André O. Martins, Marcela C. C. Peito, Dênis E. C. Vargas, Elizabeth F. Wanner
{"title":"Development of a Bio-inspired Hybrid Decomposition Algorithm Based on Whale and Differential Evolution Strategies for Multiobjective Optimization","authors":"André O. Martins, Marcela C. C. Peito, Dênis E. C. Vargas, Elizabeth F. Wanner","doi":"10.14295/vetor.v33i1.15567","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v33i1.15567","url":null,"abstract":"A Multiobjective Optimization Problem (MOP) requires the optimization of several objective functions simultaneously, usually in conflict with each other. One of the most efficient algorithms for solving MOPs is MOEA/D (Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition), which decomposes a MOP into single-objective optimization subproblems and solves them using information from neighboring subproblems. MOEA/D variants with other evolutionary operators have emerged over the years, improving their efficiency in various MOPs. Recently, the IWOA (Improved Whale Optimization Algorithm) was proposed, an optimization algorithm bioinspired by the whale hunting method hybridized with Differential Evolution, which presented excellent results in single-objective optimization problems. This work proposes the MOEA/D-IWOA algorithm, which associates characteristics of the evolutionary operators of the IWOA to MOEA/D. Computational experiments were accomplished to analyze the performance of the MOEA/D-IWOA in benchmark MOPs suites. The results were compared with those obtained by the MOEA/D, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), Third Evolution Step of Generalized Differential Evolution (GDE3), Improving the Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA2), and Indicator-Based Evolutionary Algorithm (IBEA) algorithms in the Hypervolume and Inverted Generational Distance Plus (IGD+) indicators. The MOEA/D-IWOA proved to be competitive, with a good performance profile, in addition to presenting the best results in some POMs.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"22 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139368030","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Avaliação de maturidade da Indústria 4.0 em uma empresa fabricante de produtos eletromédicos","authors":"Vanderson Kruschardt Völz, Aline Soares Pereira, Eduardo Walker, Gilson Simões Porciúncula","doi":"10.14295/vetor.v33i1.14662","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v33i1.14662","url":null,"abstract":"A partir do contexto de mudança e inovação surgido nas últimas décadas, emerge o conceito de Indústria 4.0, que apresenta-se como alternativa e solução para empresas que visam integrar seus processos e cadeias produtivas, aumentando sua participação no mercado e gerando mais ganhos ao decorrer das operações. Em vista disso, o presente trabalho tem como objetivo avaliar e mensurar o índice de maturidade de uma indústria com foco na fabricação de produtos eletromédicos perante o seu alinhamento frente à Indústria 4.0. Baseando-se em métodos de medição do índice de maturidade, a pesquisa utilizar-se-á de um checklist, de modo a estimar e avaliar o grau de inserção da organização em estudo no ambiente 4.0. Tais objetivos propostos no início do estudo foram cumpridos, indicando a pontuação final de 4,06 no índice geral de maturidade, refletindo a visão que o gestor possui sobre os processos e tecnologias utilizadas pela empresa diante do ambiente 4.0.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139368114","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Larissa Oliveira Santos, Fabio Carlos da Rocha, Leslie Darien Pérez Fernández
{"title":"Static Analysis of Isotropic Beams Resting on Elastic Foundations of the Winkler-Pasternak Type","authors":"Larissa Oliveira Santos, Fabio Carlos da Rocha, Leslie Darien Pérez Fernández","doi":"10.14295/vetor.v33i1.15133","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v33i1.15133","url":null,"abstract":"Beams resting on elastic foundations are widely used in engineering projects, so analyzing their displacement fields is very important. The present work presents solutions for the deflection of isotropic beams resting on elastic foundations of the Winkler-Pasternak type. The proposed formulation is based on the Euler-Bernoulli beam theory, and the governing equations and the boundary conditions are derived from the principle of virtual work. The direct integration method can decouple the deflections from axial displacement and twists. The system of deflection equations decouples into two principal directions and is transformed into a first-order system. The solution of this system of equations is obtained through the method of variation of parameters. When analyzing the results of the maximal deflections, it is observed that increasing values of the foundation stiffness provide decreasing deflections and that the influence of the Pasternak parameter is more significant on the results than that of the Winkler parameter.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"56 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139368144","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Juvenil Nunes Oliveira Júnior, F. Castro, Thaynara Ramos de Andrade
