Universidade estadual de campinas


Faculdade de Engenharia Mecânica



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Faculdade de Engenharia Mecânica

T850

ALGUMAS ESTRATÉGIAS COMPUTACIONAIS PARA A SOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE PROGRAMAÇÃO SEMIDEFINIDA (RESTRIÇÕES NA FORMA DE DESIGUALDADES MATRICIAIS LINEARES)


Alysson Fernandes Mazoni (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Alberto Luiz Serpa (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Os problemas de otimização sujeitos a desigualdades matriciais lineares (LMI – Linear Matrix Inequalities) são atacados na literatura especializada através de diversas estratégias. A mais comum delas é o algoritmo projetivo. Neste trabalho, as restrições na forma de desigualdades matriciais lineares foram tratadas do ponto de vista do método de barreira da programação matemática e utilizando algoritmos de ponto interior. Essa abordagem foi melhorada acrescentando o conhecimento sobre a existência do problema dual para todo problema de LMI. Os algoritmos foram testados e analisados com exemplos de projeto de controladores H-infinito que é uma aplicação usual deste tipo de problema. Além disso, uma tentativa de substituir restrições de LMIs por uma forma mais simples baseada no teorema de Gerschgorin foi provada inviável para solução. O estudo estabeleceu a necessidade de se utilizar métodos específicos para essa classe de problemas, haja vista a complexidade computacional envolvida quando se formulam problemas da teoria do controle por LMIs. Os testes revelaram estabilidade e eficiência dos métodos estudados em contraposição à inviabilidade da utilização de otimização restrita usual.

Desigualdades matriciais lineares - Programação matemática - Controle de sistemas

T851

CONTROLE H_INFINITO DE ESTRUTURAS FLEXÍVEIS EM TEMPO CONTÍNUO E EM TEMPO DISCRETO UTILIZANDO DESIGUALDADES MATRICIAIS LINEARES


Fabrício Tenório Vicente (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Alberto Luiz Serpa (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Em vários problemas de engenharia existe o interesse pelo controle de sistemas formados por elementos devem ser tratados como flexíveis. Em todas as situações podem existir incertezas no modelo do sistema que requerem uma abordagem do ponto de vista de controle robusto, onde o controlador especificado deve ser capaz de garantir o desempenho e a estabilidade do sistema mesmo na presença destas incertezas. Baseado nisso, ganha destaque o controlador H_infinito. O objetivo do projeto H_infinito é a minimização da função objetivo que reflete o pico da função de transferência, por exemplo, entre o vetor de distúrbios e a saída de desempenho. Representa uma situação de otimização baseada no pior caso, ou seja, minimizando o pico acredita-se que o desempenho geral seja melhorado. A estruturação deste projeto utilizou-se de ferramentas de conhecida eficiência no campo da engenharia: método de elementos finitos, formulação via espaço de estados, controle robusto (minimização da norma H_infinito) e formulações via desigualdades matriciais lineares (que transforma os problemas de controle em problemas de otimização com restrições do tipo LMI’s). Estudou-se o controle de uma viga (estrutura flexível) em tempo contínuo e em tempo discreto, permitindo uma análise comparativa do desempenho alcançado.

Controle robusto H_infinito - LMI’s - Tempo contínuo e discreto

T852

DESEMPENHO DE DIFERENTES TIPOS DE EMULSÕES NA FURAÇÃO DO AÇO INOXIDÁVEL 15-5 PH


Armando Ítalo Sette Antonialli (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Anselmo Eduardo Diniz (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Este trabalho tem por objetivo ampliar o conhecimento da influência do tipo de emulsão na usinagem dos aços inoxidáveis. Foi utilizado neste trabalho o aço inoxidável martensítico endurecido por precipitação 15-5 PH, cujo principal campo de aplicação é a indústria aeroespacial. Como a maioria dos estudos realizados com aços inoxidáveis foi feita com o tipo austenítico, informação sobre a usinagem do aço objeto de estudo deste trabalho é bem limitada. Na experimentação realizada, foram utilizados dois tipos de emulsões (de base vegetal ou e de base mineral), em duas concentrações. A outra variável foi velocidade de corte (dois níveis). A ferramenta utilizada foi uma broca de insertos intercambiáveis de metal duro. As variáveis de saída foram: a dispersão dimensional do diâmetro dos furos usinados, rugosidade, desgaste da aresta de corte. Os resultados demonstram que a dispersão dimensional foi de cerca de 0,1 mm acima da medida nominal do furo, a rugosidade mostrou-se dependente da velocidade de corte e o desgaste da ferramenta foi o mesmo para as duas emulsões (abrasão com adesão de aço).

Furação - Aço inoxidável - Fluido de corte

T853

DESENVOLVER E APLICAR UM MODELO DE INTEGRAÇÃO DE SISTEMA DE MEDIÇÃO DE DESEMPENHO


Leandro da Silva Vieira (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Antonio Batocchio (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Tradicionalmente, as empresas avaliam o desempenho de seus processos, utilizando medidas financeiras; porém, o avanço tecnológico, a internacionalização da economia e a mudança no comportamento do consumidor exigem produtos e serviços cada vez melhores, além de outros conjuntos de medição. Tais modificações motivam as organizações à contínua melhoria da qualidade de seus produtos e serviços. Nesse sentido, as empresas precisam associar os seus resultados financeiros ao seu desempenho global, necessitando, portanto, de modelos de avaliação de desempenho organizacional, que associem medidas financeiras e não-financeiras ao planejamento estratégico das empresas. Inicialmente, foi realizado um levantamento bibliográfico em livros, artigos e revistas especializadas, onde foram identificados os indicadores de desempenho e os sistemas de gestão de desempenho inerentes a cada sistema moderno de manufatura. A partir do planejamento estratégico da empresa júnior da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP, a Motriz, desenvolveu-se um sistema de medição de desempenho que indicasse a performance desta organização. Assim, foi possível atuar em indicadores-chaves no sentido de propor a melhoria desta performance.

