Engenharia e investigação industrial: Oportunidades para sistemas técnicos complexos

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1 Engenharia e investigação industrial: Oportunidades para sistemas técnicos complexos A+, Advanced Training and Industrial Research for Complex Engineering Systems Uma Iniciativa promovida pelo CEIIA, com o Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento, IN+ em colaboração com: IDMEC/LAETA na FEUP, Porto IDMEC/LAETA e ISR/LARSyS, no IST, Lisboa E os programas de doutoramento em: Engineering Design and Advanced Manufacturing, EDAM-LTI, Programa MIT - Portugal Engineering and Public PoLicy, EPP, Programa Carnegie Mellon - Portugal Financiado pelo Programa ON.2 Novembro,

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3 NOTA INTRODUTÓRIA Este breve relatório foi preparado pela Coordenação do Programa A+ para facilitar uma reflexão crítica e construtiva sobre o desenvolvimento futuro do Programa A+. O relatório foi preparado de um modo que facilite uma leitura fácil e objetiva, incluindo duas partes. A primeira parte inclui um sumário técnico sobre cada um dos 6 principais projetos experimentais de investigação industrialmente orientada em que o Programa A+ se baseia. Estes projetos foram definidos e lançados no final de 2013, envolvendo bolseiros de investigação no CEIIA, que têm trabalhado em colaboração com empresas e com centros e grupos académicos de I&D. A segunda parte inclui os sumários dos projetos de investigação apoiados pelo Programa A+. Inclui projetos desenvolvidos por estudantes de doutoramento e investigadores de pós-doutoramento em estreita colaboração com o CEIIA. Em anexo inclui-se a estratégia que esteve na base do Programa A+, assim como a lista de todos os projetos em curso. Novembro de

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5 Índice PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL... 5 P1. Desenvolvimento de novos conceitos com impressão 3D em metal para a indústria aeronáutica: uma abordagem holística Promoting novel design concepts with metal additive manufacturing for industrial aeronautics a holistic approach... 7 P2. Redução do ruido ambiente na cabine: Otimização estrutural e vibro-acústica de painéis compósitos da fuselagem excitados pela camada-limite turbulenta Improving cabin noise environment - optimizing structural and vibro-acoustic behaviour of flow-excited composite aircraft panels P3. Comportamento ao impacto de estruturas primárias de helicópteros novas soluções com materiais compósitos Crashworthiness of helicopter subfloor structures improving design solutions with composite materials P4. Simulação e redução do ruido de rotores desenvolvimento de ferramentas e soluções Rotor Noise Prediction and Reduction developing tools and solutions P5. Desenvolvimento de tecnologias e sistemas para a exploração sustentável de recursos energéticos no mar profundo oportunidades para Oil Field Services, OFS Technologies and systems for the sustainable development of the deep sea looking ahead to oil field services P6. Uma cidade 5 minutos : sensores urbanos inteligentes A 5 minute city : Urban sensors stimulating smarter citizens Parte 2: PROJETOS DE INVESTIGAÇÃO P7. Trajetórias tecnológicas dos componentes principais dos VEs: existe conhecimento suficiente para produzir veículos elétricos baratos e fiáveis? Technological Trajectories of EVs' Key Components: Is There Enough Knowledge to Produce Cheap and Reliable Electric Vehicles? P8. Laminados híbridos de CFRP/Metal para ligações aparafusadas de performance superior Hybrid CFRP / Metallic Foils for High Performance Bolted Joints P9. Seleção de materiais compósitos tomando em conta o custo e impacto ambiental Selection of composite materials considering cost and environmental factors P10. As mudanças na produção industrial e as suas implicações ao nível de uma agenda de investigação em políticas industriais em aeronáutica On the changing nature of industrial production: implications for a research agenda in aeronautics industrial policy P11. Industrialização, Geografia e Política: alterações ao nível da produção industrial Industrialization, Geography and Policy: The changing patterns of industrial production P12. Observatório Internacional: Politicas Globais para uma Exploração Sustentável do Atlântico International Observatory: Global Policies for the Sustainable Exploration of Atlantic ANEXO: SUMÁRIO DA ESTRATÉGIA DE IMPLEMENTAÇÃO DO PROGRAMA A+,