{"title":"Avaliação da capacidade térmica de equipamentos de ar condicionado para conforto","authors":"Juvenil Nunes Oliveira Júnior, F. Castro, Thaynara Ramos de Andrade","doi":"10.14295/vetor.v32i2.14964","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i2.14964","url":null,"abstract":"A climatização de ambientes residenciais vem crescendo ao longo dos últimos anos e com isso, avaliar se uma instalação de ar condicionado está operando de acordo com o projeto é extremamente importante. Este estudo possui o objetivo de determinar o rendimento térmico de um equipamento de ar-condicionado de uma bancada didática. Para calcular o rendimento térmico de um aparelho de ar-condicionado é necessário determinar a massa de ar recirculada no evaporador e também a variação da entalpia, de entrada e saída. Foram utilizados anemômetro digital, psicrômetro digital e trena, além da bancada didática que possui um aparelho de ar-condicionado do tipo janela com capacidade térmica nominal de 7.500 Btu/h como informado pelo fabricante. Os resultados mostraram que a massa de ar recirculada foi de 580 kg/h e a variação da entalpia foi de 3,1 kcal/kg, obtendo uma capacidade térmica real de 1.798 kcal/h. Assim, verificou-se que o rendimento térmico do aparelho de ar-condicionado da bancada didática ficou aproximadamente 5% menor que o valor informado pelo fabricante.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"223 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115831528","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Kenji Watanabe, L. A. S. Abreu, D. C. Knupp, Eiji Watanabe
{"title":"Estimativa da Variação Temporal de Condutância Térmica de Contato em Placas Termicamente Finas via Método MCMC","authors":"Kenji Watanabe, L. A. S. Abreu, D. C. Knupp, Eiji Watanabe","doi":"10.14295/vetor.v32i2.14304","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i2.14304","url":null,"abstract":"Este trabalho trata da solução de um problema inverso de condução de calor visando estimar a variação temporal de condutância térmica de contato, num problema unidimensional em um material de duas camadas termicamente finas, aquecidas por meio de um fluxo de calor aplicado na superfície superior e exposto a convecção térmica na superfície inferior. Para a formulação do problema direto, considerando placas termicamente finas, foi utilizado o método Classic Lumped. Esta formulação reduz o problema original em duas equações diferenciais ordinárias acopladas, desta forma, possibilita diminuir o custo computacional necessário para solucionar o problema direto associado, que foi resolvido utilizando a função NDSolve, intrínseca do software Mathematica. Para a solução do problema inverso foi utilizado o método Monte Carlo via Cadeias de Markov, dentro de uma abordagem Bayesiana, aplicando o algoritmo de Metropolis-Hastings. O método foi analisado a partir de medidas simuladas de temperatura e se mostrou capaz para estimar uma função temporal da condutância térmica de contato. Esta metodologia permite levar em conta as incertezas associadas aos parâmetros presentes nos modelos, bem como, àquelas associadas com a estimativa da condutância térmica variando com o tempo, o que não é observado nos métodos voltados para estimativa temporal da condutância térmica de contato encontrados atualmente na literatura.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"52 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124614616","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Análise por CFD do Escoamento no Impelidor de uma Turbobomba","authors":"H. Fonseca, Rhuan Felipe Scomação da Silva","doi":"10.14295/vetor.v32i2.14274","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i2.14274","url":null,"abstract":"Bombas centrífugas são amplamente utilizadas nos mais diversos setores, como industrial, agrícola, residencial, dentre outros. Em algumas aplicações, esses dispositivos são usados continuamente, resultando em uma parcela significativa do consumo energético. Portanto, melhorar a eficiência desses dispositivos é de grande benefício para a redução de custos. O presente trabalho utilizou a técnica de fluidodinâmica computacional (CFD) para projetar o impelidor de uma turbobomba, de forma a obter a máxima altura manométrica para o fluido sendo bombeado. O software Ansys® foi utilizado para a obtenção dos resultados simulados utilizando o modelo de turbulência κ-ε. Neste trabalho não foi considerada a interação do impelidor com a carcaça. Os parâmetros geométricos e o número de pás de um impelidor pré-definido foram alterados para obter a configuração que fornecesse o maior head. Um aumento de aproximadamente 12 % no head fornecido pelo impelidor foi obtido quando o número de pás no impelidor foi aumentada de 6 para 13.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"2007 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134619406","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
J. Sales, Francisco Bruno Souza Oliveira, Gesil Sampaio Amarante Segundo, G. Jesus, E. Santos, L. Soglia, Rafaela Cristina Ferreira Brito
{"title":"Modelagem Computacional Contribuindo para Desenvolvimento da Agricultura Cacaueira","authors":"J. Sales, Francisco Bruno Souza Oliveira, Gesil Sampaio Amarante Segundo, G. Jesus, E. Santos, L. Soglia, Rafaela Cristina Ferreira Brito","doi":"10.14295/vetor.v32i2.14191","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i2.14191","url":null,"abstract":"Este artigo apresenta três projetos que após muitas pesquisas e estudos dentro do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia (PPGMC-UESC), resultaram em dissertações. Os projetos que serão mostrados, são resultados de dedicação e aperfeiçoamento profissional que trazem para a sociedade as viabilidades e as praticidades das alternativas tecnológicas para serem aplicadas na agricultura do cacau. O primeiro projeto propõe uma tecnologia para secagem de grãos de amêndoas utilizando energia solar. Neste primeiro projeto, descrevemos uma estufa vertical preenchida com bandejas sobrepostas ao longo de sua altura; estas bandejas contêm uma camada de amêndoas frescas. O segundo projeto apresenta um sistema que capta a energia solar através de uma série de coletores parabólicos, convertendo luz em energia térmica e, através de um fluido de trabalho, transfere o calor para um tanque de armazenamento de energia térmica (TES). A energia acumulada de um recipiente de sal é usada para aquecer a corrente de ar durante a noite, secando as sementes de cacau uniformemente. O terceiro projeto investiga os fatores que influenciam a produção de biogás gerado em um biodigestor para a produção de energia elétrica em uma fazenda de cacau. Estes projetos contribuem com tecnologias alternativas aplicáveis na produção de cacau na região Sul da Bahia e ajudam os produtores a aumentar seus conhecimentos em favor de uma produção de qualidade e competitiva, demonstrando assim o impacto social do programa acadêmico para a sociedade.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120997404","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Carlos Alberto Lopes dos Santos de Oliveira, Ivan Napoleão Bastos, Francisco Duarte Moura Neto
