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NOV
O PAPEL DO DISCENTE NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO
anfiteatro 5O - campus santa mônica - universidade federal de uberlândia
Trabalhos premiados no POSMEC 2014

Processos de Fabricação,
Tribologia e Materiais

UMA NOVA ÁREA DE APLICAÇÃO DE SOLDAGEM: CONFECÇÃO DE CANAIS SUBSUPERFICIAIS EM PEÇAS METÁLICAS

ANNA TOKAR
VOLODYMYR PONOMAROV
RUHAM PABLO REIS

Processos de Fabricação,
Tribologia e Materiais

DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE ESCOAMENTO DE AÇOS VIA ENSAIO DE MACROINDENTAÇÃO INSTRUMENTADA USANDO O MODELO PROPOSTO POR HAGGAG

EDUARDO R. NICOLOSI
SINÉSIO D. FRANCO

Transferência de Calor, Mecânica dos Fluidos e Geração e Conservação de Calor

NUMERICAL EROSION PREDICTION COMPARING STANDARD AND VORTEX-CHAMBER ELBOWS

CARLOS ANTONIO RIBEIRO DUARTE
FRANCISCO DE SOUZA
VINICIUS FAGUNDES DOS SANTOS

Projetos Mecânicos e
Dinâmica de Sistemas Mecânicos

MODELAGEM DE UMA BANCADA COM ROTOR FLEXÍVEL SUSPENSO POR MANCAIS MAGNÉTICOS ATIVOS

MARCUS VINICIUS FERNANDES DE OLIVEIRA
ADRIANO SILVA BORGES
VALDER STEFFEN JR

Edição de 2014

O POSMEC - SIMPÓSIO DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA é um evento regional realizado anualmente desde 1986 e, ano de 2014 aconteceu a sua 29ª edição que tem como tema O PAPEL DO DISCENTE NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO.

O evento ocorreu nos dias 26, 27 e 28 de Novembro de 2014 no anfiteatro do bloco 5O do campus Santa Mônica da Universidade Federal de Uberlândia cujo objetivo foi discutir o papel do discente em três contextos.

Primeiro. O papel do discente no processo de internacionalização do programa. Quais são suas responsabilidades, atribuições e possibilidades? Como o orientador e o laboratório enxergam e trabalham para que o discente faça parte deste processo? Os laboratórios puderam mostrar como vêm trabalhando para inserir o discente no cenário internacional de pesquisa científica.

Segundo. O papel do discente na aproximação da pesquisa científica com o mercado de trabalho. Quais caminhos existem para essa aproximação? O que há de perdas e ganhos nesta relação? Os laboratórios e orientadores conhecem estes caminhos?

Terceiro. O papel do discente no programa de Pós-graduação, seja pelos orientadores, pelos laboratórios, pelos professores, pelo programa e até por si mesmos. Em que contexto o discente faz parte do programa? Quais suas responsabilidades e atribuições? Qual sua importância? O quanto os laboratórios e orientadores tem clareza do papel do discente? Este tema foi discutido em uma mesa redonda composta por professores e convidados.

Comissão organizadora

Alisson Figueiredo (LTCM)
Arnaldo Alves Garcia (Cimne)
Caroline Lopes Gomes de Abreu (LPM)
Fernando Costa Malheiros (LTCM)
Gabriela Costa de Oliveira (LTCM)
Gabriela Lima Menegaz (LPM)
Isadora Ferreira Cândido (LPM)
Luciano da Rocha Magalhães (LTAD)
Maksym Ziberov (LEPU)
Marcília Valéria Guimarães (LPM)
Renan Francisco Soares (MFLab)

E-mail | POSMEC2014@GMAIL.COM

Datas importantes

prazo para envio dos resumos expandidos e pôsteres
09 NOV
prazo de inscrição
Acesse a Plataforma SWGE para efetuar sua inscrição.
20 NOV

 

Instruções importantes

• Todos os participantes do POSMEC 2014 devem fazer a inscrição através da Plataforma SWGE, incluindo alunos apresentadores de trabalhos, ouvintes, professores e técnicos. Após realizar o cadastro no sistema SWGE, tenha certeza que se inscreveu no simpósio através do ‘Formulário de Inscrição no Evento’.

Os certificados de participação e apresentação de trabalhos serão emitidos apenas para os participantes inscritos no evento pelo site;

• O resumo e o pôster (formato pdf) devem ser enviados através da página pessoal do aluno na Plataforma SWGE (seção: Novo Artigo), devem seguir os templates disponíveis no site e podem ser escritos em Português ou Inglês.

A equipe organizadora será responsável pela impressão de cada pôster;

• Os professores responsáveis pelos laboratórios escolherão pelo menos um aluno para compor a apresentação oral de seu grupo de pesquisa sobre projetos desenvolvidos em parceria com empresas e/ou instituições internacionais.

Para todos pós-graduandos regularmente matriculados, a apresentação será por meio de pôster;

• O credenciamento dos participantes será realizado no dia anterior ao início do evento, terça-feira (25/11), das 8:00 às 11:00 e das 14:00 às 16:00 na entrada do Bloco 1M.

Os alunos dos curso de Graduação em Engenharia Mecânica, Mecatrônica e Aeronáutica também podem participar como ouvintes, as vagas limitadas!