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7 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL O Programa A+ permitiu lançar um conjunto de projetos experimentais de base tecnológica que vieram a mostrar-se particularmente importantes e relevantes em aspetos de investigação industrialmente orientada em três áreas emergentes: Engenharia aeronáutica, com enfâse em: o aeroacústica; o novas tecnologias de produção (i.e., additive manufacturing ); o novos materiais Tecnologias e sistemas para a exploração/produção de petróleo e gás; Sistemas de mobilidade urbana. O Programa baseou-se em 6 principais projetos, os quais foram definidos e lançados no final de 2013 e para os quais são usados recursos financeiros do Programa A+ para financiar bolseiros de investigação no CEIIA e dois investigadores no IN+. Os bolseiros do CEIIA têm trabalhado em estreita colaboração com vários centros de investigação universitários e sob a orientação de grupos académicos, sob a coordenação geral do IN+. O processo tem sido particularmente importante e relevante para credibilizar o reconhecimento do CEIIA no contexto da comunidade científica nacional e facilitar linhas de trabalho futuro em colaboração com esses centros. Os Projetos: P1. Desenvolvimento de novos conceitos com impressão 3D em metal para a indústria aeronáutica: uma abordagem holística Promoting novel design concepts with metal additive manufacturing for industrial aeronautics a holistic approach P2. Redução do ruido ambiente na cabine: Otimização estrutural e vibro-acústica de painéis compósitos da fuselagem excitados pela camada-limite turbulenta Improving cabin noise environment - optimizing structural and vibro-acoustic behaviour of flow-excited composite aircraft panels P3. Comportamento ao impacto de estruturas primárias de helicópteros novas soluções com materiais compósitos Crashworthiness of helicopter subfloor structures improving design solutions with composite materials P.4 Simulação e redução do ruído de rotores desenvolvimento de ferramentas e soluções Rotor Noise Prediction and Reduction developing tools and solutions P 5. Desenvolvimento de tecnologias e sistemas para a exploração sustentável de recursos energéticos no mar profundo oportunidades para Oil Field Services, OFS Technologies and systems for the sustainable development of the deep sea looking ahead to oil field services P 6. Uma cidade 5 minutos : sensores urbanos inteligentes A 5 minute city : Urban sensors stimulating smarter citizens ) 5

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9 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P1 P1. Desenvolvimento de novos conceitos com impressão 3D em metal para a indústria aeronáutica: uma abordagem holística Promoting novel design concepts with metal additive manufacturing for industrial aeronautics a holistic approach Objetivos: A impressão 3D em metal é uma tecnologia disruptiva, e a expectativa é que mude significativamente o panorama industrial aeronáutico a médio prazo. É uma tecnologia em desenvolvimento, em que a cadeia de valor e atores associados estão ainda por definir e que exige metodologias e ferramentas de design inovadoras, que têm ainda de ser desenvolvidas de forma a promover todo o seu potencial. Neste âmbito, este projeto tem como objetivo desenvolver competências em DFAM Design for Additive Manufacturing, focando-se em preencher lacunas identificadas nos processos de desenvolvimento atuais, desadequados a esta nova tecnologia, de forma a posicionar estrategicamente o CEIIA na cadeia de valor que emerge em associação com esta tecnologia. Trabalho em curso: Foi realizada uma parceria estratégica com o CDRSP de Leiria, que tem vindo a disponibilizar o seu conhecimento, a máquina de impressão SLM125 e materiais para o desenvolvimento projeto, numa ótica de partilha de investimento e conhecimento. Foi impresso um primeiro conjunto de provetes em titânio, tendo sido submetidos a diversos testes mecânicos, nomeadamente de tração, de impacto e dureza e de caracterização, como de densidade, metalográficos e de fractográficos, de forma a caracterizar estatisticamente as propriedades mecânicas do material utilizado, tomando em conta a influência das várias variáveis de fabrico. Na última semana de Novembro serão impressos um novo conjunto de provetes para a caracterização experimental do comportamento à fadiga, tomando em conta a influência do acabamento superficial, tratamento térmico etc.; Relativamente ao projeto específico de componentes, o trabalho está a decorrer em duas frentes de paralelas, aproveitando a inclusão de dois estudantes de mestrado, o que permitiu delinear um projeto mais ambicioso em termos de conteúdo tecnológico: 1) o redesign de uma bracket simplificada, fornecida pelo CEIIA; e 2) o redesign de um casing de um hardware ótico, através de uma parceria com a empresa Lusospace. Nota-se em particular, os seguintes aspetos: o o Na componente 1) temos que i) foram exploradas técnicas de otimização topológica tendo-se já chegado ao design final da peça otimizado para ALM; ii) foi feito um estudo dos constrangimentos de design a ter em conta para impressão 3D; e iii) a peça final será impressa em titânio no fim de Novembro, sendo que iv) os ensaios experimentais para validação dos resultados serão realizados até ao final do ano. Na componente 2) foi feito um compasso de espera, tomando em conta a necessidade de impressão em alumínio e em dimensões maiores do que a câmara disponibilizada pelo CDRSP. Negociações para uma parceria com a Dimlaser estão já em curso e perspetiva-se arrancar novamente os trabalhos em Dezembro. Serão adicionalmente explorados os seguintes tópicos: i) ambiente multidisciplinar robusto de otimização topológica e design; ii) caracterização do comportamento do material ao Random Vibration e Shock; e iii) impressão e ensaios experimentais para validação dos resultados. 7