Indicadores de desempenho - Planejamento estratégico - Empresa júnior

T854

APLICAÇÃO DOS CONCEITOS QUALIFICADORES E GANHADORES DE PEDIDOS PARA DETERMINAÇÃO DO MAPA DA COMPETITIVIDADE


Matheus Coscelli Chammas (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Antonio Batocchio (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
As empresas globais, que competem no mesmo ramo de atividades e são líderes, são a base mais otimizada e melhor referenciada para a medida de competitividade de uma empresa. Para qualquer organização manufatureira que deseja ser bem-sucedida, a longo prazo, a contribuição de sua função produção é vital. Isso pode ser mensurado, através dos “objetivos de desempenho” básicos. Uma forma de determinar a importância relativa dos fatores competitivos é distinguir entre os que são fatores “ganhadores de pedidos” e “qualificadores”. Critérios ganhadores de pedidos são o que direta e significativamente contribuem para a realização de um negócio e são vitais para se conseguir um pedido. São considerados pelos consumidores como razão-chave para comprar o produto ou serviço. Critérios qualificadores podem não ser os principais determinantes de sucesso competitivo, mas são importantes para a organização. São aqueles aspectos da competitividade nos quais o desempenho da produção deve estar acima de um nível determinado, para ser considerado pelo cliente.O objetivo deste trabalho é estudar os conceitos relativos `as características de Sistema de Manufatura, competitividade, critérios qualificadores e ganhadores de pedido. À luz dos conceitos vistos, desenvolver um Mapa de Competitividade, que permita a seleção dos critérios qualificadores e ganhadores de pedido para uma dada organização.

Competitividade - Qualificadores - Ganhadores de pedido

T855

ANÁLISE EXPERIMENTAL DE TUBOS CAPILARES ADIABÁTICOS EM UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO OPERANDO COM PROPANO (R290)


Richard Horstmann (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Arai Augusta Bernárdez Pécora (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Este projeto teve como objetivo avaliar o desempenho e a viabilidade da aplicação do refrigerante natural propano (R290) em substituição ao clorodifluormetano (R22), devido ao alto índice de aquecimento global e de destruição da camada de ozônio deste. Foi feita uma análise experimental visando à obtenção de uma configuração ótima de tubo capilar para o sistema. Utilizou-se um mini-tanque comercial de resfriamento de leite construído para operar com o refrigerante R22. Os experimentos foram realizados com R22 e com R290. Foram variados parâmetros relacionados à geometria e às condições de operação do tubo capilar, visando à comparação entre os comportamentos do sistema com cada um dos refrigerantes. Os dados do sistema operando com R290 foram utilizados para obter correlações empíricas entre diversas variáveis de resposta, baseando-se para isto na proposta de Planejamento Fatorial, que consiste na variação simultânea de alguns fatores previamente definidos, com o objetivo de verificar a influência (efeito) destes nas variáveis de resposta. A partir da aquisição dos dados, foram elaborados gráficos e tabelas comparando os desempenhos dos dois refrigerantes, definindo a configuração ideal de tubo capilar e comprovando a viabilidade termodinâmica do R290 em substituição ao R22.

Tubos capilares - Refrigerantes - Engenharia Ambiental

T856

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MATERIAL DE ATRITO SINTERIZADO PARA FREIOS AERONÁUTICOS


Guilherme Augusto Alcalá Zaparoli (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Auteliano Antunes dos Santos Júnior (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Este projeto faz parte de um amplo estudo visando determinar as características de desgaste de materiais de atrito utilizados nos sistemas de freio de diversos veículos nacionais. O trabalho teve como objetivo definir um procedimento de baixo custo que possa ser utilizado no desenvolvimento preliminar de materiais de atrito para aplicações em freios aeronáuticos, de forma que os principais parâmetros de desempenho sejam conhecidos sem a necessidade de testes em sistemas dinamométricos complexos. Para isso, foram estudados os procedimentos de ensaios em dinamômetros e foi definido um procedimento de ensaio que possa ser realizado no Dispositivo de Ensaio de Amostras (D.E.A.) do Laboratório Ferroviário\DPM\FEM da Unicamp, variando a velocidade do disco de freio, a temperatura e a pressão específica na pastilha. A definição desse procedimento permitirá que os fabricantes possam realizar seus ensaios preliminares nos produtos que estão desenvolvendo. Foi desenvolvido um programa de aquisição de dados em LabView para a realização dos ensaios e para uma posterior análise dos resultados obtidos, com o objetivo de conhecer e analisar as variáveis que influem no valor do coeficiente de atrito, pois este é o principal parâmetro a ser analisado em um processo de frenagem.

Freios aeronáuticos - Materiais de atrito - Ensaios de amostras

T857

ESTUDO DE SISTEMA DE VENTILAÇÃO DE AMBIENTE POR TIRAGEM TÉRMICA


Maria Cláudia Orefice (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Caio Glauco Sanchez (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A ventilação em edifícios é necessária devido a vários fatores, geralmente ligados à qualidade de vida e conforto do homem. É interessante a utilização do sistema de “tiragem térmica” pois este trabalha no sentido induzir ventilação no ambiente, mesmo que não seja utilizado o vento dominante, fazendo com que o ar circule pelo local. Também possui variantes que permitem a umidificação e o resfriamento do ar interno. Nesta pesquisa, está sendo desenvolvido um protótipo de ambiente que contém um sistema de ventilação baseado nos conceitos da tiragem térmica potencializado através de um coletor solar. O protótipo consiste em uma sala de dimensões 3,00m x 4,00m e pé direito de 3,00m, construído com blocos de concreto. Possui duas aberturas retráteis, uma a leste e outra a sul. A cobertura foi feita parte em telha e, na outra porção localiza-se o coletor. O coletor é composto por um painel de vidro apoiado em uma carcaça metálica. Instalado na cobertura em ângulo pré-determinado, potencializa o efeito da tiragem térmica e induz maior vazão de ar no ambiente. Para que seja avaliada a eficácia do coletor, estão sendo realizadas medições periódicas no protótipo e, com base nos dados obtidos, serão calculadas as vazões de ar e conforto no ambiente.