• Outras informações e esclarecimentos | posmec2014@gmail.com

ANAIS DO POSMEC 2014

Dinâmica de Sistemas Mecânicos
Filho, Andre Garcia Cunha1; Lima, Antônio Marcos Gonçalves1; Donadon, Maurício Vicente2
1UFU; 2ITA
Resumo: A análise de flutter supersônico em painéis aeronáuticos tem sido feita utilizando o método dos Elementos Finitos aliado à Teoria dos Pistões. Neste trabalho o amortecimento estrutural é abordado utilizando material viscoelástico através de um modelo de placa sanduiche no qual uma camada viscoelástica é restringida por duas camadas elásticas de espessuras diferentes. A estrutura é submetida a um carregamento aerodinâmico gerado por um escoamento supersônico e seu comportamento aerodinâmico é avaliado de acordo com o monitoramento dos parâmetros: pressão dinâmica crítica, temperatura e frequência.
Palavras-chave: Elementos finitos; viscoelástico; aeroelasticidade
Fagundes Neto, Marlipe Garcia1; Duarte, Marcus Antonio Viana1
1UFU
Resumo: Este trabalho apresenta uma análise do instante do impacto adquirido nos pontos de solda do compressor hermético rotativo. Sabe-se que a velocidade da onda no aço é aproximadamente 5000 m/s, e, portanto, o sinal temporal não é suficiente preciso para determinar a origem do impacto, desse modo, avalia-se a provável região de impacto via análise de correlação cruzada, onde acredita localizar próximo ao ponto de solda Weld 2, na região entre Weld 1 e Weld 2.
Palavras-chave: compressor hermético rotativo; impacto; análise de correlação
Cunha, Leandro Rodrigues1; Portugal, Roney Junio1; Rade, Domingos Alves2; Ouisse, Morvan3
1UFU; 2UFU/ITA; 3FEMTO-ST
Resumo: Estruturas periódicas têm sido intensamente investigadas nos últimos anos devido às suas propriedades que possibilitam a atenuação de efeitos nocivos de vibrações. As interferências destrutivas causadas pelas descontinuidades das estruturas fazem com que as ondas propagantes fiquem aprisionadas em certas regiões da estrutura e, assim, mitigam as vibrações em determinadas regiões da mesma. As células periódicas dessas estruturas podem ter sua rigidez ou sua massa modificadas de maneira a selecionar faixas passantes de frequência como um filtro passa-banda ou passa-baixa. Dessa maneira, considerando estruturas inteligentes contendo atuadores piezelétricos do tipo pilhas (PZT stacks), associados a circuitos elétricos shunt, a mudança dos valores da indutância ou da capacitância do circuito elétrico sintoniza bandas de passagem ou bloqueio de frequências. Nesse trabalho é apresentada uma estrutura simples, modelada por elementos finitos unidimensionais do tipo PZT stack, que, devido à possibilidade de sintonização dos circuitos shunt, possibilita liberdade na escolha da banda de frequência a ser atenuada. Alguns cenários são mostrados exemplificando a utilidade desse tipo de estrutura. Perspectivas de estruturas periódicas mais complexas robustas e autorreguláveis são apresentadas ao final.
Palavras-chave: Estruturas Periódicas; Estruturas Inteligentes; Controle Passivo de Vibrações; Propagação de Ondas
Cunha, Leandro Rodrigues1; Portugal, Roney Junio1; Rade, Domingos Alves2; Ouisse, Morvan3
1UFU; 2UFU/ITA; 3FEMTON-SE
Resumo: Estruturas periódicas têm sido intensamente investigadas nos últimos anos devido às suas propriedades que possibilitam a atenuação de efeitos nocivos de vibrações. As interferências destrutivas causadas pelas descontinuidades das estruturas fazem com que as ondas propagantes fiquem aprisionadas em certas regiões da estrutura e, assim, mitigam as vibrações em determinadas regiões da mesma. As células periódicas dessas estruturas podem ter sua rigidez ou sua massa modificadas de maneira a selecionar faixas passantes de frequência como um filtro passa-banda ou passa-baixa. Dessa maneira, considerando estruturas inteligentes contendo atuadores piezelétricos do tipo pilhas (PZT stacks), associados a circuitos elétricos shunt, a mudança dos valores da indutância ou da capacitância do circuito elétrico sintoniza bandas de passagem ou bloqueio de frequências. Nesse trabalho é apresentada uma estrutura simples, modelada por elementos finitos unidimensionais do tipo PZT stack, que, devido à possibilidade de sintonização dos circuitos shunt, possibilita liberdade na escolha da banda de frequência a ser atenuada. Alguns cenários são mostrados exemplificando a utilidade desse tipo de estrutura. Perspectivas de estruturas periódicas mais complexas robustas e auto-reguláveis são apresentadas ao final.
Palavras-chave: Estrutura Periódica; Controle de Vibrações; Piezoelétrico
Rodovalho, Luiz Fernando Ferreira1; de Lima, Antonio Marcos Gonçalves1; Borges, Romes Antonio2
1Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Mecânica; 2Universidade Federal de Goiás/Regional Catalão - Departamento de Matemática e Matemática Industrial
Resumo: Este trabalho é dedicado a uma estratégia de modelagem numérica-computacional contemplando os efeitos combinados de cargas dinâmicas cíclicas e pré-cargas estáticas no fenômeno do autoaquecimento de materiais viscoelásticos com ênfase no fenômeno da fuga térmica para um completo estado triaxial de tensões. A metodologia de modelagem por elementos finitos permite considerar a influência da frequência, da temperatura e da pré-carga estática no fenômeno do autoaquecimento de materiais viscoelásticos lineares. Para tanto, são feitas modificações que viabilizam a análise termomecânica de estruturas viscoelásticas mais complexas. Posteriormente a apresentação dos principais aspectos teóricos, os resultados numéricos obtidos em termos das evoluções da temperatura em diferentes pontos do volume do material viscoelástico para diferentes níveis de pré-carregamento estático são discutidos e a consistência qualitativa é avaliada com o reportado na literatura para o fenômeno da fuga térmica para dispositivos mais simples e sem o efeito da pré-carga.
Palavras-chave: Materiais viscoelásticos; Autoaquecimento; Termoviscoelasticidade; Fuga térmica; Pré-carga estática
Claro, Vergílio T. S. Del1; Rade, Domingos A.2
1LMEst; 2LMEst - UFU e IEM - ITA
Resumo: Em numerosas situações, estruturas funcionando em regime vibratório podem estar sujeitas a variações de temperatura. É sabido que estas variações causam dilatações ou contrações que, uma vez restringidas, causam o aparecimento de tensões internas. Estas, por sua vez, alteram a rigidez da estrutura e, consequentemente, suas características dinâmicas. Existem, entretanto, poucos estudos sobre o comportamento vibratório de estruturas sujeitas a variações de temperatura. Neste contexto, no presente trabalho é desenvolvida a modelagem físico-matemática de estruturas do tipo placa. Por meio de simulações por elementos finitos, é caracterizada a influência da temperatura sobre os valores das frequências naturais de uma placa retangular engastada em seus quatro lados.
Palavras-chave: Vibrações de Placas; Tensões Térmicas; Análise Modal; Elementos Finitos