10 P1 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL Perspetivas Futuras: Estando a tecnologia DFAM numa fase exploratória, não se prevê a possibilidade de explorar a oferta de serviços diretos de engenharia no curto prazo, pelo que a estratégia a adotar será na participação em projetos de investigação nacionais e/ou internacionais nesta área. Sendo este um tópico transversal a diversas indústrias, o trajeto tecnológico a seguir deverá passar pela diversificação das áreas de aplicabilidade desta tecnologia, de forma a reforçar competências que possam ser consolidadas por parceiros industriais. Neste contexto, notam-se os seguintes aspetos: Foram estabelecidos contactos preliminares com a Indústria dos moldes que permitiu, por um lado, validar o interesse claro e emergente na aplicação desta tecnologia nesta indústria e, por outro, verificar que existe de facto apenas uma presença comercial muito embrionária desta tecnologia em Portugal, espaço que deverá ser estrategicamente ocupado pelo CEIIA, de forma a integrar consórcios europeus que estão a ser delineados nesta indústria. Estão em curso conversações acerca de um possível enquadramento do CEIIA. Existe um interesse crescente desta tecnologia pela ESA, tendo sido lançados recentemente vários ITTs exploratórios ( Invitations to Tender ) nesta área. O CEIIA está de momento a elaborar uma candidatura em parceria com a SONACA para um deles, de forma a conseguir financiamento adicional e consolidar experiência na área do Espaço, alavancando o conhecimento que está a ser adquirido nesta área. O contacto contínuo ao longo dos últimos anos entre o IN+/IST e o Programa EDAM/IST (no âmbito do Programa MIT-Portugal) com a Rolls-Royce, no Reino Unido, que é uma empresa pioneira de aplicação desta tecnologia, poderá ser alavancado, possivelmente num enquadramento pelo programa EDAM. Estão em curso conversações com investigadores da Universidade do Texas, Austin e Carnegie Mellon, Pittsburgh de forma a se realizar propostas conjuntas nesta área para projetos a financiar e enquadrar no âmbito dos Programas Austin-Portugal, CMU-Portugal respetivamente, a iniciaremse em Equipa de Projeto: Bolseiro José Azevedo, Bolseiro CEIIA Supervisão/ Coordenação Rui Santos, IN+ JP Mortágua, CEIIA José Vale, IST M. Guedes, IST Equipa CEIIA Marta Henriques, CEIIA António Toscano, CEIIA Equipa Msc Aurélio Araújo, Prof. IST Miguel Seabra, Estud. IST Luis Reis, Prof IST Dani Garcia, Estud. IST A. Mateus, Prof CRDSP 8

11 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P1 1. Produção e caracterização mecânica do processo SLM: (esq.) provetes para ensaios mecânicos estáticos, no interior da câmara de produção; (dir.) Imagem obtida por SEM da superfície de fractura de um provete de ensaio de tracção. 2. Bracket aeronáutico: (esq.) componente desenhado para processos de fabrico convencionais; (dir.) componente optimizado e desenhado para Additive Manufacturing, com o objectivo de tomar partido da grande flexibilidade geométrica. do método. 3. Exemplo conceptual da aplicação de estruturas reticuladas nos suportes auxiliares à produção por SLM 9