Ventilação - Tiragem térmica - Coletor solar

T858

ANÁLISE ESTATÍSTICA E MODELAMENTO MATEMÁTICO DO PROCESSO DE CORROSÃO ATMOSFÉRICA EM ALGUMAS LOCALIDADES BRASILEIRAS


Hamilton Mollar (Bolsista PIBIC/CNPq), Profa. Dra. Célia Marina de A. Freire (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP, Prof. Sidnei Ragazzi (Colaborador), Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica - IMECC, UNICAMP e Cláudia Souto Cattani Aoki (Colaboradora), Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações - CPqD
A corrosão atmosférica pode ser definida como sendo a deterioração dos materiais quando expostos à ação dos climas associados aos poluentes característico de cada localidade do planeta.

Neste trabalho, foram desenvolvidos modelos para predizer a taxa de corrosão atmosférica do cobre em determinadas regiões do país, baseados na influência dos parâmetros climatológicos e concentração e poluentes (cloreto e dióxido de enxofre), com referências na bibliografia e norma ISO 9223. As taxas de corrosão observadas para o cobre foram diferenciadas para cada localidade, devido à variedade de interações possíveis entre a concentração dos poluentes e a variação da temperatura e umidade que resultam em produtos de corrosão com características mais ou menos protetivas. Os modelos de predição desenvolvidos foram baseados em modelos multiplicativos, devido a não linearidade das variáveis em estudos, necessitando de transformações para uma linearização.

Corrosão - Modelos de regressão - Análise estatística

T859

ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE RISERS RÍGIDOS DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO


Denis Antonio Shiguemoto (Bolsista PRH/ANP) e Prof. Dr. Celso Kazuyuki Morooka (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Sucessivas descobertas de novos campos marítimos de petróleo, em lâminas d’água cada vez maiores, tem motivado o desenvolvimento de tecnologias técnica e economicamente viáveis para a recuperação de petróleo de águas profundas e ultraprofundas. Neste cenário acontece os desenvolvimentos de risers rígidos de produção, elemento tubular cilíndrico e esbelto que liga a cabeça do poço no fundo do mar à plataforma de produção na superfície do mar. O presente estudo propõe entender os fundamentos envolvidos no modelo matemático que descreve o comportamento dinâmico de risers verticais rígidos e realizar aprimoramentos em programa computacional, no domínio da freqüência. Realiza-se cálculos de deslocamentos e de esforços no riser sob a ação de forças hidrodinâmica de ondas do mar. Os resultados obtidos são comparados com cálculos realizados no domínio do tempo, obtido de outros desenvolvimentos realizados no grupo de pesquisa. Estas comparações demonstram a validade dos resultados obtidos para a solução do comportamento de um riser vertical rígido na base da freqüência e a versatilidade de sua aplicação nas primeiras fases de uma investigação ou projeto.

Sistemas marítimos - Risers rígidos - Comportamento dinâmico

T860

PROPRIEDADES DE RESERVATÓRIO ASSOCIADAS A MAPAS DE QUALIDADE


Débora Paiva de Miranda Braga (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Denis Jose Schiozer (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Problemas envolvendo produção de petróleo são bastante complexos devido ao grande número de variáveis envolvidas e a forte interação entre elas, dificultando a definição de estratégias de produção. Para auxiliar nessa tarefa, foi desenvolvida uma ferramenta que agrega vários parâmetros característicos de reservatórios e os combina por técnicas de visualização para formar os chamados mapas de qualidade. Estes têm a finalidade de mostrar as melhores áreas para perfuração de poços em um dado reservatório. Há várias formas de gerar os mapas, sendo uma delas a que utiliza lógica fuzzy. Contudo, é importante compreender a influência dos parâmetros do reservatório sobre o mapa de qualidade. Este trabalho propõe estudar a influência desses parâmetros sobre a geração dos mapas de qualidade por lógica fuzzy, usando simulação numérica para checar mapas já gerados e estabelecendo novas regras de acordo com os resultados das simulações. O objetivo principal deste projeto é dar continuidade a trabalhos que estão sendo desenvolvidos na área de engenharia de petróleo, através do estudo de técnicas e ferramentas que apresentam grande potencial de auxiliar na produção eficiente de petróleo e que podem ser especialmente úteis nos casos brasileiros, onde a maioria do petróleo se encontra em reservatórios marítimos, tornando os procedimentos de definição e otimização de estratégias de produção ainda mais importantes para a viabilidade dos projetos.

Mapas de qualidade - Lógica Fuzzy - Simulações numéricas

T861

ANÁLISE, SIMULAÇÃO E SELEÇÃO DA ESTRATÉGIA DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO EM RESERVATÓRIOS MARÍTIMOS DE ÓLEOS PESADOS


Tiago Augusto Morelli (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Denis José Schiozer (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
O petróleo possui grande importância e influência no cenário sócio-político-econômico mundial. Por este motivo, a criação ou desenvolvimento de mecanismos que permitam melhores condições de produção e aproveitamento de recursos são alguns dos principais desafios da indústria petrolífera atual. Um destes dispositivos é a elaboração e otimização da estratégia de produção – importante para o desenvolvimento de um campo, uma vez que dela depende o fator de recuperação do reservatório e, conseqüentemente, a viabilidade econômica, financeira e tecnológica dos projetos. Logo, estudos detalhados para o entendimento do processo físico e posterior otimização da estratégia são importantes para o sucesso dos empreendimentos, reduzindo, desta maneira, a necessidade de alteração da estratégia após o início da fase de produção. O aumento de utilização de poços horizontais por causa da maior produtividade vem tornando estes estudos mais complexos devido a maior área de contato dos poços com os reservatórios. Dessa forma, o objetivo deste projeto é contribuir para o processo de escolha da estratégia de produção mais adequada para campos marítimos de óleos pesados, tentando entender melhor a influência do posicionamento de poços horizontais e tornar o processo mais seguro e confiável. Para atingir este objetivo, utilizou-se uma metodologia onde são avaliadas diferentes configurações de posicionamento dos poços, criação de pares injetor-produtor e como dispô-los de maneira mais eficiente ou a inserção de novas tecnologias de poços, tais como completação inteligente.