{"title":"Mapas de difusão na busca de outliers de curvas de polarização","authors":"Carlos Alberto Lopes dos Santos de Oliveira, Ivan Napoleão Bastos, Francisco Duarte Moura Neto","doi":"10.14295/vetor.v32i1.13500","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i1.13500","url":null,"abstract":"Este trabalho propõe uma abordagem de uma eficiente técnica de redução de dimensionalidade não linear conhecida como mapas de difusão na identificação de outliers de curvas de polarização. Tais curvas avaliam a cinética global de processos eletroquímicos de eletrodos em meios corrosivos sob condições estacionárias, mas que apresentam variações de natureza experimental ou por erros sistemáticos que possam ocorrer. Assim, a busca por outliers se faz necessária pois, no contexto em questão, permitiria extrair do conjunto das curvas experimentais em análise aquelas que, eventualmente, não traduzem de forma adequada o comportamento do material imerso no meio corrosivo a um dado potencial aplicado. A esperança é conseguir um ganho na taxa de classificação, eliminando-se dados muito improváveis do conjunto de amostras. Classificá-los corretamente é um desafio pois a forte não linearidade típica de curvas de polarização e a superposição tornam a tarefa difícil. Neste trabalho, estudou-se dois aços inoxidáveis em solução aquosa com 3,5 % NaCl. Por meio da matriz de difusão e do mapa de cores a ela associada, a técnica de mapas de difusão conseguiu encontrar satisfatoriamente outliers de ambos os aços utilizados, mostrando-se útil diante da abordagem proposta.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-08-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121387137","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Effect of H-DLC coatings on direct acting cam-tappet friction forces","authors":"L. Ratamero, P. Vencovsky","doi":"10.14295/vetor.v32i1.13417","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i1.13417","url":null,"abstract":"In internal combustion engines, the valvetrain is responsible for up to 25% of the friction losses, at rotational frequencies below 2000 rpm. Important friction losses in valvetrain come from the contact between the cam and the tappet. Despite to manufacturer specifications for the engine lubricant, the lubricant viscosity can be changed under some conditions, affecting the cam-tappet contact forces. Also, the surface conditions of cam and tappet can affect these friction forces. This work presents a bench mono-valve experimental apparatus and results for frictional force investigations, using aged engine lubricant SN5W30, with viscosity modifications. The influence of a tappet crown coated with H-DLC is investigated, comparing to standard tappets. These experiments showed that, under specific experimental conditions, the friction forces between the cam and the tappet are the lowest with H-DLC application, for all lubricant viscosity applied.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-07-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125703590","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Roberto Martins Da Silva Décio Júnior, Adriano De Cezaro, L. D. Pérez-Fernández
{"title":"Homogeneização Assintótica e Cálculo Fracionário na modelagem de meios micro-heterogêneos: uma introdução com o caso de uma barra funcionalmente graduada, microperiódica e linear","authors":"Roberto Martins Da Silva Décio Júnior, Adriano De Cezaro, L. D. Pérez-Fernández","doi":"10.14295/vetor.v32i1.13759","DOIUrl":"https://doi.org/10.14295/vetor.v32i1.13759","url":null,"abstract":"O estudo de materiais com estrutura complexa, como os funcionalmente graduados, tem cada vez mais chamado a atenção, seja pela dificuldade em obter os resultados ou pela importância de tais materiais em diversos ramos da indústria. Neste trabalho, o Método de Homogeneização Assintótica e ferramentas do Cálculo Fracionário são aplicados para modelar o comportamento um material micro-heterogêneo, como os funcionalmente graduados. O interesse principal desse trabalho é encontrar uma forma de associar ambas metodologias, que têm fornecido bons resultados quando aplicadas em problemas envolvendo estruturas complexas, mas de forma separada. Os resultados obtidos mostram que cada metodologia reproduz diferentes aspectos do fenômeno: a Homogenização está nos detalhes da microestrutura, enquanto que a derivada fracionária se ocupa de um comportamento macroscópico, cuja natureza pode ser dissipativa. Aqui estão resultados importantes, porém uma abordagem mais profunda e diversificada é necessária a fim de fornecer conclusões mais fortes e generalizadas acerca do tema.","PeriodicalId":258655,"journal":{"name":"VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias","volume":"41 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-07-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116389056","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}