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13 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P2 P2. Redução do ruido ambiente na cabine: Otimização estrutural e vibro-acústica de painéis compósitos da fuselagem excitados pela camada-limite turbulenta Improving cabin noise environment - optimizing structural and vibro-acoustic behaviour of flow-excited composite aircraft panels Objetivos: Este projeto pretende desenvolver competências no CEIIA na área da vibro-acústica, tanto em processos numéricos como experimentais, para que possa ser competitivo no desenvolvimento de soluções que lhe permitam posicionar-se estrategicamente neste nicho de engenharia em aeronáutica. Está a ser estudada a interação de fuselagens em compósitos sandwich com a camada limite turbulenta, que representa a maior fonte de ruído para a cabine durante o período de voo. A hipótese inicial de investigação em que o projeto se baseia relaciona-se com a validação de que a própria vibração da placa ao longo da sua espessura tem um efeito importante na transmissão do ruído, um efeito atualmente não tomado em conta nos cálculos efetuados com fuselagens. O objetivo final passa por utilizar essa propriedade para desenhar soluções inteligentes com a própria fuselagem, tentando-se minimizar a necessidade de aplicação de insonorização adicional, que atualmente acrescentam um peso significativo às estruturas. Trabalho em curso: Completou-se a simulação 3D de detalhe de vários tipos de compósito sandwich à escala do laminado/núcleo, o que permitiu validar a premissa que a própria vibração da placa na espessura tem de facto um efeito importante na transmissão do ruído. Foi realizada uma parceria a Prof.ª Joana Rocha da Carleton University, que tem desenvolvido projetos muito relevantes na aérea da vibro acústica, tanto a nível analítico como experimental. Tomando em conta o constrangimento temporal desta fase preliminar, ficou acordado que seriam escritos em parceira dois artigos até ao fim do projeto, excluindo-se para já qualquer trabalho experimental, que ficará para uma fase posterior. O primeiro será relativo ao desenvolvimento de modelos analíticos estruturais para sandwiches que serão acoplados a modelos de interação com a camada limite turbulenta da Universidade de Carleton. Estão a ser tomadas em conta respostas estruturais e acústicas. O segundo artigo será no seguimento do trabalho inicial, aonde se irá construir um ambiente multidisciplinar de otimização dos painéis de fuselagem que permita trabalhar a um nível conceptual. De momento está-se a finalizar o primeiro artigo. Perspetivas Futuras: Este projeto permitirá ao CEIIA valorizar as suas competências na cadeia de valor aeronáutica, posicionando-se ao nível da definição de soluções de engenharia, que são de momento apenas afinadas/revistas pelo CEIIA. Relativamente à especificidade dos componentes a serem analisados, como o é o caso da fuselagem, o aproveitamento destas competências passará, numa primeira fase, pela participação em consórcios internacionais ao nível do EREA ou externos, nomeadamente na call para projeto coordenado conjuntamente pelo CANADA-EU, que foi recentemente aberta. Está a ser também explorada a indústria de Ultraleves que, devido a mudanças de legislação recentes, tem vindo a tornar-se um mercado muito interessante e um nicho industrial a 11

14 P2 PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL explorar pelo CEIIA. Neste sentido, já foi desenvolvido um contacto com a Dynaero, uma empresa francesa com fabricação local, com o intuito de explorar sinergias nesta área. O conhecimento técnico na área da vibro-acústica é transversal a várias indústrias e deverá ser alavancado em contextos diferentes. Deverá ser principalmente utilizado para a procura de soluções de insonorização com cortiça, em estruturas aeronáuticas secundárias, numa parceria com a Amorim, em projetos de financiamento próprio. Esta é uma área com um interesse crescente e na qual se poderá alavancar o conhecimento nacional singular sobre este material a nível mundial. Equipa de Projeto: Bolseiro Supervisão/Coordenação Equipa CEIIA Yoann Lage, Bolseiro CEIIA Rui Santos, IN+ JP Mortágua, CEIIA Luis Faria, IST Aurélio Araújo, IST Flávio Melo, CEIIA Gonçalo Pereira, CEIIA 1. Modelo 3D de painel sandwich. 12