Reservatórios de petróleo - Simulação numérica - Fator de recuperação

T862

POLÍMEROS BIOREABSORVÍVEIS COMO SUPORTE PARA CULTURA DE CÉLULAS NA ENGENHARIA DE TECIDOS: ESTUDO DA DEGRADAÇÃO IN VITRO


André L. Asti (Bolsista SAE/UNICAMP), Samuel H. Barbanti (Co-orientador) e Profa. Dra. Eliana A. R. Duek (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Baseada em conhecimentos das áreas de ciência e engenharia de materiais, biológica e médica, a técnica da Engenharia de Tecidos envolve a expansão in vitro de células viáveis do paciente doador sobre suportes de polímeros bioreabsorvíveis (os denominados scaffolds). O suporte degrada enquanto um novo órgão ou tecido é formado. Neste trabalho avaliamos o preparo pelo processo de fusão com adição e lixiviação do sal, de suportes densos e porosos de poli(-caprolactona) (PCL) e poli(D,L-ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA). O estudo da degradação in vitro, foi realizado em banho de tampão fosfato (pH 7,4). Os resultados obtidos mostraram que os suportes densos e porosos preparados com PCL são estáveis nas suas propriedades morfológicas e térmicas, durante 52 semanas de degradação. Amostras de PLGA possuem um comportamento distinto: no período de 3 semanas, as amostras densas e porosas têm uma alteração significativa da sua morfologia, com decréscimo das suas propriedades térmicas.

Biomateriais - Polímeros bioreabsorvíveis - Degradação in vitro

T863

IMPLEMENTAÇÃO DE MÉTODOS DE VISÃO COMPUTACIONAL EM MICROCOMPUTADOR DO TIPO ASSISTENTE PESSOAL VISANDO APLICAÇÃO EM MICROSISTEMAS ELETRO-MECÂNICOS


Daniel de Moura João (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Eurípedes Guilherme de O. Nóbrega (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Programas relacionados à visão computacional requerem normalmente uma grande capacidade de processamento. Com a evolução dos computadores do tipo assistente pessoal, ou PDA (Personal Digital Assistant), sua capacidade já permite a aplicação de tais algoritmos, apresentando ainda a vantagem de seu pequeno porte, o que permite seu uso embutido em equipamentos mais complexos. Recentemente, surgiram os primeiros PDAs fazendo uso do sistema operacional “embedded” Linux, o que possibilita a implementação de programas mais abrangentes. No entanto, o desenvolvimento de programas para tais computadores ainda não é realizado facilmente, envolvendo um conhecimento íntimo do sistema operacional para a otimização de seus recursos. O objetivo deste trabalho é implementar métodos de visão computacional para PDAs, escritos em linguagem C e C++, que façam uso do Linux, conduzindo assim ao melhor aproveitamento de sua capacidade computacional, e facilitando sua integração em equipamentos em desenvolvimento no Departamento de Mecânica Computacional (DMC) da Faculdade de Engenharia Mecânica. Será assim utilizado como plataforma alvo um modelo de PDA com câmera digital dotado do “embedded” Linux. Sua aplicação no departamento estará vinculada às pesquisas na área de detecção de DNA para o diagnóstico médico através do desenvolvimento de um micro-sistema fluídico para análises químicas.

Linux-embedded - Compilação cruzada - Programação em PDA

T864

DESENVOLVIMENTO DE PROGRAMAS DE VISÃO COMPUTACIONAL PARA APLICAÇÃO NA AUTOMAÇÃO DA DETECÇÃO DE DNA


Natan Yuichi Chikaoka (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Eurípedes Guilherme de O. Nóbrega (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica – FEM, UNICAMP
O uso de ferramentas computacionais para o auxílio na interpretação de imagens pode possibilitar por exemplo a identificação de DNA para a detecção da presença de vírus em uma amostra sanguínea. Este trabalho, utilizando como base a linguagem de programação C++, elaborou alguns programas para aplicação em Visão Computacional, visando a tarefa de analisar e interpretar imagens. Os programas podem ser divididos em duas partes: pré-processamento e interpretação. Os algoritmos de pré-processamento trabalham na imagem destacando certas características, como o contorno de objetos, ou corrigindo erros ou ruídos, como correção de histograma. Já os programas de interpretação utilizam algoritmos supervisionados por redes neurais para a classificação de objetos identificados nas imagens. O trabalho consiste na montagem de bibliotecas de métodos baseados em Linux, porém passíveis de funcionar em qualquer plataforma, pois elas serão utilizadas em microcomputadores de mão, (handhelds ou PDAs, como são conhecidos), voltados para monitoramento e controle de configurações de micro-sistemas fluídicos baseados em sistemas do tipo “embedded-linux”, visando, conforme mencionado acima, aplicações do tipo identificação de DNA.

Visão computacional - Processamento de imagens - Diagnóstico por imagem

T865

GENERALIZAÇÃO DE CURVAS DE BOMBEIO CENTRÍFUGO


Murilo Ozi Caetano de Almeida (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Fernando de Almeida França (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A correção da curva característica de uma bomba centrífuga para incorporação da reologia do fluido é realizada com o auxílio de ábacos de correção de condições operacionais que têm a viscosidade do fluido de trabalho como parâmetro. A metodologia de correção da curva característica de uma bomba centrífuga em função da viscosidade é inteiramente empírica, variando tanto com o tipo de rotor utilizado como com a faixa de viscosidades do óleo, assumindo-se que seu comportamento reológico seja puramente Newtoniano. A construção dos ábacos clássicos de correção das condições operacionais das bombas com a alteração do fluido de trabalho tem uma limitação séria: os valores dos coeficientes de correção publicados restringem-se à operação da bomba em seu ponto de eficiência máxima. Neste trabalho propõe-se uma metodologia de generalização de cálculo da curva característica de bombas centrífugas, realizada a partir de uma modelagem unidimensional, com coeficientes de ajuste gerados por correlação de dados experimentais. Para tanto, realizou-se um conjunto de medições. O modelo matemático construído resulta da abordagem unidimensional do escoamento, com parâmetros de ajuste da equação obtidos com base racional. Sempre que possível, valores de parâmetros fundamentais foram calculados e comparados com correlações e resultados divulgados na literatura.

