Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Linha de Pesquisa:

• Projeto, Análise e Otimização de Sistemas Mecânicos

Ementas:

DIS - Dissertação

O assunto da Dissertação deverá ser uma escolha conjunta aluno-orientador. Para ter direito à defesa de Dissertação, o aluno deverá ter vencido as seguintes etapas:

• Ter cumprido um mínimo de 20 (vinte) créditos em disciplinas;
• Comprovar proficiência em língua estrangeira;
• Alunos estrangeiros oriundos de países cuja língua oficial não seja o português, deverão comprovar proficiência em língua portuguesa. A instituição avaliadora deverá ser reconhecida pela UDESC.
• Atestar o envio, devidamente protocolado, de artigo completo relacionado ao tema da dissertação, em conjunto com o orientador e coorientador (se houver), a ser publicado em congresso ou em revista científica com conceituação no Qualis;
• Ter sido aprovado no Exame de Qualificação.

Disciplinas Obrigatórias:

MA1 - Metodologias Acadêmicas

- 02 créditos - 30 horas

Uso de bases de dados; Patentes; artigos científicos em congressos e revistas especializados; apresentação de trabalhos  acadêmicos; Plágio e autoplágio; Metodologias de ensino e avaliação (em acompanhamento de um professor em uma disciplina da graduação).

Disciplinas Eletivas:

FM1 - Fundamentos de Matemática

- 04 créditos - 60 horas

Conceitos Básicos de Cálculo Numérico, Descrição Básica de um Algoritmo, Raízes de Equações, Operações Básicas com Matrizes, Métodos para a solução de sistemas lineares, Condicionamento, Solução de Sistemas Não-Lineares, Solução de Problemas de Autovalores e Autovetores, Decomposição em Valor Singular, Problema de Mínimos Quadrados, Derivada Numérica, Integração Numérica.

MS1 - Introdução à Mecânica dos Sólidos

- 04 créditos - 60 horas

Elementos de álgebra tensorial; Elementos de análise tensorial; Geometria e cinemática de sólidos; Princípios de equilíbrio; Teorias constitutivas; Problemas de valores no contorno.

ME1 - Introdução ao Método dos Elementos Finitos

- 04 créditos - 60 horas

Revisão de Mecânica dos Sólidos. Método dos Resíduos Ponderados, Métodos de Galerkin. Elementos de barra e viga. Elementos isoparamétricos para elasticidade plana e tridimensional. Integração numérica. Elementos mistos e híbridos. Aplicações em problemas de engenharia.

OT1 - Otimização Estrutural

- 04 créditos - 60 horas

Conceitos básicos de otimização; Existência e unicidade de solução; Otimização irrestrita de funções de uma variável; Otimização Irrestrita de funções de N variáveis; Otimização com restrições; Dualidade; Análise de Sensibilidade; Otimização estrutural.

AM1 - Análise Modal

- 04 créditos - 60 horas

Funções de resposta em frequência e modelo modal para diferentes estruturas. Métodos de extração de parâmetros modais nos domínios do tempo e da frequência. Noções sobre ajuste de modelos, modificação estrutural e síntese modal.

TE1 - Técnicas Experimentais

- 04 créditos - 60 horas

Introdução à medição de grandezas mecânicas: Importância do planejamento experimental. Concepção de erros e incerteza de medição: principais fontes de erros, cálculo da incerteza de medição. Análise de dados experimentais. Características estáticas e dinâmicas dos instrumentos e sensores: sistemas de ordem zero, de primeira ordem e de segunda ordem. Determinação da função de
transferência. Calibração de sistemas de medição. Aquisição e condicionamento de sinais: Configuração de Sistemas de Aquisição com base em computadores pessoais. Conversores A/D e D/A, filtragem, amplificação e linearização. Processamento de sinais. Sensores e transdutores.

MU1 - Modelagem e Simulação de Processos de Usinagem

- 04 créditos - 60 horas

Revisão da mecânica do corte de metais. Fonte de erros no processo de usinagem. Características estáticas, dinâmicas e térmicas em máquinas-ferramentas. Simulação do processo de usinagem no domínio do tempo e da frequência.

TO2: ME2 - Tópicos Especiais II: Método dos Elementos Finitos II

- 04 créditos - 60 horas

Teoria de flexão de placas e cascas; Elementos de placas e cascas; Análise Modal e Transiente; Métodos implícitos e explícitos para a solução de problemas transientes; Análise de estabilidade de algoritmos de integração no tempo; Análise de erro e estratégias para extração de tensões e fluxos em problemas de elementos finitos; Refino adaptativo.

