04 de Fevereiro - 15 horasInscreva-se aqui.
1. Comunicação do académico Senhor Hélder Carriço, intitulada Otimização de Topologia Multi-escala: Do Material à Estrutura.
Resumo: Desde o início dos anos 60, vários processos de otimização estrutural têm tido um forte desenvolvimento e amplamente utilizados em aplicações de engenharia. Entre estes, a otimização topológica tem sido ultimamente reconhecida como uma das metodologias mais eficazes e versáteis em inúmeras aplicações de engenharia, nomeadamente em problemas de projeto mecânico, aeroespacial e biomédico.
Inicialmente a otimização de topologia centrou-se no projeto de estruturas considerando uma única escala (tanto macro como micro) assumindo que o material é homogéneo. Desde 2002, as suas capacidades foram reconhecidas como uma forte possibilidade para projetar simultaneamente não só a estrutura ou o componente mecânico, mas também os materiais utilizados.
Nesta apresentação são descritas extensões (multiescala) da otimização da topologia para o projeto ótimo de estruturas e do material utilizado no seu fabrico. O problema abordado cobre a caracterização simultânea da topologia ótima da estrutura e o projeto ótimo de material celular ou composto caracterizado por um RVE (elemento de volume representativo). Nesta apresentação, a multiescala sugere que o modelo de otimização funcione em duas escalas interligadas, macro e micro, identificando simultaneamente a estrutura e o material ótimos. O modelo recorre a técnicas de homogeneização para unir as duas escalas e obter tanto as propriedades materiais equivalentes das microestruturas locais como os respetivos micro-campos de tensão e de deformação. As condições necessárias de ótimo são resolvidas numericamente recorrendo um modelo de elementos finitos do problema e recorrendo a estratégias algorítmicas especialmente adaptadas. São apresentados vários exemplos para demonstrar o modelo desenvolvido e as suas capacidades.
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Abstract: Since the early '60s, optimisation processes for identifying structural designs saw a strong development and were widely used in engineering applications. Among these, topology optimisation has been recognised as one of the most effective methodologies in numerous engineering applications, namely in mechanical, aerospace and biomedical design problems.
Initially, most research development on topology optimisation methodologies focused on the design of single-scale (macro or micro) structures; in other words, the considered structures are made of homogeneous materials. Since 2002, the process capabilities were fully recognised as a strong possibility to design the structure and its constitutive materials simultaneously.
Here we present (multiscale) topology optimisation in the design of structures and its material. The problem addressed covers the simultaneous characterisation of the optimal topology of the structure and the optimal design of cellular or composite material characterised here by an RVE (Representative volume element). In this presentation, multiscale suggests that the optimisation model works at two interconnected scales, macro and micro scales identified, respectively, with the structure and its material. The model uses homogenisation models to bridge the two scales and thus obtain the specific local microstructures equivalent material properties and the strain and stress micro fields. The optimality conditions are approximated numerically by a proper finite element discretisation and solved using specially adapted algorithmic strategies. Several examples to demonstrate the model developed and its capabilities are presented.
2. Comunicação do académico senhor Carlos Geraldes, intitulada O contraste das imagens de Ressonância Magnética.
Entre as técnicas tradicionais de imagem médica (TAC, PET/SPECT, MRI, ultrassons, imagiologia óptica, etc.), a imagem de Ressonância Magnética (MRI) distingue-se por ser segura, não invasiva e originar imagens com uma óptima resolução espacial para informação anatómica. Além disso, a riqueza do contraste dessas imagens é também única, devido ao grande número de parâmetros intrínsecos dos tecidos que podem alterar esse contraste, fornecendo informação funcional e fisiológica, ao nível da Imagem Molecular. Nesta apresentação serão discutidos os tipos de informação obtidos a partir de várias técnicas MRI usadas na clínica, tais como imagens ponderadas em T1 e T2, difusão e fluxo das moléculas de água dos tecidos, imagem funcional cerebral e uso de agentes de contraste paramagnéticos e super-paramagnéticos. Serão também apresentados exemplos de novas técnicas em desenvolvimento pré-clínico ou em ensaios clínicos, tais como imagem de transferência de saturação (CEST) e imagem espectroscópica metabólica usando agentes hiperpolarizados.
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“The contrast of Magnetic Resonance images”
Among the traditional medical imaging techniques (CT, PET/SPECT, MRI, ultrasound, optical imaging, etc.), Magnetic Resonance Imaging (MRI) stands out for being safe, non-invasive and originate images with outstanding spatial resolution for anatomic information. Besides that, the richness of the contrast of such images is also unique, due to the large number of intrinsic tissue parameters that can change this contrast, providing functional and physiological information at the Molecular Imaging level. In this presentation, we will discuss the types of information that can be obtained from the various MRI techniques used in clinical work, such as T1 and T2 weighed images, diffusion and flow imaging of tissue water molecules, brain functional imaging and the use of paramagnetic and super-paramagnetic contrast agents. We will also present examples of innovative techniques under pre-clinical development or undergoing clinical trials, such as saturation transfer images (CEST) and metabolic spectroscopic imaging using hyperpolarized agents.