Bombeio centrífugo - Escoamento - Generalização de curva

T866

PARÂMETROS DE PROJETO PARA A OTIMIZAÇÃO DE DESEMPENHO EM VEÍCULOS MINI BAJA


Braulio Luni Truite (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Franco Giuseppe Dedini (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Neste trabalho foi desenvolvido um programa de dinâmica veicular didático e iterativo em linguagem Visual Basic. Ele contém informações históricas e exemplos de aplicação de métodos de otimização de parâmetros para simulação de desempenho de veículos do tipo SAE Mini Baja. Nele curvas de potência e torque do motor do veículo são relacionadas com as curvas de perdas do veículo e transmissão resultando em perfis de deslocamento, velocidade e aceleração próprios. O programa permite a alteração de vários parâmetros importantes como as relações de transmissão, o tipo de transmissão e as características do contato entre roda e piso, em função da otimização esperada para a visualização de um conjunto de soluções adequadas a cada função. Para se chegar ao equacionamento foram comparados vários processos de modelagem dinâmica, implementados processos de otimização matemática de uma e de duas variáveis e processos de procura de soluções ótimas baseados no Método de Taguchi. Algumas simplificações foram admitidas para elaboração de um modelo matemático adequado à verificação do desempenho de um veículo, como o deslocamento em linha reta do veículo sobre uma superfície de geometria variável e a desconsideração da suspensão.

Transmissão - Dinâmica veicular - Desempenho

T867

Projeto e Implementação de Ferramenta Terminal Antropomórfica


Ricardo Masami Abe (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Helder Aníbal Hermini (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
O desenvolvimento de ferramentas terminais antropomórficas tem se tornado um dos grandes objetos de estudo da robótica devido à complexidade cada vez maior em tarefas de automação flexível. Ante esta justificativa, neste trabalho, a partir da aplicação de técnicas de modelagem cinemática e dinâmica e CAD, CAE e CAM, foi desenvolvido o projeto mecânico de uma ferramenta preensora pentadigital articulada, observando-se a capacidade de fixar objetos de formatos arbitrários, a capacidade de carga, a análise estrutural e a análise cinemática e dinâmica. O protótipo a elaborado apresenta um servo-microredutor DC dedicado para cada grau de liberdade do sistema, permitindo a aplicação de conceitos de controle cinemático direto e inverso e controle dinâmico. Na concepção do controlador, foram utilizados conceitos de lógica reprogramável em ambiente Lab View®. A validação dos resultados foi realizada a partir de ensaios em bancada com o protótipo concebido através de prototipagem rápida, objetivando a aquisição de informações que permitiram a otimização e a capacitação científico-tecnológica para o desenvolvimento futuro de sistemas de preensão de fisiologia articular antropomórfica.

Robótica - Mãos robóticas - Mecatrônica

T868

ANALISADOR ESPECTRAL AE100


Brunno Rêgo Nunes e Ferraz (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Janito Vaqueiro Ferreira (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Pesquisadores, engenheiros e técnicos realizam, na sua atividade diária, medições e ensaios necessários às mais diversas áreas do conhecimento. A aquisição de dados por computador é uma ferramenta cada vez mais utilizada por estes profissionais, seja para o estudo de sinais biológicos ou na análise de vibrações em estruturas.

Neste trabalho foi realizada a migração de funcionamento de um sistema de aquisição de dados da plataforma DOS para Linux. Para isso foi feito um estudo detalhado sobre o sistema de aquisição de dados, AE100. Foram desenvolvidos desenhos esquemáticos de todo o hardware do sistema para compreensão dos circuitos lógicos implementados, desenvolvido sua documentação e um programa de manipulação de sinais de escrita e leitura para testar os comandos de controle do sistema em plataforma Linux, visualizando as respostas em Waveform utilizando um analisador lógico. Paralelamente efetuou-se a engenharia reversa do software desenvolvido na plataforma DOS, permitindo a análise da estrutura organizacional do mesmo o que ajudará no desenvolvimento do novo programa utilizando programação orientada a objetos (Linguagem C++) em plataforma Linux. Concluiu-se este trabalho com testes e análises do seu funcionamento. O projeto implementou todos os trabalhos em softwares livres.

Aquisição de dados - Análise de circuitos lógicos digitais - Desenvolvimento em plataforma Linux

T869

MODELAGEM COMPUTACIONAL DA CALDEIRA DE RECUPERACAO (HRSG)


Guilherme Silveira de Moraes (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Jorge Isaias Llagostera Beltrán (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
O uso das caldeiras de recuperação em ciclos combinados (HRSG – Heat recovery steam generator) vem progressivamente aumentando em instalações de energia e potencia, sendo um equipamento fundamental para quem objetiva aumentar o rendimento de processos de geração de energia. Num ciclo combinado há expansão dos gases de combustão em turbinas a gás, no entanto esse gás possui alta entalpia (pressão e temperatura altas) na saída das turbinas, sendo utilizado para vaporizar a água e aquecer o vapor que irá ser expandido em turbinas a vapor. Para efetuar essa troca de calor é utilizado o HRSG, que, portanto, possui uma geometria bastante complexa, sendo composto por diversos tubos. Devido a essa complexidade, a modelagem computacional é feita utilizando um parâmetro (UA) que envolve troca de calor (U) e a área exposta de troca de calor (A). O aluno desenvolveu um estudo através de revisão bibliográfica e realizou a devida adaptação de correlações que calculam esse parâmetro UA para operação fora das condições de projeto. A implementação das correlações foi realizada como parte da pesquisa, utilizando programação Delphi, num programa global, que realiza a operação de uma planta em ciclo combinado. Também, foi realizado o estudo sobre alguns parâmetros de operação do ciclo, como temperatura e pressão ambiente, composição dos gases, temperatura máxima dos gases.

HRSG - Modelagem computacional - Ciclo combinado

T870

MODELAGEM COMPUTACIONAL DA OPERAÇÃO DA CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO EM SISTEMAS DE CO-GERAÇÃO FORA DAS CONDIÇÕES DE PROJETO.