TO2: MVF - Tópicos Especiais II: Fundamentos do Método de Volumes 

- 04 créditos - 60 horas

Métodos de aproximação numérica. Equações de governo. Aproximação das equações de governo. O método dos volumes finitos. Condições de contorno. Métodos de solução do sistema de equações. Aplicação a problemas difusivos, convectivos, acoplamento pressão-velocidade. Qualidade na programação.

TO2: PCO - Tópicos Especiais II: Plasticidade Computacional

- 04 créditos - 60 horas

Cinemática de grandes deformações: aspectos matemáticos preliminares; decomposição polar; linearização e superposição de movimento de corpo rígido. Aspectos de mecânica dos sólidos e plasticidade: o tensor de Cauchy e direções principais equilíbrio; o princípio do trabalho virtual, potencial plástico, regras de fluxo, critérios de escoamento de von Mises, Tresca, Drucker-Prager e MohrCoulomb. Teoria constitutiva: elasticidade linear, Inelasticidade e o uso de variáveis internas; aproximação numérica de problemas plásticos, viscoplásticos, critérios de escoamento, regras de fluxo e endurecimento. Elastoplasticidade finita: cinemática de grandes deformações elastoplásticas; decomposição aditiva e multiplicativa; deformação logarítmica e tensor deformação plástica; Modelagem de problemas elastoplásticos: problema incremental de elastoplasticidade; método do preditor elástico/corretor plástico e algoritmos de retorno; problemas a valor de contorno incrementais e procedimento iterativo; módulo elastoplástico contínuo; módulo elastoplástico incremental (consistente). Exemplos de aplicação: simulação numérica usando programas comerciais.

TO2: EFA - Tópicos Especiais II: Elementos Finitos Avançados

- 04 créditos - 60 horas

Revisão de mecânica do contínuo. Revisão do MEF para problemas lineares. Revisão de plasticidade, não linearidade geométrica e não linearidade material no meio contínuo. Elementos finitos Lagrangeanos e Eulerianos em uma dimensão. Condução de calor não linear 1D e 2D. Introdução ao MEF não linear em sólidos e elementos estruturais. MEF para plasticidade em pequenas e grandes deformações. Tratamento de Incompressibilidade. Métodos de solução para problemas independentes e dependentes do tempo.

TO2: OTT - Tópicos Especiais II: Otimização Topológica

- 04 créditos - 60 horas

Otimização Paramétrica; Otimização de forma; Teoria da Homogeneização; Otimização topológica do contínuo.

TO2: IMC - Tópicos Especiais II: Introdução aos Materiais Compósitos

- 04 créditos - 60 horas

Introdução aos materiais compósitos. Análise micromecânica. Ensaios mecânicos. Análise macromecânica. Análise de falhas. Técnicas de Fabricação. Introdução ao projeto de estruturas em material compósito.

TO2: EDU - Tópicos Especiais II: Estudos Avançados em Dinâmica na Usinagem

- 04 créditos - 60 horas

Determinação da resposta dinâmica utilizando modificação estrutural. Simulação da estabilidade na usinagem de peças com elementos de baixa rigidez. Métodos avançados de solução de equações diferenciais com atraso. Determinação de resposta da vibração forçada na usinagem de peças.

TO1: ITH - Tópicos Especiais I: Introdução à Teoria da Homogeneização

- 02 créditos - 30 horas

Conceitos fundamentais e equações básicas da mecânica dos meios contínuos (MMC). Fundamentos da mecânica dos compósitos. Modelos básicos em mecânica de compósitos. Determinação do limite para módulos elásticos efetivos: princípios clássicos de extremos. Determinação de módulos efetivos utilizando métodos da micromecânica.Introdução ao método de homogeneização assintótica em duas escalas (AHM).

TO2: MCS - Tópicos Especiais II: Modelagem e Controle de Sistemas

- 04 créditos - 60 horas

Modelagem e controle de sistemas: análise e modelagem matemática de sistemas/processos. Projeto do Controlador: Feedback e Feedforward. Simulação em Software (computacional).Discretização. Simulação em Hardware (HiL Hardware in the Loop).

TO1: AFP - Tópicos Especiais I: Análise de Falha em Materiais Poliméricos

- 02 créditos - 30 horas

Introdução a materiais poliméricos (compósitos e nanocompósitos), comportamento mecânico, mecanismos de tenacificação, fractografia e análise de falha, estudos de caso.