Oliveira, Marcus Vinicius Fernandes de1; Borges, Adriano Silva1; Steffen Jr, Valder1
1UFU
Resumo: Neste artigo apresenta-se a primeira etapa de um trabalho dedicado à implementação e avaliação de metodologias de Controle Ativo de Vibrações. Para tanto, será empregada uma bancada experimental composta por um Rotor Flexível suspenso por dois Mancais Magnéticos Ativos radiais. Com a finalidade de se obter um modelo numérico-computacional do sistema completo, foram construídos modelos individuais para cada um dos seus componentes com base nas especificações de projeto, fornecidas pelo fabricante. Em seguida, estes modelos individuais foram empregados para compor um modelo complexo que representa o comportamento dinâmico do sistema completo. Na etapa seguinte será realizada a caracterização experimental da bancada de testes com a finalidade de validar o modelo numérico computacional a ser empregado na análise e implementação de novas metodologias de Controle Ativo.
Palavras-chave: Mancais Magnéticos; Rotor Flexível; Controle Ativo de Vibrações
Zambolini-Vicente, Bruno Gabriel Gustavo Leonardo1; Lima, Antônio Marcos Gonçalves1
1UFU/FEMEC/LMest
Resumo: O presente trabalho apresenta o desenvolvimento da otimização multiobjetivo robusta dos parâmetros elétricos de circuitos elétricos shunt, usado em um aparato passivo para atenuação de vibrações mecânicas. Para lidar com as incertezas nos parâmetros elétricos, o modelo probabilístico desses parâmetros foi obtido via o Método da Máxima Entropia, ferramenta matemática usada para obtenção das funções densidade de probabilidade que modelam o comportamento probabilístico de cada parâmetro em análise. Neste sentido, ênfase foi dada à abordagem paramétrica, uma vez que as incertezas serão introduzidas diretamente nos parâmetros do modelo, sendo também realizada a análise da influência de diferentes níveis de incertezas em cada um dos parâmetros dos circuitos shunt. Através dos resultados das análises, pôde-se constatar que o projeto ótimo-robusto fornece pelo menos duas vezes mais robustez aos circuitos shunt, quando comparado aos projetos ótimo-determinístico que comprova o potencial da metodologia desenvolvida.
Palavras-chave: otimização multiobjetivo; circuitos elétricos shunt; materiais piezelétricos; estruturas compostas; Método da Máxima Entropia
Silva, Arinan Dourado Guerra1; Cavalini Jr., Aldemir Ap1; Steffen Jr., Valder1
1UFU
Resumo: Uma questão de suma importância no projeto de qualquer sistema mecânico rotativo tem a ver com incertezas paramétricas que devem ser consideradas pelo modelo. Para rotores suportados por mancais hidrodinâmicos, são parâmetros essenciais para avaliar o comportamento dinâmico do sistema a viscosidade do óleo e a excentricidade do mancal. Estes parâmetros podem ser considerados incertos devido principalmente à variação da temperatura e a irregularidades geométricas dos mancais. Com base nisso, este trabalho propõe-se a avaliar experimentalmente a influência destas incertezas na resposta dinâmica de um rotor flexível, contendo três discos rígidos e suportado por dois mancais de filme de fluído. As incertezas foram avaliadas através da variação da temperatura do óleo em mancais cônicos.
Palavras-chave: Análise de Incerteza; Incertezas Paramétricas; Mancais Hidrodinâmicos
Dinâmica dos Fluidos e Transferência de Calor
Jacob, Bruno Tadeu Pereira1; Silveira Neto, Aristeu1
1Universidade Federal de Uberlandia
Resumo: The purpose of the present work is to expose a new methodology for solving the Navier-Stokes equations for compressible flows by using the pseudo-spectral Fourier collocation method, in the particular case of an isothermal and two-dimensional flow. Due to high values associated with the density gradient, spectral methods show several problems when solving this type of flow. Compressible flows are very important in several applications, such as turbomachinery and aerodynamics, and due to its importance, new methods for solving these equations are still being developed. Therefore, any contribution for this field is crucial for the development of new CFD methods.
Palavras-chave: Navier-Stokes equations; Compressible flow; Fourier collocation pseudo-spectral; CFD
Peixoto de Oliveira, Eduardo1; Silveira Neto, Aristeu da1; Mariano, Felipe Pamplona2
1UFU; 2UFG
Resumo: A metodologia da fronteira imersa usualmente traduz a presença do corpo imerso no escoamento por meio do Método da Múltipla Forçagem Direta de maneira explícita. A proposta do presente trabalho é avaliar a robustez e a acurácia de uma nova proposta baseada na semi-implicitação da correção da velocidade calculada, uma vez que, em Mecânica dos Fluidos Computacional, pretende-se chegar a um nível aceitável de acurácia com o menor gasto computacional possível. Para tanto, analisamos o escoamento sobre um cilindro circular rígido a diferentes condições de escoamentos caracterizadas pelo número de Reynolds.
Palavras-chave: Fronteira Imersa; Metodologia Pseudoespectral de Fourier; Métodos implícitos
Beicker, Carolina Lau Lins1; Bandarra Filho, Enio Pedone1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O presente trabalho investigou experimentalmente o comportamento de nanopartículas de prata e de nanotubos de carbono dispersos em água destilada quando submetidos a condições reais de conversão foto-térmica utilizando-se coletores solares de absorção direta. Um aparato foi construído para os testes, sendo constituído de um suporte, recipientes em acrílico com pequena espessura livre, sensores de temperatura e sistema de aquisição de dados. Utilizou-se o processo de homogeneização em alta pressão para obtenção de nanofluidos estáveis de prata e de nanotubos de carbono em baixas concentrações- 0,05%, 0,005% e 0,0005% em volume. Os testes foram realizados sob radiação solar direta - não concentrada. Os resultados mostraram que, apesar das baixas concentrações, as nanopartículas estudadas possuem excelente capacidade de conversão foto-térmica e proporcionam elevada velocidade de variação da temperatura dos nanofluidos. Para as concentrações mais altas testadas - 0,05% em volume - foi registrado um acréscimo na temperatura dos nanofluidos maior que 150% em relação à temperatura da água. Na comparação entre o comportamento dos nanofluidos de prata e nanotubo de carbono com mesma concentração volumétrica, ambos apresentaram comportamentos de aquecimento muito semelhantes, com velocidades de variação de temperatura muito próximas, bem como temperatura máxima atingida (diferença menor que 1ºC). Na análise da taxa de absorção específica ("SAR") os nanofluidos de menor concentração apresentaram melhores resultados e, na comparação entre os nanofluidos diferentes, o de nanotubo de carbono em água apresentou resultados cinco vezes superiores ao do de prata em água.
Palavras-chave: nanofluidos; absorção direta; conversão foto-térmica; comparação
Gómez, Abdul Orlando Cárdenas1; Bandarra Filho, Enio Pedone1
1UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Resumo: Uma bancada experimental foi construída para avaliar os parâmetros relacionados ao processo de transferência de calor por convecção e características do escoamento de nanofluidos. Esta bancada experimental possui um sistema de monitoramento automatizado para melhorar a exatidão dos resultados experimentais obtidos, que junto com as propriedades termofísicas dos nanofluidos estimam o coeficiente de transferência de calor. Foram avaliados experimentalmente nanofluidos de nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs) a base de água, com concentrações em volume de 0<φ<0,24%, para vazões mássicas de 20g/s até 90g/s, O fluxo de calor pela parede do tubo em a seção de teste, variou entre 500 W até 900 W. A avaliação do desempenho termohidráulico das três a mostras de nanofluidos testados foi realizada especificando o coeficiente relativo de transferência de calor por convecção em função da potência de bombeamento relativa obtida das potências de bombeamento consumidas na seção de teste.
Palavras-chave: Convecção; Potência; Experimental; Nanopartícula; Transferência de calor
Figueiredo, Alisson Augusto Azevedo Figueiredo1; Guimarães, Gilmar1
1UFU
Resumo: Este trabalho dedica-se ao desenvolvimento de modelos biotérmicos da equação da biotransferência de calor, visando o estudo dos processos de transferência de calor que ocorrem em tecidos vivos e contribuir com o diagnóstico precoce do câncer de mama analisando-se a temperatura superficial da mama. Obtém-se a solução analítica 1D transiente pelo método das funções de Green e a solução numérica usando o método dos volumes finitos e o software comercial COMSOL para o caso 1D. Analisam-se o comportamento dinâmico dos parâmetros da perfusão sanguínea e metabolismo presentes na equação da biotransferência de calor.
Palavras-chave: biotransferência de calor; câncer de mama; metabolismo
Barbi, Franco1; Neto, Aristeu da Silveira1; Pivello, Márcio Ricardo1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O entendimento do escoamento de bolhas em ascensão é crucial para o correto dimensionamento de equipamentos utilizados em diversos tipos de indústrias. Como o problema envolve múltiplas escalas espaciais e temporais, a simulação numérica dos fenômenos físicos atuantes em bolhas ascendentes permitem uma minuciosa análise das características fluido-dinâmicas e um melhor entendimento dos fenômenos presentes. Nesse escopo, o uso de sondas numéricas permitem a obtenção de informações para tratamentos estatísticos que quantificam e identificam padrões de escoamentos turbulentos. O presente trabalho apresenta uma análise estatística do campo de velocidades formado na esteira de uma bolha ascendente em regime pulsante.
Palavras-chave: Front Tracking; SAMR; escoamento bifásico; woobling
Rodrigues, Nayara Leite1; Oliveira, Guilherme Azevedo1; Bandarra, Enio Pedone1
1UFU
Resumo: Este trabalho tem como objetivo descrever como será realizado o trabalho de analise de desempenho de nanofluido em radiador automotivo. Como será a produção e caracterização de nanofluidos de prata à base de uma mistura de água e etileno glicol com diferentes concentrações, quais serão as condições de operação, como está sendo realizado os experimentos e descrição dos equipamentos utilizados. Além de uma breve revisão bibliográfica do uso de nanofluidos em tal aplicação.
Palavras-chave: nanofluido; prata; radiador automotivo
Martins, Diego Alves de Moro1; Souza, Francisco José1
1UFU
Resumo: Neste trabalho foram simulados casos em um duto curvo com base quadrada, utilizando a dinâmica dos fluidos computacional, com a intenção de avaliar um determinado modelo de erosão e verificar a influência da variação dos principais parâmetros de simulação nos resultados. Os resultados obtidos foram comparados com resultados experimentais retirados da literatura.
Palavras-chave: CFD; Erosão; Duto Curvo; RANS
ribeiro, Sidney1; costa, gabriela1; fernandes, ana paula1; guimarães, gilmar1
1ufu
Resumo: Problemas térmicos que envolvem fontes móveis ocorrem em diversas aplicações de engenharia, tais como processos de soldagem, fornos de tratamento térmico e outros tratamentos. Normalmente, nestes casos, a formulação precisa de solução numérica devido à alta complexidade da equação de difusão de calor incluindo termos convectivos. Este artigo propõe uma análise matemática e solução analítica de um modelo térmico transiente 1D baseado em funções de Green, considerando um sólido se movendo a uma velocidade constante ao longo de uma coordenada cartesiana.
Palavras-chave: função de green; condução de calor; verificação intrinseca; fonte móvel
Ferreira, Dálglis Shilton Silva1; Padilla, Elie Luis Martínez1; Neto, Aristeu da Silveira1
1UFU
Resumo: Problemas envolvendo a dinâmica dos fluidos com transferência de calor são cada vez mais presentes nos diversos ramos industriais. Desta forma, compreender e quantificar corretamente os processos de transferência de calor nestes ambientes são de suma importância pois, implica em economia energética e melhor aproveitamento dos recursos naturais. O presente trabalho visa promover uma análise numérica bidimensional sobre o problema de transferência de calor por convecção natural ao redor de cilindros aquecidos, imersos em meio infinito (ar). Simulações foram realizadas utilizando um código numérico em coordenadas cilíndricas, discretizado utilizando a técnica dos volumes finitos e esquemas temporais e espaciais de segunda ordem, onde o acoplamento pressão-velocidade é feito através do método do passo fracionado. Visando uma maior estabilidade e melhores resultados, modificou-se a malha na direção tangencial, promovendo um refino localizado entre 60° e 120°. Todos os resultados foram obtidos utilizando o Prandtl igual a 0,7 (ar) compreendendo uma faixa do número de Rayleigh modificado entre 1000 e 100000. Observou-se qualitativamente o desenvolvimento da pluma térmica. O número de Nusselt médio foi calculado, obtendo uma boa concordância com as diferentes correlações encontradas na literatura.
Palavras-chave: Transferência de Calor; Convecção Natural; Cilindro Aquecido
Mulina, Bruno Henrique Oliveira1; Carvalho, Solidonio Rodrigues1; Borges, Valerio Luiz1
1Universidade Federal de Uberlandia
Resumo: Com o objetivo de determinar a temperatura interna de processos industriais, este trabalho prevê o desenvolvimento de uma técnica que permita o cálculo da temperatura interna em processos industriais por métodos não intrusivos. A técnica propõe que a determinação da temperatura interna deve ser realizada com base em informações obtidas da superfície externa do processo, sem o conhecimento prévio das propriedades térmicas. Dessa forma, a técnica também deverá determinar as propriedades térmicas, in situ, de posse de informações fornecidas pela superfície externa.
Palavras-chave: Temperatura interna; determinação de propriedades térmicas; instrumentação industrial
