Oportunidades de Desenvolvimentos e Aprimoramentos do Engenheiro Mecânico junto aos Programas de Pós Graduações Mestrado(PGMEC/PPGEM) e Doutorado(PPGEM)
Oportunidades de Desenvolvimentos e Aprimoramentos
do Engenheiro Mecânico junto aos Programas de Pós
Graduações
Mestrado(PGMEC/PPGEM) e Doutorado(PPGEM)
Atribuições do Engenheiro mecânico
Nova Filosofia do Crea
Inserção no contexto da Inovação/competitividade do
Pais
Desafios no Mercado global
Por que estar no contexto da Pós graduação é
importante para o Engenheiro mecânico ?
Inovação/competitividade
X
Pós Graduação
Ações Governamentais visando aumento da
competitividade
Oportunidades
X
Pós Graduação
-Programas de intercâmbios e bolsas de estudos
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1) Modelamento e Simulação de Processos e Fenômenos
Áreas de Concentração
2) Processamento e Caracterização de Materiais
22 Professores
8 Pós-Doutorandos
64 Mestrandos
28 Doutorandos
Nível 4 CAPES
Engenharias II
Bolsas de Estudos
ME CAPES 13
ME CNPq 02
DOU CAPES 18
DOU CNPq 01
Área de Concentração
1) Modelamento e Simulação de Processos e Fenômenos
Linhas de Pesquisas
1.1) Processos Siderúrgicos
1.2) Conformação e Tratamentos Termomecânicos
1.3) Microestrutura e Propriedades dos Materiais
1.4) Energia e Meio Ambiente
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Área de Concentração
2) Processamento e Caracterização de Materiais
Linhas de Pesquisas
2.1) Materiais Metálicos
2.2) Fenômenos de Superfície
2.3) Biomateriais
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Currículo mínimo do curso de Mestrado
Créditos Atividades
T P / TP ES/TO Total
Carga Horária
Disciplinas Obrigatórias 3 3 45
Disciplinas Optativas da Área de Concentração
9 9 135
Disciplinas Optativas Especiais 2 2 30
Proposta de Dissertação 1 1 30
Seminário 1 1 15
Publicação Científica 2 2 45
Dissertação de Mestrado 900
Totais 18 1200
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Disciplinas Obrigatórias por Área de Concentração
Área de Concentração 1 – Modelamento e Simulação de Processos e Fenômenos
Disciplina Órgão de Vinculação
da Disciplina
Créditos (*) Carga Horária
T P ou TP ES ou TO
Mecânica dos Meios Contínuos 3 45
Área de Concentração 2 – Processamento e Caracterização de Materiais
Disciplina Órgão de Vinculação
da Disciplina
Créditos (*) Carga Horária
T P ou TP ES ou TO
Estrutura e Propriedades de Materiais
3 45
Currículo mínimo do curso de Mestrado
Disciplinas Optativas Especiais
Disciplina Órgão de Vinculação
da Disciplina
Créditos (*) Carga Horária
T P ou TP ES ou TO
Estágio de Docência I 1 1 60
Tópicos Especiais I 2 30
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Currículo mínimo do curso de Mestrado
Disciplinas Optativas por Área de Concentração
Área de Concentração 1 – Modelamento e Simulação de Processos e Fenômenos
Créditos (*) Disciplina
Órgão de Vinculação da Disciplina T P ou TP ES ou TO
Carga Horária
Cinética das Reações 3 45
Conformação Mecânica 2 1 45
Elementos Finitos 3 45
Modelamento Microestrutural 3 45
Programação 3 45
Termodinâmica 3 45
Tratamentos Termomecânicos 3 45
Volumes Finitos 3 45
Área de Concentração 2 – Caracterização e Comportamento de Materiais
Créditos (*) Disciplina
Órgão de Vinculação da Disciplina T P ou TP ES ou TO
Carga Horária
Caracterização de Materiais 3 45
Comportamento Mecânico de Materiais
3 45
Difusão em Sólidos 3 45