Raphael Issamu Tsukada (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Jorge Isaias Llagostera Beltrán (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A importância do aproveitamento racional dos recursos energéticos e da redução dos correspondentes impactos ambientais é crescente. Por isso, a utilização de fontes renováveis de energia desempenha um relevante papel. Estudos foram realizados e conclui-se que a possibilidade da utilização de biomassa para a geração de energia no Brasil é muito promissora. Por outro lado, a disponibilidade de gás natural no Brasil vem aumentando. Por esse motivo, estudos são desenvolvidos sobre a utilização combinada de gás natural e biomassa. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo o aperfeiçoamento da modelagem computacional e da análise termodinâmica de sistemas térmicos utilizando-se destes combustíveis. Com enfoque para os aspectos relacionados à operação da caldeira de recuperação (HRSG) fora das condições de projeto. Foram utilizadas sub-rotinas, implementadas em Pascal Objeto, desenvolvidas anteriormente para a modelagem de subsistemas e de componentes de sistemas térmicos e para a determinação de propriedades termodinâmicas da água e de gases. O projeto visa melhorar o trabalho de obtenção direta de parâmetros técnicos de importância prática e didática, auxiliando assim técnicos e estudantes na solução de problemas termodinâmicos. A modelagem computacional de sistemas térmicos de potência foi feita utilizando-se procedimentos clássicos de modelagem de sistemas e processos. Foram analisados aspectos como a determinação do rendimento térmico das configurações estudadas.

Modelagem computacional - Co-geração - Biomassa

T871

CARACTERIZAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE RADIAÇÃO DE UM VIOLÃO


Bruno Lopes Campolina (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Maria Campos dos Santos (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A qualidade subjetiva de um instrumento está relacionada com certas propriedades físicas e diferem entre si para cada instrumento manufaturado. Tentativas de correlacionar as características físicas com a qualidade subjetiva do instrumento não é algo efetuado cotidianamente e pesquisas nessa área são, também, raras. Neste trabalho pretende-se analisar uma propriedade importante nesse contexto, a eficiência de radiação, para um violão de produção seriada. A técnica utilizada é a Holografia Acústica de Campo Próximo. Para isso, serão medidos os valores de pressão sonora para uma grade de pontos escolhidos ao longo das faces do violão dentro de uma faixa de freqüências. A partir destes podem-se determinar os valores de velocidade e intensidade sonora. Através desta técnica será possível construir os mapas de pressão acústica, velocidade da partícula e intensidade sonora em um espaço 3D em torno do instrumento.

Eficiência de radiação - Holografia acústica - Instrumento musical

T872

DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA APLICAÇÃO DA TEORIA DE CONTATO DE HERTZ PARA ROLAMENTOS COMERCIAIS


Fábio Nonato de Paula (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Katia Lucchesi Cavalca Dedini (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Tomando como base a modelagem matemática para contato de Hertz pode-se desenvolver um software que analisa os estados de tensões superficiais em projetos que envolvam mancais de elementos rolantes e assim estimar processos de falha por fadiga de superfície nestes elementos. Considerando a ampla gama de projetos da industria automobilística que envolvem tais mancais, a previsão da vida a fadiga para estes elementos se torna essencial na fase de desenvolvimento, porém se mostra complexa devido as dificuldades para modelar os estados de tensão envolvidos. Na maioria dos casos pode-se considerar que os rolamentos respondem à carregamentos estáticos, isto é, situações onde exista apenas movimento de rolamento puro entre as superfícies e os elementos rolantes em contato do mancal. Assim pode-se aplicar as equações básicas do modelo de contato proposto por Hertz, que leva em consideração constantes de material, como modulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, pois são assumidas apenas deformações muito pequenas dentro do limite elástico do material, e devido as características cíclicas destes mancais, estimar uma vida em fadiga quando os mesmo são solicitados por um carregamento. Portanto, a utilização de uma ferramenta computacional para os cálculos otimiza o tempo de projeto e traz com mais facilidade resultados diretos para o projetista.

Rolamentos - Teoria de contato de Hertz - Fadiga

T873

DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS PARA ANÁLISE DE MANCAIS HIDRODINÂMICOS E BALANCEAMENTO DE ROTORES


Gláucio Bragantini Duarte (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Kátia Lucchesi Cavalca Dedini (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A análise da dinâmica de rotores vem se tornando, atualmente, uma fase de estudo anterior ao projeto, devido à possibilidade de prever problemas durante o funcionamento de rotores. Uma das maneiras que se adequar estes estudo são os teste experimentais. Seus principais objetivos consistem em analisar o comportamento dinâmico do sistema real. Testes experimentais também são utilizados no sentido de verificar se condições de projeto e/ou se normas foram seguidas na concepção e construção do equipamento. Nos sistemas mecânicos, o desbalanceamento dos sistemas rotativos é uma fonte de vibração importante. Entretanto, deseja-se eliminar este efeito ou controlá-lo, a fim de se facilitar e calibrar o ensaio experimental. Por isso, aplicam-se técnicas de balanceamento, como a Triagem de Pesos (Trial Weight Balancing), aos sistemas rotativos. Neste trabalho, foi desenvolvido a aquisição de sinais de órbitas de mancais hidrodinâmicos e forças hidrodinâmicas, aprimorar os programas de balanceamento de rotores e criar um programa gerenciador, que vincule os dois módulos destes trabalhos e módulos a serem integrados futuramente, como o módulo de análise modal e análise de suportes e fundação.

Hidrodinâmico - Desbalanceamento - Órbitas

T874

DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE PLANEJAMENTOS EXPERIMENTAIS SEQÜENCIAIS E MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO


Juliano Valencise Quaglio (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Kátia Lucchesi Cavalca Dedini (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Os sistemas tecnológicos são projetados para desempenharem funções específicas ou projetadas. Entretanto, qualquer novo projeto ou alterações em um projeto já concebido, possui incertezas inerentes, provenientes de diversas fontes de ruído, que geram fatores não-controláveis e, até mesmo erros na modelagem físico-matemática do sistema. A utilização de técnicas estatísticas na engenharia relaciona-se com os seguintes aspectos: a) processos industriais: nos quais são melhoradas qualidade e produtividade; b) competição industrial: na qual pesquisa-se produtos otimizados dentro da realidade econômica e c) desenvolvimento de novos produtos e avaliação de desempenho: nas quais a estatística é utilizada de forma mais abrangente para analisar dados, em termos de otimização de projeto, confiabilidade e análise de desempenho. Com base neste contexto, o objetivo deste trabalho foi implementar e desenvolver interfaces complementares para planejamentos experimentais seqüenciais e de otimização baseada no método do gradiente conjugado do programa Ótima 1.5, desenvolvido para aplicações acadêmicas em planejamento e análise de experimentos em componentes mecânicos e implementar saídas gráficas em OpenGL para representação gráfica do conjunto de parâmetros otimizados obtidos a partir da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR).