Nascimento, Andreia Aoyagui1; Mariano, Felipe Pamplona1; Padilla, Elie Luis Martínez2; Silveira Neto, Aristeu2
1UFG; 2UFU
Resumo: Neste presente trabalho está apresentado a validação do método Pseudoespectral de Fourier um escoamento incompressível ao redor de cilindro circular fixo, com valor para número de Reynolds 100. A modelagem do cilindro utilizou-se do método da fronteira imersa. Pretende-se aqui analisar a eficácia da soluço das equações de Navier-Stokes a partir de comparação dos resultados dos coeficientes de arrasto médio, flutuação do coeficiente de sustentação e a formação das vorticidades, neste trabalho os resultados obtidos foram analisados juntamente com o de outras publicações.
Palavras-chave: método Pseudoespectral de Fourier; Escoamento sobre cilindro; Método da fronteira imersa
Damasceno, Marcelo Maia Ribeiro1; Vedovoto, João Marcelo1; Neto, Aristeu da Silveira1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A escolha do esquema numérico, para a caracterização do termo advectivo das equações de Navier-Stokes, tem relação direta com a qualidade da representação do fenômeno estudado. Sabe-se, por exemplo, que o esquema {\it upwind} é estável e incondicionalmente livre de oscilações. Porém, este esquema induz um alto nível de falsa difusão. Por outro lado, esquemas de ordem elevada, tais como diferenças centradas e quick, tendem a gerar resultados oscilatórios com o aumento da importância dos efeitos advectivos, quando relacionados com o papel da difusão. Tais oscilações podem levar à instabilidades de execução, além da geração de valores fisicamente impossíveis. Neste âmbito, o presente trabalho visa a apresentação de alguns destes esquemas, bem como a introdução da metodologia TVD ({\it total variation diminishing}), que consiste na adequação de esquemas de ordens superiores para a eliminação de oscilações indesejáveis. A aplicação destes em problemas conhecidos da literatura, com posterior comparação dos resultados obtidos também faz parte do escopo deste trabalho, que traz interessantes resultados com a aplicação da metodologia TVD em um caso de avecção pura.
Palavras-chave: Advecção; esquemas numéricos; TVD
Soares, Renan Francisco1; de Souza, Francisco José1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: An investigation of setup for CFD simulations of automotive applications is presented in this paper. As a test case, the DrivAer Fastback car model has been chosen. All simulations were performed in two dimensions. Thus, the profile in the symmetry plane DrivAer Fastback (with smooth underbody) car is adopted. Three of the most important factors are chosen for numerical simulation analysis, namely: (i) turbulence models, (ii) mesh base sizes and (iii) gradient methods. It shown that the drag prediction is very sensitive to mesh base size. As the surface base size is reduced, the simulation results for the different gradient methods tend to the same value. The conclusion is that the mesh base size has the major importance among the factors investigated. Regarding the turbulence model, SST k-ω turbulence model overpredicts the drag in comparison to Realizable k-ε under larger mesh base size. On the other hand, under smaller mesh base size, the SST k-ω turbulence model underpredicts the results with Realizable k-ε results. Such behaviour is very clear when using 2nd-order gradient methods. It leads to the conclusion that the first turbulence model is very sensitive to mesh base size, while the second shows smaller variations over different mesh base sizes. Regarding the gradient calculation method, they provide similar results under larger mesh base size. However, the 1st-order Green-Gauss has discrepant results from 2nd-order methods as the mesh base size decreases. In summary, the main contribution of this paper is the following best practices to set in CFD applications: (i) Realizable k-ε two-layer as turbulence model (robustness),(ii) smaller mesh base size over the car surface (better prediction of drag), and (iii) Green-Gauss or Hybrid LSQ in 2nd-order for gradient calculation method (numerical accuracy).
Palavras-chave: Aerodynamics; Automotive; DrivAer; CFD; RANS
Ferreira, Stella Rodrigues1; Vedovoto, João Marcelo1; Silveira Neto, Aristeu1
1UFU
Resumo: A poluição do ar é um dos graves problemas enfrentados pela humanidade desde meados do século XX, principalmente nos centros urbanos industrializados. No presente trabalho foram realizados estudos sobre o efeito de partículas em escoamentos turbulentos, bem como as considerações físicas que formam adotadas. A fase dispersa foi determinada através da abordagem lagrangeana, e a fase contínua através da abordagem euleriana.
Palavras-chave: CFD; escoamentos turbulentos
Andrade, João Rodrigo1; Silveira-Neto, Aristeu1; de Souza, Francisco José1; Vedovoto, João Marcelo1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: In flammable gases, due to the energy stored in its molecular bonds, the construction of systems to transform the chemical energy into mechanical energy was possible. These systems were named motor. With the combustion reaction, a high rate of energy is supplied to the system in the form of heat. Expanding it suddenly and due to the action of an external force against this expansion, the movement becomes oscillatory. Within this context, the present paper contributes to the computational simulation and study of sensitivity of the velocity of the piston, the temperature and the density of the gas in the combustion process, in an integral formulation, given equations for mass, energy, momentum and molar concentration balance. The Arrhenius' equation, numerical methods for solving differentials equations system and integral formulation using Reynolds Transport Theorem (RTT) are also used. The study is done gradually in order to understand in detail all the variables from ideal conditions. The gas is assumed to be ideal, the cylinder is perfectly sealed and the flow is assumed to be instantaneously homogeneous. The system works as a set containing gas, which is compressed by an external force. Initially, there is no friction and the system is considered adiabatic. So it was possible to understand the variation of the parameters in a model that does not lose energy. Conversely, it is conservative. The final system has friction between the piston and the cylinder wall, change of heat through the wall of the system and combustion reaction, then comparison and analysis were done. The first model response is an oscillatory system with perpetual motion, because there is no dissipation and energy is always constant. The last model response is also oscillatory, but the system tends to be static, due to the non conservation of energy. Heat transfer through the cylinder walls was observed and the temperature oscillates, tending to the prescribed temperature. As a response the density decreases, showing that the volume of the system increases, characterizing the behavior of the pressure and temperature of an ideal gas. When the chemical reaction of combustion is added, there is a very sudden increase of the temperature and volume of the system, because the rate of energy was very high.
