mestrado(pgmec/ppgem) e doutorado(ppgem) · inserção no contexto da inovação/competitividade do...

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

Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica

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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


da Disciplina


T P ou TP ES ou TO

Estrutura e Propriedades de Materiais

3 45


Disciplinas Optativas Especiais


da Disciplina


T P ou TP ES ou TO

Estágio de Docência I 1 1 60

Tópicos Especiais I 2 30


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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


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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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



Modelamento da sinterização Piloto e Industrial:

Dioxinas e Furanos – Combustiveis Alternativos


Modelamento do Processo de Alto Forno


Modelamento do Processo de Lingotamento Continuo

Modelamento do Processo de Soldagem de Tubos



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


Laminação de acabamento (Aço C-Mn)


Laminação de acabamento (Aço C-Mn)


Accumulative Roll-Bonding - ARB

Saito et al., 1999

Processo ARB


Aço IF Estabilizado ao Ti – Material de Partida


Aço IF Estabilizado ao Ti

– Deformado via Processo ARB a 500º C após 5 ciclos -


Aço IF Estabilizado ao Ti

– Deformado e Posteriormente Recozido a 600 oC por 25 min -

Extrusão em canais equiangulares (Aço IF )


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)


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


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


workpiece

Roll Head

Mandrel

Simulação de Processo de Conformação de Selantes Metálicos


Composite

layer

Steel

Liner Filament

winding

Projeto de Cilindros de GNV com Reforço de Compósito


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


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


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


Tratamento térmico de chapas grossas

(Dissertação Marcus Vinicius Medeiros, USIMINAS)

Espessura 12.7 mm

Espessura 25.4 mm


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.


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


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Agradecimentos

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