15 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P2 2. Vista 3D da flexão do painel sandwich a 557 Hz. 3. Análise vibro-acústica, simulação FEM da vibração do painel sandwich com acoplamento de uma cavidade acústica reverberante. 13

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17 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P3 P3. Comportamento ao impacto de estruturas primárias de helicópteros novas soluções com materiais compósitos Crashworthiness of helicopter subfloor structures improving design solutions with composite materials Objetivos: O projeto está focado no desenvolvimento de competências na caracterização mecânica de compósitos e no estudo das suas potencialidades para soluções de design inovadoras ao nível de comportamento de estruturas para crashworthiness. Trata-se de uma abordagem holística, tomando em conta simulação numérica e ensaios experimentais. Trabalho em curso: Dentro dos compósitos foi identificado um novo produto, lançado recentemente, que apresenta uma nova tecnologia baseada num processo de tecelagem inovador, permitindo reduzir substancialmente a quantidade de resina necessária e, desta forma, obter reduções de peso significativas, na ordem dos 25%. Foi fechada uma parceria com o fabricante dos tecidos ultrafinos Oxeon, que tem vindo partilhar os custos do material e resultados. Foram detalhadamente planeados e delineados um conjunto de testes de caracterização das propriedades mecânicas de laminados e de placas sandwich com honeycomb de alumínio de várias gramagens. Os provetes de laminados já foram fabricados e os testes mecânicos estão neste a ser realizados no IST. Os testes mecânicos com placas sandwich serão feitos a meio de Dezembro, também nos laboratórios do IST. Numa segunda fase, serão testados estruturas cruciformes, típicas de subfloors de helicópteros, para se enquadrar os resultados obtidos em soluções industriais. Devido á utilização de um material compósito inovador, ainda não qualificado, todo o processo de produção demonstrou ser só em si um grande desafio, tendo-se aproveitado este processo como um meio para o desenvolvimento competências únicas na produção de soluções em compósitos, nomeadamente com o afinamento de um método de fabrico em single-shot dos painéis sandwich, que permite obter uma enorme poupança operacional. Os resultados experimentais serão posteriormente correlacionados com simulações numéricas, de forma a evidenciar as potenciais limitações no software. Foi já criado um spin-off deste projeto, aproveitando-se os ensaios experimentais para desenvolver competências na implementação de Fiber Bragg Gratings embebidos nos próprios compósitos. Foi estabelecida uma parceria com a Universidade de Aveiro, que tem vindo a fornecer o material ótico e know-how nesta fase. Foram feitos alguns ensaios iniciais muito promissores e o plano específico de atividades será delineado brevemente. Perspetivas Futuras: Numa segunda fase do projeto deverá ser tentada, através da colaboração com o Prof. Pedro Camanho da FEUP, a participação da Airbus Helicopters no projeto, já que demonstraram interesse nesta linha de investigação e abertura para uma reunião de discussão do projeto. Esta ligação poderá naturalmente ser posteriormente alavancada. O CEIIA coloca-se estrategicamente numa área de nicho de design e cálculo, de maior valor acrescentado, a qual deverá ser explorada ao nível do EREA e/ou clientes atuais. 15

18 P3 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL Este projeto está a ser utilizado internamente para desenvolver competências adicionais ao nível laboratorial, passando o CEIIA a dominar todo o processo de caracterização de compósitos, tanto a nível experimental como numérico, podendo fornecer serviços de caracterização aos clientes existentes ou novos. Deverão ser também exploradas oportunidades no cálculo de compósitos para a indústria automóvel nacional, nomeadamente com a Inapal Plásticos, agora que se passará a poder responder a esse tipo de solicitações. Têm ainda sido desenvolvidos esforços para uma parceria com a McLaren. Equipa de Projeto: Bolseiro Supervisão/ Coordenação Equipa CEIIA Equipa Msc Pedro Talaia, Bolseiro CEIIA Rui Santos, IN+ JP Mortágua, CEIIA P. Camanho, FEUP Luis Reis, Prof IST Virginia Infante, Prof IST João Arnaut, Estud. IST 1. Produção de provetes de PRFC (detalhe de saco de vácuo). 16