Palavras-chave: combustion; cylinder-piston; compression; 0-dimensional model engine modell; heat
MIRANDA, M.C1; CARVALHO, S.R1; BORGES, V.L1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Uma das grandes dificuldades com problemas de transferência de calor envolvendo mudança de fase é a identificação da posição da interface sólido/líquido, devido às propriedades físicas para cada fase e impossibilidade de medição de temperaturas em pontos no interior da peça. Nesse sentido, as técnicas numéricas tornam-se um caminho atrativo para obter as soluções de problemas físicos reais e identificar configurações de interesse prático como, a interface sólido/líquido. O presente estudo concentra-se na aplicação de soluções numéricas em problemas de transferência de calor com mudança de fase e com uma aplicação no processo de soldagem. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo para análise térmica de um processo de soldagem TIG de peças de aço AISI 304. Por meio da implementação numérica de um modelo térmico tridimensional transiente é proposto calcular o perfil de temperatura e definir a geometria da poça de fusão (largura e profundidade da poça).
Palavras-chave: modelagem numérica; mudança de fase ; soldagem
Duarte, Carlos Antonio Ribeiro1; de Souza, Francisco2; dos Santos, Vinicius Fagundes1
1Universidade Federal de Uberlândia; 2José
Resumo: Erosive wear is usually a decisive factor for failure of pipelines plants. Industrial processes which require conveying of erosive particles are directly exposed to problems of contamination or leakage. As a result, unnecessary costs are needed by maintenance operations. This industrial concern is responsible for leading researchers to develop new pipe fitting geometries which can reduce the problem of erosion. With this in mind, the erosion prediction in both standard and vortex-chamber elbow with a 90-degree curvature angle are investigated numerically. In order to assess the quality of the numerical predictions of the erosion rate, experimental data were primarily used to validate the erosion and restitution models for the standard elbow, after that, these models were extended to the vortex-chamber elbow. The input parameters for the empirical erosion correlation were obtained from accurate CFD models for the gas-solid flow within the bend. Four-way coupling were evaluated for both elbows. In general, it was found that the effects of inter-particle collisions on the flow and on the penetration ratio cannot be disregarded. Another important finding is that the maximum penetration ratio on the vortex-chamber elbow reduces drastically when compared to standard elbow, indicating that the flow dynamics directly contributes to this reduction. The presence of the vortex chamber at the elbow reinforces the effect that has actually been observed in experiments and is named "cushioning effect". Based on the analysis of the simulation results, it can be concluded that a layer of particles actually protects the elbow from direct particle collisions. Conversely, the inter-particle collisions damps the erosion damage to the surface. This effect is present in many particle conveying systems and, for the vortex-chamber elbow, can be used as a positive mechanism.
Palavras-chave: Elbow Erosion; Vortex Chamber; Mass Loading; Inter-particle Collisions; Cushioning Effect
Ferreira, Fábio Garcia Temístocles1; Gumarães, Gilmar1
1Faculdade de Engenharia Mecânica
Resumo: O calor gerado durante a furação de tecidos ósseos é um fator de risco para o bom êxito do tratamento, permanecendo, porém, uma variável de complexa determinação. Com o objetivo de determinar, não só o calor gerado, como o campo térmico no interior de um tecido ósseo submetido ao processo de furação; o presente trabalho propõe uma metodologia baseada em técnicas inversas (método da impedância generalizada) para a obtenção das propriedades térmicas efetivas de uma estrutura óssea. Uma vez determinadas as propriedades térmicas, é possível, também por meio de técnicas inversas, encontrar o fluxo de calor que entra no domínio do tecido devido ao processo de furação. Assim, é possível determinar bem as condições de contorno do problema de maneira a controlar a temperatura no tecido tendo em vista as condições de corte.
Palavras-chave: Furação de Tecido ósseo; Condutividade; Difusividade; Experimental ; Numérico
Soares, Renan Francisco1; de Souza, Francisco José1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: The automotive industry pursues to decrease the fuel consumption of road cars. As the Brazilian government, many countries around the world incentives the industry to achieve such reduction. The purpose of this paper is an aerodynamic concept for drag reduction. To represent a car model, the DrivAer Fastback two-dimensional profile has been adopted as baseline. The injection and suction of momentum by a jet applied on the car rear are investigated by means of CFD. From the quantitative point of view, the suction jet on rear car profile does not seem to be a way to yield drag reduction. The injection jet at higher speed points to smaller global drag than baseline profile. Despite this positive first conclusion, the correction of drag results (removing the jet momentum from the global drag) points to higher drag of profile car than the baseline car in all three cases. On the other hand, the results from the injection of momentum at lower speed suggest a reasonable application as drag reduction system. Compared to the baseline car profile, momentum injection cases at all positions indicates drag reduction. In addition, the profile drag decreases as the jet position is higher at lower jet speed. Therefore, the main contributions of this paper is (a) to expose that the best drag reduction has been evidenced via injection at lower speed at higher rear car position, as well as (b) offering to automotive engineering an aerodynamic concept to improve drag reduction of road cars.
Palavras-chave: Aerodynamics Concept; Automotive; DrivAer; Passive System; Injection
Melo, Rafael Romão da Silva1; Vedovoto, João Marcelo1; Villar, Millena Martins1; Silveira-Neto, Aristeu da1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Uma das maiores limitações ao se resolver escoamentos turbulentos numericamente é a grande quantidade de volumes, ou pontos, utilizados em uma malha, principalmente quando se trabalha com geometrias complexas. Este trabalho propõe resolver este problema utilizando malha cartesiana bloco estruturada para modelar o escoamento, a qual é refinada localmente com adaptação dinâmica. Este refinamento é aplicado em pontos próximos à geometria, assim como em regiões onde existe uma maior flutuação de velocidade. Para modelar a geometria foi utilizada a metodologia da fronteira imersa, a qual utiliza uma malha independente para o corpo, e a forma de comunicação entre esta geometria e o escoamento é através de um termo fonte, que é adicionado nas equações de Navier-Stokes. Já a turbulência é modelada através da Simulação das Grandes Escalas. Foram feitos testes em um corpo rombudo, um cubo fixado no chão e os resultados qualitativos e quantitativos foram comparados com a literatura.