Fadiga de Materiais 3 45
Fundamentos da Eletroquímica 3 45
Metalurgia Física 3 45
Transformação de Fases 3 45
Técnicas Eletroquímicas 3 45
Solidificação 3 45
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Currículo mínimo do curso de Doutorado
Atividades Créditos Carga
Horária T P / TP ES/TO Total
Disciplinas Obrigatórias*
6 6 240
Disciplinas Optativas 8 8 120
Proposta de Tese 1 1 90
Seminário 1 1 30
Publicação Científica 2 2 120
Tese de Doutorado 1800
Totais 18 2400
*Disciplinas Obrigatórias: Estudos Dirigidos I e Estudos Dirigidos II
Primeira Admissão
Fevereiro: (distribuição de bolsas: Março –Abril )
Julho: (distribuição de bolsas: Setembro –Outubro )
Segunda Admissão
Processos de Seleção de Candidatos ao Mestrado
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Processos de Seleção de Candidatos ao Doutorado
Fluxo Contínuo (2 Editais)
Laboratórios de Pesquisas PPGEM/UFF
Laboratório Multiusuário em Rede
PPGEM
LCMec
LME
LDRX
LSMF
LaMA LabEL
LSComp
LCMicro
LSC
Equipamentos
Máquina de fadiga 10 ton + Forno
Máquina universal 60 ton
Máquina de ensaios 2 ton
Centro de usinagem CNC
Sistema de medidas de deformações (ASAME)
Rugosímetro
Laboratório de Comportamento Mecânico (LCMec)
Aprovado Finep ~ R$ 252.000,00
Laboratório de Sistemas Multifásicos (LSM)
Investimento FINEP R$ 1.767.331
Rede Metal-Mecânica
Equipamentos
Condutivimetro
Ultra-som
Reômetros
DTA – DSC
Lavador de gás
Leito fluidizado
Laboratório de Solidificação Controlada (LSC)
Investimento FAPERJ R$ 60.000,00
Equipamentos
Forno de fusão com atmosfera controlada
Micro-forno de solidificação unidirecional (ligas não-ferrosas)
Microscópio óptico
Sistema de aquisição de dados
Laboratório de Meio Ambiente (LaMA)
Investimento FAPERJ Pensa-Rio
Equipamentos
Estufa de secagem e esterilização
Destilador para nitrogênio micro-khjeldahl
Capela de exaustão de gases
Agitador orbital
Sistema de filtração
Bomba de vácuo
Destilador de água
Deionizador de coluna
Torre de adsorção de gases
Equipamentos
Cortadeiras de precisão ISOMET
Cortadeira com corte submerso
Politriz semi-automática Minimet 100 Buehler
Politriz semi-automática Ecomet 250 Buehler
Micro retífica
Balança de precisão
Fonte digital simétrica de tensão
Microdurômetro Shimadzu
Ferritoscópio Helmut-Fischer FMP30
Laboratório de Caracterização Microestrutural (LCMicro)
Laboratório de Caracterização Microestrutural (LCMicro)
Preparação metalográfica e microscopia óptica
Investimento FAPERJ ~ R$ 109.000,00
Laboratório Microscopia Eletrônica (LME)
Investimento FINEP ~ R$ 1.000.000,00
Microscópio Zeiss
EVO 10
“Rede Iniciativa em Materiais”
Laboratório Microscopia Eletrônica (LME)
Sistema EBSD
Orientação Cristalográfica
Sistema de Micro-análise EDS
Elementos químicos em escala
microscópica
Laboratório de Eletroquímica (LabEL)
Estudos de corrosão e proteção superficial
Equipamentos
Potenciostatos
Sistema de aquisição de dados
Eletrodo rotatório
Balança analítica
Destilador
pHmetro digital
Laboratório de Simulação Computacional (LSComp)
2 Clusters (Processamento Paralelo MPI)
1) 33 computadores Pentium IV HT 3.2 GHz
2) Dell PowerEdge R610 96 núcleos Xeon 2.4 GHz
Licenças ANSYS, ABAQUS, ThermoCalc
Rede de Computação de Alta Velocidade (RNP)
Deca Gigabit (Ponto-a-Ponto)
Link externo inicial 1Gb/s
Link RNP 4Gb/s
Laboratório de Simulação Computacional (LSComp)
33 computadores Pentium IV HT 3.2 GHz