Experimentos seqüenciais - OpenGL - Otimização numérica

T875

TRATAMENTO SUPERFICIAL COM LASER DE AÇO FUNDIDO GRAFÍTICO COM ADIÇÕES DE NIÓBIO


Marina Dastre Manzanares (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Clara Filippini Ierardi (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, Unicamp
Buscando a melhoria das características dos materiais para atender a requisitos cada vez mais severos de aplicação, o tratamento superficial a laser tem se destacado como um processo que altera apenas localmente o material (sem necessitar reprocessar o material como um todo), além de eficiente, veloz, limpo e automatizado. Nesse trabalho, um aço grafítico com adições de nióbio, recentemente desenvolvido por pesquisadores da USP/São Carlos, foi submetido a tratamento superficial com laser. Através de análises microestruturais por microscopia óptica e eletrônica de varredura e medidas de dureza, foram avaliadas as características dos tratamentos de superfície obtidos e estes resultados foram correlacionados com os parâmetros utilizados no processamento a laser. A microscopia óptica e eletrônica de varredura serviu para visualização e caracterização da microestrutura superficial obtida, mostrando as zonas formadas (zona fundida, zona afetada pelo calor e substrato). Os testes de dureza serviram para caracterização da melhoria da dureza superficial, que ocorreu devido a um refino da microestrutura, em relação a dureza sem o tratamento por laser.

Laser - Aço fundido gráfico com adições de nióbio - Microestrutura

T876

ANÁLISE DINÂMICA NÃO-LINEAR DE TRENS DE POTÊNCIA DE VEÍCULOS AUTOMOTIVOS


Henrique Ruas Vieira de Paiva (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Milton Dias Junior (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
O trem de potência é composto por uma série de elementos que em conjunto, realizam o movimento do veículo sob as mais variadas solicitações, trazendo consigo problemas de vibração torsional responsáveis por bastante incômodo para o usuário do automóvel. A fim de poder encontrar, caracterizar e corrigir os problemas causados pela principal fonte de excitação torsional do trem de potência do veículo, foi feito um estudo dos programas já existente, modificando os algoritmos utilizados para um mais claro e com interface gráfica, de forma a torna-lo mais flexível quanto a futuras modificações, desta forma, facilitando sua compreensão. O programa utilizado para desenvolver o algoritmo do modelo foi o Matlab. O modelo desenvolvido possibilitará, a partir de condições definidas pelo usuário, avaliar a influência dos parâmetros de massa, rigidez e amortecimento dos componentes do veiculo. Os parâmetros encontrados no modelo vão desde o tipo e número de cilindros do motor, relação de transmissão, viscosidades de óleos lubrificantes, damper, até curvas características de embreagem. Como exemplos de análises que podem ser realizadas pelo modelo pode-se destacar a variação das curvas de embreagem, mudança de marcha, freqüências naturais e seus modos.

Trens de potências de veículos - Modelo - Simulação

T877

A EFICIÊNCIA COMPUTACIONAL DE MÉTODOS NUMÉRICOS DE RESOLUÇÃO DE SISTEMAS DE EQUAÇÕES LINEARES


Douglas Lazzarini Dutra (Bolsista PIBIC/CNPq), Prof. Dr. Pierre Lamary (Orientador) e Prof. Dr. Renato Pavanello (Co-orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Nos dias atuais, são inúmeras as situações em que existe a necessidade de se resolver sistemas de equações lineares de grande porte com eficiência e precisão. Uma grande variedade de métodos foi desenvolvida para solucionar tais sistemas, como, por exemplo, a Eliminação de Gauss, a Fatoração LU e o Método de Crout, os quais foram estudados e implementados para uma análise de suas eficiências neste trabalho. Como exemplo de uso intensivo desses métodos, têm-se os métodos de integração numérica que resolvem equações diferenciais de segunda ordem no tempo: Método da Diferença Centrada, Método de Houbolt e Método de Newmark, os quais também foram estudados e implementados nesta pesquisa. A implementação foi feita no âmbito dos programas Matlab e do Mircrosoft Visual Studio, utilizando a linguagem C++ e a biblioteca de domínio público Newmat. Foi comparada a eficiência dos algoritmos clássicos do Matlab e da Biblioteca Newmat. A geração das matrizes das equações diferenciais de segunda ordem foi feita utilizando o programa Ansys que permite a simulação de fenômenos físicos a partir do Método dos Elementos Finitos. Por meio da análise do tempo de processamento gasto por cada um dos métodos, foi possível efetuar um estudo comparativo entre os mesmos. Uma síntese das comparações e as dificuldades encontradas nas implementações são relatadas.

Métodos numéricos - Eficiência computacional - Método dos elementos finitos

T878

A EFICIÊNCIA COMPUTACIONAL DE MÉTODOS NUMÉRICOS DE RESOLUÇÃO DE SISTEMAS DE AUTO VALORES


Marcelo Henrique B. Mirisola (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Renato Pavanello (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Um estudo comparativo entre diferentes métodos numéricos de resolução de problemas de autovalores e autovetores foi realizado. Os métodos da iteração inversa e da iteração em sub-espaço foram implementados e validados, e permitiram a obtenção de auto-valores e correspondentes auto-vetores de sistemas matriciais que simulam problemas reais. Aplicações na área de vibrações mecânicas foram efetuadas, usando-se a técnica de elementos finitos para a construção dos modelos. Neste caso, os auto-valores representam as freqüências Naturais e os auto-vetores os modos de vibração. Os algorítimos foram parcialmente desenvolvidos no âmbito do programa MEFLAB++, que é um ambiente de desenvolvimento de modelos de elementos finitos projetado no Departamento de Mecãnica Computacional da FEM, e que possui uma classe simplificada de manipulação matricial. O programa Microsoft Visual Studio e a linguagem C++ foram utilizados, bem como a biblioteca matricial Newmat. Os modelos de elementos finitos foram gerados usando-se o programa ANSYS e o modelador geométrico do programa Pro-Engineer. Os sistemas matriciais gerados foram resolvidos por meio dos algoritmos implementados, e os resultados obtidos foram comparados. Uma analise da relação custo computacional/precisão numérica foi realizada.