Palavras-chave: Modelagem de turbulência; Malha multi bloco; Refinamento adaptativo; Metodologia da fronteira imersa
Silva, Renato Pacheco1; Silveira-Neto, Aristeu1; Vale, Millena Martins Villar1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O presente trabalho, objetiva mostrar o breakup, ou a quebra de gotículas de fluido, em outras gotículas, sendo estas gotículas representadas por partículas Lagrangianas. A fase contínua é representada por um escoamento Euleriano, pelo código AMR3D. O AMR3D é um código utilizado para dinâmica dos fluidos computacional (CFD), com refinamento adaptativo de malha, que permite a solução de escoamentos bifásicos puramente Eulerianos utilizando a técnica VOF. Com esta nova implementação, o AMR3D pode também resolver escoamento bifásicos ou multifásicos, com a presença tanto de partículas sólidas como de partículas de fluido, representadas por pontos lagrangianos.
Palavras-chave: Lagrangiano; CFD; AMR3D; Multifásico
Costa, Gabriela1; Fernandes, Ana Paula1; Ribeiro, Sidney1; Guimarães, Gilmar2
1Universidade Federal de Uberlândia; 2Universidade Federal de Uberândia
Resumo: Este trabalho apresenta o método de obtenção da solução analítica da temperatura para problema de transferência de calor multicamada, ou seja a geometria analisada é composta por materiais de propriedades termofísicas distintas. A obtenção da solução analítica para problema de condução de calor multicamada requer procedimentos mais elaborados que a solução de problemas de uma única camada, tanto para adequar a equação-solução em termos de funções de Green (FG) quanto para o cálculo dos autovalores. Portanto, objetiva-se, apresentar de uma forma didática todos os cálculos necessários, desde as autofunções até os autovalores para obtenção da solução multicamada.
Palavras-chave: Funções de Green; Solução Analítica; Multicamada
Kinoshita, Denise1; Silveira Neto, Aristeu da1; Silva, Renato Aparecido Pimentel da1; Mariano, Felipe Pamplona2
1UFU; 2UFG
Resumo: Objetiva-se, no presente trabalho, uma abordagem numérica alternativa para a condição de contorno de Neumann ou também conhecida como condição de contorno de segunda espécie. Esta nova abordagem foi implementada para a modelagem matemática combinando os métodos de fronteira imersa e pseudoespectral de Fourier, denominada IMERSPEC, desenvolvida para problemas de transferência de energia interna, usando as equações de Navier-Stokes, a equação de balanço de massa e a equação de balanço de energia para escoamentos incompressíveis. A metodologia foi validada em cilindros concêntricos e os resultados, com esta nova abordagem, mostraram boa concordância com a literatura.
Palavras-chave: Equação da Energia ; Condições de Contorno ; Método da Fronteira Imersa; Método pseudoespectral de Fourier
Andrade, João Rodrigo1; Silveira-Neto, Aristeu1; Vedovoto, João Marcelo1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Neste trabalho é proposta uma modificação no método de Fronteira Imersa Multi-Direct Forcing proposto por MOHD-YUSOF, 1997, essas variações consistem em modificar as funções de interpolação e distribuição entre as malhas lagrangiana e euleriana, onde ao invés de uma interpolação realizada tanto no domínio fluido quanto no domínio sólido, apenas uma lado é considerado. Para comparação dos métodos, são feitas a análise e as comparações das respostas encontradas em função do ângulo de ataque do perfil e o número de Reynolds. Os resultados mostraram uma leve melhora no método de tal maneira que efeitos desenvolvidos no escoamento interior à fronteira imersa serão menos relevantes nos cálculos.
Palavras-chave: distribuição; interpolação; fronteira imersa; multi-direct forcing
Ribeiro, Sidney1; Costa, Gabriela1; Guimarães, Gilmar1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Esse trabalho apresenta um método para verificação de soluções analíticas em condução de calor. Como ponto de partida, aborda-se o problema unidimensional (1D) cujas condições de contorno são do tipo 2, isto é, fluxo de calor imposto em uma das extremidades ($x=0$) e do lado oposto ($x=L$) tem-se condição de isolamento térmico, ou fluxo de calor nulo. Esse problema é referenciado na literatura como $X22$. Outro problema a ser tratado é um unidimensional (1D) cujas condições de contorno são, fluxo de calor imposto em uma das extremidades ($x=0$) e do lado oposto ($x=L$) não tem efeito físico de contorno. Esse problema é referenciado na literatura como $X20$. Conclui-se esse trabalho fazendo a verificação intrínsica a partir desses problemas.
Palavras-chave: Funções de Green; Condução de calor; Verificação intrínsica
Geração e Conservação de Energia
Peñaranda, Luz Elena1; Hernandez, Oscar Saul1; Bandarra, Enio Pedone1
1UFU
Resumo: Foi realizada a simulação em Matlab® de um novo modelo simplificado para caraterização de células fotovoltaicas multijunção. A fim de reproduzir da melhor forma possível o comportamento real destes dispositivos, foram utilizados os dados encontrados na literatura, para definir cinco dos parâmetros próprios de um célula solar (Iph, I0, Rs, Rsh e n) para o modelo elétrico de um diodo sob duas diferentes condições de radiação. Assim foram avaliadas as vantagens e as dificuldades que apresenta o modelo simplificado para caracterização de células fotovoltaicas multijunção em referência ao modelo tradicional SEM.
Palavras-chave: caracterização; fotovoltaico; Matlab; modelagem; multijunção
Menezes, Adonis1; Bandarra Filho, Enio Pedone1
1UFU - Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O trabalho apresenta a metodologia detalhada para experimentação de nanofluidos de prata em condições reais de conversão fototérmica, utilizando coletores solares montados em dispositivo seguidor solar (tracker). Os testes serão realizados sob radiação solar direta e contemplarão diferentes concentrações de nanopartículas nos nanofluidos, visando verificar a influência destas variáveis no processo de absorção de energia. Resultados preliminares obtidos com estruturas fixas motivaram o desenvolvimento do presente trabalho, nos quais se obteve incrementos na eficiência de transferência de calor no coletor solar maior do que 40% se comparado com a mesma situação trabalhando com água.
Palavras-chave: Nanofluidos; Conversão Fototérmica ; Seguidor Solar