Dell PowerEdge R610
Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica
Cooperações Internacionais
Université Claude-Bernard, Lyon, França (CAPES/Brafitec)
Université Paul-Verlaine de Metz, França (CNPq/CNRS)
Instituto de Pesquisa em Meio-ambiente, Pisa, Itália (CNPq)
Université Paul-Cézanne, Marselha, França
RWTH Aachen University, Alemanha
Graduate Institute of Ferrous Technology & Science,
Pohang, Coréia do Sul
Projeto MIDAS (“Micro and Nanoscale Design of Thermally
Actuating Systems”, em avaliação REA-CE)
Docentes e Pesquisadores Luciano Pessanha Moreira, José Adilson de Castro, Alexandre Ferreira Furtado
Alexandre Fontes Fonseca 8 Bolsistas de Produtividade em Pesquisa CNPq
Alexandre José da Silva Decano em Exercicio da coordenação Alexandre Santos Francisco Denise Bertagnolli Flavio Ferreira Gláucio Soares da Fonseca Ivaldo Leão Ferreira Jayme Pereira de Gouvêa Jefferson Fabrício Cardoso Lins Jorge Alberto Rodrigues Durán
Ladário da Silva Pós-Doutorandos Luiz Carlos Rolim Lopes Adriana de Souza Forster Araújo (PNPD/Capes) Marcos Flavio de Campos Izabella Christynne Ribeiro Pinto (PNPD/Capes) Neil de Medeiros Mabelle Biancardi (PNPD/Capes) Renata Luiz Martins Weslley Assis (FAPERJ/Capes) Paulo Rangel Rios Tânia Maria Cavalcanti Nogueira
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Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica
Caracterização de Matérias primas e Fundamentos
- Fundamentos de cinética de redução
- Modelagem Macroscopica e Microscópica
- Reconstrução 3D de aglomerados(seccionamento em Serie)
- Ensaios mecânicos e Cinéticos (termogravimétricos)
Reconstrução 3D de aglomerados
(Seccionamento em série)
Microscopia
Optica
Pelotas
Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica
Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica
Modelamento da sinterização Piloto e Industrial:
Dioxinas e Furanos – Combustiveis Alternativos
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Modelamento do Processo de Lingotamento Continuo
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Estudo da influência dos parâmetros de soldagem
de aços Inox Duplex
Caracterização de zonas da soldagem
Model
Radius, R
Inlet
Outlet
Work-roll
A B
X3
X1
CD
EF
Rolling direction
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Laminação de acabamento (Aço C-Mn)
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Accumulative Roll-Bonding - ARB
Saito et al., 1999
Processo ARB
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Aço IF Estabilizado ao Ti
– Deformado via Processo ARB a 500º C após 5 ciclos -
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Aço IF Estabilizado ao Ti
– Deformado e Posteriormente Recozido a 600 oC por 25 min -
Extrusão em canais equiangulares (Aço IF )
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Distribuição de def. plástica efetiva (von Mises)
Distribuição de tensão efetiva (von Mises)
Modelamento e simulação via o Método dos Elementos Finitos
(Deformação plana)
Extrusão em canais equiangulares (Aço IF)
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Caracterização Microestrutural após 1 passe
D
T
D
P
D
N
Ferramental utilizado
Região não deformada
Zona de cisalhamento Região deformada
MEV e MO DP
105 HV
98 HV
100 HV
103 HV
137 HV
150 HV
165 HV
167 HV
164 HV167 HV
197 HV
5 mm
DP
105 HV
98 HV
100 HV
103 HV
137 HV
150 HV
