisão, raciocínio baseado em casos e redes neuronais. Por forma a otimizar-se a resposta do sistema de raciocínio baseado em casos, através de redes neuronais, foi possível entender quais as variáveis que realmente influenciam a inferência dos meios a empregar na resolução dum evento. Possibilitando assim a metodologia de raciocínio baseado em casos suportar o processo da tomada de decisão com uma maior exatidão. A analise dos resultados obtidos, referentes a um evento representativo, mostrou que as variáveis que mais influenciavam a predição do modelo são, ”Entidades Envolvidas”, ”Vitimas Civis” e ”Natureza”. Esta constatação permitiu que o sistema de raciocínio baseado em casos obtivesse resultados muito próximos das tomadas de decisão adotadas pelos comandantes.
- Modelação analítica da deformação plástica e corte da cinta de travamento de um projétil de artilhariaPublication . Magalhães, Henrique Simões de; Faria, Luís V. O.; Martins, Paulo A. F.A interação entre os projéteis de grande calibre com o tubo da respetiva arma, é facultado por um componente anelar, denominado por Cinta de Travamento. A cinta de travamento é um componente metálico que integra os projéteis de artilharia, e que se deforma no contacto com a alma estriada do tubo da arma fogo, devido à deflagração da carga propulsora. Esta deformação permitirá uma obturação da câmara de combustão e gerará um movimento de rotação, que estabilizará o movimento do projétil dentro e fora do tubo da arma. Conhecer o mecanismo de deformação, é de extrema importância quando se pretende desenvolver e projetar este tipo de equipamentos Nesta dissertação, os fenómenos físicos relacionados com a deformação quási-estática da cinta, serão abordados usando uma analogia com três processos de fabrico: extrusão, corte por arrombamento e corte por arranque de apara. Com esta analogia, pretende-se determinar um modelo analítico capaz de replicar o comportamento das cintas de travamento, quando estas entram em contacto com o interior estriado do tubo. Concluiu-se que os processos de fabrico que envolvem o corte da cinta, têm um papel predominante em comparação com a extrusão causada pela presença do cone de forçamento e que, a dimensão geométrica que governa o processo de deformação, é o diâmetro exterior da cinta de travamento. Ao longo desta investigação, foi criado um modelo analítico capaz de replicar o processo de deformação de qualquer cinta de travamento, independente da geometria ou do material da mesma.
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