Autovalores - Iteração inversa - Iteração no sub-espaço

T879

ESTUDO EXPERIMENTAL DE PROPRIEDADES TÉRMICAS DE CONCRETO


Guilherme Henrique Mayer Alegre (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Rosângela B. Z. L. Moreno (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A exposição do concreto a temperaturas elevadas pode induzir mudanças nas propriedades térmicas e reológicas dos materiais constituintes do concreto, podendo comprometer sua estabilidade, integridade e capacidade isolante. Capacidade isolante refere-se à habilidade de evitar a transferência de calor através do elemento. O trabalho proposto visa contribuir para o entendimento do comportamento de estruturas de concreto sob a ação do fogo e tem como objetivo principal desenvolver um aparato experimental para a determinação de propriedades térmicas, condutividade de térmica (k) e difusividade térmica (), de amostras de concreto com diferentes características de mistura e exposição ao fogo. A metodologia experimental baseou-se na aplicação das equações de transferência de calor para fluxo unidimensional em regime transiente, que nos permite avaliar propriedades térmicas com um tempo de experimento reduzido. O programa para o tratamento dos dados medidos foi desenvolvido em MatLab. O aparato experimental foi projetado com base em aparatos pesquisados na literatura e o mesmo foi validado com o auxílio de um “software” de elementos finitos. Este aparato experimental pode também ser utilizado para a medição de outros materiais cujas características térmicas são similares as do concreto.

Condutividade térmica do concreto - Difusividade térmica do concreto - Transiente

T880

ESTUDO DE DIFUSÃO DE CALOR EM CONCRETOS SOB A AÇÃO DO FOGO


Marcos B. Rezende da Mota (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Rosângela B. Z. L. Moreno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
A exposição do concreto a elevadas temperaturas tais como aquelas atingidas durante um incêndio, pode induzir mudanças nas propriedades térmicas e reológicas dos materiais constituintes do concreto, podendo comprometer sua estabilidade, integridade e capacidade isolante. O trabalho desenvolvido visa contribuir para o entendimento do comportamento de estruturas de concreto sob a ação do fogo. Realiza-se uma análise da transferência de calor em materiais não combustíveis descrita como um problema de condução térmica. A variação de temperatura é descrita através de modelos analíticos que se apresentam matematicamente sob a forma de uma equação diferencial parcial com suas respectivas condições iniciais e de contorno variantes no tempo e espaço, para dois tipos de geometrias: Cartesiano unidimensional e Radial Plano Unidimensional. Os modelos são escritos na forma discreta pelo método de diferenças finitas e as respostas numéricas para os problemas são obtidas através do desenvolvimento de um simulador construído utilizando-se o “software Matlab”. Pode-se então determinar os valores de temperatura para os problemas apresentados possibilitando a simulação do efeito térmico do fogo sobre o concreto. A utilização de ferramentas que possibilitem a previsão da distribuição de temperatura torna-se útil devido a resultados de testes demandarem tempo e infraestrutura.

Condução - Calor - Propriedades

T881

DESENVOLVIMENTO DE LIGAS Ti-Nb PARA USO EM IMPLANTES ORTOPÉDICOS


Camila Maria Vitro Medeiros Scaranelo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rubens Caram Júnior (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
Na fabricação de implantes ortopédicos, as ligas de titânio tipo  apresentam diversas vantagens sobre as ligas do tipo + e principalmente, em relação aos aços inoxidáveis austeníticos, incluindo melhor resistência à corrosão e menor módulo de elasticidade, o que é benéfico para os tecidos ósseos próximos ao implante. As ligas tipo  podem ser concebidas a partir de metais altamente biocompatíveis, como Ta, Nb e Zr, e tal fato se configura como vantagem em relação aos elementos constituintes de ligas do tipo +, usualmente o Al e o V. Tais elementos são citados na literatura por apresentarem reações tóxicas e prejudiciais ao organismo humano. O presente trabalho trata do estudo de ligas de titânio tipo  contendo Nb, onde se avaliou a influência do teor desse elemento na estabilidade de fases sob diferentes taxas de resfriamento. A pesquisa foi desenvolvida a partir da preparação de ligas em forno a arco sob atmosfera controlada, tratamentos térmicos sob diferentes condições e caracterização utilizando-se microscopia óptica e difração de raios-X. Os resultados obtidos permitiram extrair informações importantes sobre a metaestabilidade microestrutural das ligas estudadas, o que contribui para o desenvolvimento dessa classe de biomaterial.

Ligas de titânio - Estabilidade - Microestrutura

T882

AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO ELÁSTICO DE LIGAS Ti-Nb APLICADAS EM IMPLANTES ORTOPÉDICOS


Higor Daniel Lessa Bardella dos Santos (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rubens Caram Júnior (Orientador), Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM, UNICAMP
O comportamento mecânico de materiais usados na fabricação de dispositivos para implantes ortopédicos é de fundamental importância. Um dos materiais metálicos mais promissores em tal aplicação são as ligas de Ti do tipo beta. Essas ligas exibem vantagens em relação a outros materiais, incluindo menor módulo de elasticidade, o que é benéfico para os tecidos ósseos próximos ao implante e também podem ser concebidas a partir de metais biocompatíveis, como o Nb. Este trabalho trata da análise do comportamento elástico de ligas Ti-Nb através de técnicas acústicas. As constantes elásticas de um meio metálico estão associadas à velocidade de propagação no mesmo de ondas ultra-sônicas longitudinais e transversais. A determinação dessas velocidades implica na determinação de suas constantes elásticas. Em relação a ensaios de tração, o ensaio acústico, além de ser não-destrutivo é mais rápido e tem menor custo. As ligas de Ti foram preparadas em forno a arco. Em seguida, as amostras foram laminadas e usinadas objetivando obter corpos de prova de geometria específica. Os resultados obtidos indicam que o módulo de elasticidade se reduz à medida que se aumenta o teor de Nb. Esse fato se deve à estabilização da fase beta em baixas temperaturas, o que é confirmado por análise microestrutural.

Ligas de titânio - Biomateriais - Metalurgia física






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