165 HV
167 HV
164 HV167 HV
197 HV
DPDP
105 HV
98 HV
100 HV
103 HV
137 HV
150 HV
165 HV
167 HV
164 HV167 HV
197 HV
5 mm5 mm
Ensaios de dureza Vickers
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Comportamento Mecânico de Materiais:
Ensaios de Fadiga e Fadiga por Fretting
0
100
200
300
400
500
600
700
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1
Deformação (%)
Te
ns
ão
(M
Pa
)
CTDC - 737ºC
CTD - 737ºC
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workpiece
Roll Head
Mandrel
Simulação de Processo de Conformação de Selantes Metálicos
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Composite
layer
Steel
Liner Filament
winding
Projeto de Cilindros de GNV com Reforço de Compósito
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Limites de expansão de embalagens metálicas
-0.150 -0.125 -0.100 -0.075 -0.050 -0.025 0.0000.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30Ajuste teórico
1 = - 0,795
2 + 0,144
Ajuste pontos experimentais
1 = - 0,438
2 + 0,133
1
2
R = 5 mm
R = 10 mm
R = 20 mm
R = 30 mm
R = 40 mm
R = 50 mm
R = 60 mm
R = 70 mm
Paralelo
Folha de flandres 0.18 mm
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Previsão da Curva Limite de Conformação
-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.10.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Exp. (VF I)
Exp. (VF II)
M-K (m = 0.015)
M-K (m = 0.0)
1
2
Modelo de localização
Chapa de aço IF 0.7 mm
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Conformação de chapas
0 45 90 135 180 225 270 315 36038
40
42
44
46
48
50
52
(1) Hill's quadratic (1948) : method R
(2) Ferron et al. (1994) : method R
(3) Ferron et al. (1994) : method
Exp.
Cup h
eight
(mm
)
(deg)
Estampagem profunda de aço IF 0.7 mm
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Tratamento térmico de chapas grossas
(Dissertação Marcus Vinicius Medeiros, USIMINAS)
Espessura 12.7 mm
Espessura 25.4 mm
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Eletrodeposição de Estanho sobre Aço
-1,4 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4-5
-4
-3
-2
-1
0
(d)
(c)
(b)
(a)
PSA + ENSA
i (A
/dm
²)
E (V)
Resposta voltamétrica de eletrólitos 0,2 M de estanho a base de PSA (0,28M) contendo diferentes
concentrações de ENSA: (a) sem ENSA, (b) 0,45g/l ENSA, (c) 4,5g/l ENSA, (d) 45g/l ENSA. Velocidade de
varredura: 10mV/s.
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Eletrodeposição de Estanho sobre Aço
a
c
b
d
Microscopia eletrônica de varredura de eletrodepósitos de estanho obtido nas deposições voltamétricas.
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Perspectivas e Metas 1) Aumento da Formação de Recursos Humanos Triênio 2007-2009 : 08 Teses e 15 Dissertações Triênio 2010-2012 : 12 Teses e 40 Dissertações (Previsão) 2) Fortalecimento do Desenvolvimento Científico Regional (Metal-Mecânica) 3) Laboratórios Multisiuários: Projetos submetidos 2011 4) 1) CT-INFRA PROINFRA FINEP 2010 ( Rede Metal/Mecânica) Lab. Conformação e Tratamentos Termomecânicos: Simulador Gleeble 10 ton ~ 2,0 mR$ 2) PRONEM (FAPERJ): PPGEM/UFF e UNIFOA Lab. de Soldagem : comportamento de soldas em aços da ind. Petróleo e Gás ~ 330 kR$ 4) Aumento do Corpo Docente Avaliação CAPES Triênio 2010-2012 11 Professores relatados em 2010 e previsão de finalizar em 2012 com 18 Professores 5) Convênios Universidade-Empresa Indústrias Metal-Mecânica