19 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P3 2. Placa sandwich sujeita a um ensaio de 4 pontos (ASTM C393) com detalhe do núcleo em favo de abelha Nomex e laminado de 0.6mm quasi-isotrópico. 3. Provete monolítico de PRFC estruturado (camadas a 45⁰): falha após ensaio de tração (ASTM D3039) e respetiva distribuição de deformações obtidas por vídeo-extensometria (durante falência). 17

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21 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P4 P4. Simulação e redução do ruido de rotores desenvolvimento de ferramentas e soluções Rotor Noise Prediction and Reduction developing tools and solutions Objetivos: Este projeto pretende desenvolver competências no CEIIA na área de aeroacústica, tanto em processos numéricos como experimentais, para que possa ser competitivo no desenvolvimento de soluções que lhe permitam posicionar-se estrategicamente neste nicho de engenharia aeronáutica. Trabalho em curso: O projeto está decorrer em duas frentes de trabalho paralelas: 1) desenvolvimento do software aeroacústico com introdução de módulos adicionais; e 2) desenvolvimento de um projeto industrial. Notam-se os seguintes aspetos: 1) A programação CUDA existente foi otimizada, o que permitiu reduzir a duração das simulações e tornar o software mais competitivo. Foi também implementada a utilização de sensores acústicos móveis, o que permitiu tomar em consideração o vento nas medições do ruído. Adicionalmente foi feito um estudo preliminar dos softwares existentes na indústria, que validou a abordagem delineada para o desenvolvimento das features adicionais (High-Speed Impulsive Noise e Noise Scattering) a serem implementadas. A formulação porosa, necessária para a descrição do High-Speed Impulsive Noise encontra-se quase finalizada. 2) A indústria de UAVs foi identificada como um potencial nicho de atuação, que se encontra pouco explorado e para o qual o CEIIA poderá acrescentar valor, posicionando-se estrategicamente neste contexto. Esta preocupação emergente é notória, principalmente, em missões militares e de policiamento. Desta forma foi concretizada uma parceria com a UAVision, que englobará a otimização acústica das pás dos rotores e a otimização de manobras de voo, através de um projeto numérico e experimental muito ambicioso. Relativamente a este projeto nota-se: Realizou-se a engenharia inversa das pás dos rotores, já em posse do CEIIA; Foram construídas as duas malhas das pás para as análises aerodinâmica e aeroacústica; Foram realizadas as simulações aerodinâmicas e aeroacústicas do UAV, tanto para a camara anecoica, como em voo; Foi projetado e fabricado o aparato experimental necessário para os ensaios em camara anecoica; Estão a ser realizados atualmente os ensaios experimentais na camara anecoica do IST Os ensaios em voo serão realizados até ao fim do ano, assim como as correlações numéricoexperimentais. No próximo ano será iniciado o processo de otimização das pás e trajetórias de voo do UAV. Perspetivas Futuras: O estudo de benchmarking do software permitirá, por um lado, compreender o potencial licenciamento do software e, por outro, identificar potenciais parceiros, através da oferta de serviços pelo CEIIA que possam complementar as lacunas em competências numéricas de parceiros industriais. 19

22 P4 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL Este projeto permitirá controlar todo o processo de desenvolvimento numérico e experimental, tomando em conta aspetos de aeroelasticidade, aerodinâmica e aeroacústica, que poderá ser oferecido como solução chave-na-mão para futuros clientes industriais neste contexto. O projeto tem potencial para resultar num produto (i.e., pás ultra silenciosas ) ou em propriedade intelectual (que poderá ser alavancada juntamente com fabricantes), devido à falta no mercado de uma oferta atual estruturada deste tipo de solução. A UAVision demonstrou interesse no estudo acústico adicional do UAV de asa fixa, o que poderá ser enquadrado num projeto de financiamento nacional específico. A aplicabilidade destas competências é transversal a várias áreas da aeronáutica e de outras indústrias, nomeadamente em open rotors, light aircrafts, turbinas eólicas, o que será aprofundado relativamente a oportunidades comerciais. Equipa de Projeto: Bolseiro Supervisão/Coordenação Equipa CEIIA Ana Vieira, Bolseiro CEIIA Rui Santos, IN+ JP Mortágua, CEIIA Fernando Lau, IST Luis Cruz, CEIIA Gonçalo Pereira, CEIIA 1. Quadrotor UX-SPYRO, UAVision. 20

23 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P4 2. (esq.) Esteira provocada pelas pás do quadrotor UX-SPYRO em hover e (dir.) pegada acústica de um hemisfério de 370 microfones por baixo da aeronave. 3. Setup experimental para medição do ruído do rotor do modelo UX-SPYRO. 21

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25 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL P5 P5. Desenvolvimento de tecnologias e sistemas para a exploração sustentável de recursos energéticos no mar profundo oportunidades para Oil Field Services, OFS Technologies and systems for the sustainable development of the deep sea looking ahead to oil field services Objetivos: O objetivo deste projeto é desenvolver competências técnicas e identificar clientes, parceiros e oportunidades na indústria de Oil&Gas, de forma a se conseguir posicionar o CEIIA como um prestador de serviços tecnológicos de referência nesta indústria (I.e., na industria de Oil field Services, OFS ). Trabalho em curso: Têm sido desenvolvidas competências em tecnologias Subsea, maioritariamente na área dos Risers, através da simulação do seu comportamento com o software Orcaflex, juntamente com o parceiro WavEC. Adicionalmente, foi feito um estudo técnico aprofundado sobre componentes e sistemas típicos de tecnologias Subsea. Foi estabelecida a configuração final do trabalho a ser realizado com o Reactive Flex-Joint para a FMC Technologies. Contudo, o desenvolvimento deste componente é realizado em parceira com a Statoil, a qual levantou problemas de confidencialidade relativamente à parceria CEIIA/FMC, bloqueando esta situação até ao momento. Foi realizada uma visita técnica ao Brasil, com contactos muito relevantes na ANP, ONIP, SINTEF, UFRJ, entre outros. O relacionamento com o Parque Tecnológico da UFRJ e com a ONIP foi particularmente alavancado. A cooperação futura com o SINTEF foi discutida. Foi realizada uma proposta para um desenvolvimento de um sistema inovador de ROVs, enquadrado inicialmente na perspetiva de valorizar/usar o requisito de investimento da GALP em I&D no Brasil. Este processo foi particularmente bem usado pelo CEIIA, em colaboração com o IN+, para se posicionar relativamente os melhores grupos nacionais de robótica, designadamente no ISR/IST e na FEUP. O processo com a GALP aguarda resposta. Foram entretanto iniciados contactos diretos e totalmente complementares com a Petrobras e a Technip. Utilizando sinergias com o projeto relativo á instalação de um Observatório Internacional de políticas para o Atlântico Sul, OIPG (www.oipg.org, como lançado pelo IN+), está a ser estruturado um estudo de prospetiva tecnológica e de inovação industrial procurando-se oportunidades de industrialização e capacitação tecnológica e empresarial no sector de petróleo e gás em 4 áreas complementares: 1) Tecnologias e sistemas subsea ; 2) Tecnologias, sistemas e componentes para a Indústria Naval; 3) Tecnologias e sistemas marítimo-portuários; 4) Tecnologias e sistemas de informação e comunicação para smart fields e governança de riscos (i.e, Digital Oil fields ). Perspetivas Futuras: Um dos objetivos principais do estudo já em curso de prospetiva tecnológica e de inovação industrial é o desenvolvimento de um portfólio inovador e inédito de projetos e consórcios nacionais e internacionais, tomando em conta diferentes tipos de financiamento e que servirão como plataforma de lançamento para uma maior intervenção técnica nesta área. 23

26 P5 PARTE 1: PROJETOS EXPERIMENTAIS DE INVESTIGAÇÃO INDUSTRIAL Equipa de Projeto: Bolseiro Supervisão/ Coordenação Equipa CEIIA Equipa Msc Miguel Matos, Bolseiro CEIIA Artur Costa, CEIIA; Rui Santos, IN+, António Sarmento, WavEC António Pascoal, IST Manuel Heitor, IST Diogo Santiago, Estud. IST Guilherme Farinha, Estud. IST 1. Statoil Subsea Factory. 24

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