Silva, Marcos Douglas1; Souza, Nathaly Nascimento1; Da Silva, Márcio Bacci1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O presente trabalho busca medir e analisar a variação de temperatura e os esforços de corte em um processo de furação e, com o auxílio de recursos matemáticos, estabelecer a relação com a energia envolvida em todo processo. Para o desenvolvimento do trabalho será projetado um calorímetro, feito de PVC, que viabilizará o estudo. Serão usados termopares do tipo K, acoplados ao equipamento Agilent que fará a leitura e apresentação da temperatura em graus celsius. Para a medição dos esforços de corte, será usado um dinamômetro rotacional Kistler associado ao programa computacional Labview.
Palavras-chave: temperatura; furação; energia; calorímetro; esforços
Oliveira, Letícia Raquel1; Bandarra Filho, Enio Pedone1
1UFU
Resumo: Esse trabalho objetiva a síntese e caracterização de nanofluidos. Para isso, serão realizados estudos sobre métodos de dispersão e homogeneização de nanofluidos em diferentes concentrações, tipos de nanopartículas, de surfactantes, pressões e tempos de homogeneização. Propriedades termodinâmicas e de transporte como condutividade térmica e viscosidade dinâmica serão medidas e comparadas com a literatura. Além do estudo experimental, será realizada uma análise crítica da literatura sobre essas características dos nanofluidos e com base nos resultados obtidos experimentalmente, comparados com os dados obtidos por diversos autores. A dispersão das nanopartículas em um fluido base será feita pelo método de "Dois Passos" e utilizado um homogeneizador a alta pressão para homogeneização e estabilização do nanofluido. Alterações químicas da superficie das nanoparticulas serão desenvolvidas pelo uso de surfactantes e controle de pH com soluções de hidróxido de sódio e ácido clorídrico. O objetivo deste trabalho é, portanto, descrever o estado-da-arte da síntese e caracterização de nanofluidos.
Palavras-chave: nanofluidos; síntese; condutividade térmica; viscosidade; estabilidade
Souza, Luís Manoel de Paiva1; Almeida, João Paulo de Paula1; Antunes, Arthur Heleno Pontes1; Panato, Victor Hugo1; Bandarra Filho, Enio Pedone1
1UFU
Resumo: Este trabalho apresenta um modelo matemático simplificado para o cálculo do coeficiente de performance de um sistema de refrigeração que trabalha em um ciclo de compressão de vapor. Esse ciclo é denominado ciclo cascata, pois apresenta em sua configuração dois fluidos de trabalho, um fluido no lado de baixa temperatura e um fluido no lado de alta temperatura. O objetivo desse trabalho é apresentar um modelo matemático simplificado utilizado para calcular o COP do sistema em cascata. O modelo matemático leva em consideração o balanço de massa e energia, sendo programado na plataforma EES que apresenta em seu banco de dados as propriedades dos fluidos apresentados nesse trabalho com grande confiabilidade. A justificativa para a adoção de um modelo matemático se dá por conta dos custos envolvidos com experimentação, que demandam por equipamentos muitas vezes sofisticados e de alto valor financeiro, além da demanda de tempo na realização dos experimentos. Uma vez que em termodinâmica os processos que envolvem tempo, e principalmente a estabilização em regime permanente são algumas das dificuldades encontradas, a adoção de um modelo matemático diminuirá o tempo gasto com experimentação e custo de equipamentos. Com base nos resultados obtidos, o objetivo desse trabalho foi alcançado, uma vez que além do COP do sistema foi possível calcular ainda variáveis tais como carga térmica, consumo elétrico dos compressores, em função de variáveis de entrada, como por exemplo, temperatura de evaporação e temperatura de condensação dos fluidos.
Palavras-chave: Refrigeração; CO2; R134a; Sistema Cascata; COP
Processos de Fabricação (Usinagem e Soldagem)
AMORIM FINZI, MARCÍLIA BATISTA DE1; CANDIDO, BRUNO HENRIQUE2; OLIVEIRA, ANDRE REZENDE DE FIGUEIREDO2; MACHADO, ALISSON ROCHA1
1UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA; 2UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLANDIA
Resumo: Estudos comparando os FCs sintéticos, semissintéticos, emulsionáveis e integrais concluem que aqueles preparados como emulsão são mais favoráveis que os demais para a propagação de microrganismos. No caso das emulsões, uma das grandes desvantagens associadas é o crescimento de fungos e bactérias, aumentando os riscos à saúde do operador e diminuindo sua vida útil. Neste estudo dois Fluidos de Corte (um de base vegetal - macro emulsão; e um de base mineral - micro emulsão) foram envelhecidos utilizando a norma ASTM 2275 modificada e o resultado desta contaminação microbiologicamente induzida é mostrada em sua microestrutura por técnica microscópica adaptada, na qual a superfície apresenta 100% de reflexão. O fenômeno de separação das duas fases imiscíveis (água e óleo) ficam nítidas conforme o fluido de corte novo (sem contaminação microbiológica) é comparado ao fluido envelhecido. Nas imagens geradas foi possível observar a coalescência das fases, através do incremento no diâmetro das gotas de óleo que passaram de 0,1 a 10 μm para 300 μm em média (no caso das macro emulsões) e de <0,1 μm para 80 μm (no caso das micro emulsões) em média.
Palavras-chave: Fluido de corte; contaminação microbiológica; envelhecimento de emulsões; análise microestrutural
Kovalenko, Oksana1; Skhabovskyi, Iaroslav1; Pablo Reis, Ruham1; Scotti, Américo1
1UFU
Resumo: Uma das maiores dificuldades da aplicação de revestimentos por soldagem é a convexidade excessiva do cordão, que dificulta se obter camadas de revestimento de maiores espessuras livres de defeitos (principalmente entre cordões). A necessidade de multicamadas para atender a espessura mínima aumenta a possibilidade de defeitos. Presente trabalho apresenta uma técnica, sobretudo nova, utilizando processo MIG/MAG com Polaridade Variável para conseguir satisfazer as necessidades notados. A técnica de revestimento pela soldagem MIG/MAG Polaridade Variável foi feita com tecimento transversal da tocha e com tecimento transversal aliado com distribuição controlada de energia. Os resultados mostraram que o tecimento por si só já é satisfatório para melhorar a convexidade do cordão, mas não é suficiente para controlar sozinho o perfil de penetração. A utilização da técnica permite atuar sobre o perfil da penetração do cordão e até reduzir ainda a mais a convexidade. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a técnica, visando se conseguir depósitos com maior capacidade de produção e com cordões de baixa convexidade. Para tal, uma série de soldagens automatizadas de simples deposição sobre chapas, na posição plana, foi feita em placas de teste padrão (mantendo-se o mesmo volume de cordão por unidade de comprimento da solda). O MIG/MAG Pulsado sem tecimento foi utilizado como base de comparação.
Palavras-chave: MIG/MAG Pulsado; MIG/MAG Polaridade Variável; Tecimento; Revestimento
Souza, Daniel Dominices Baia G. de1; Ferraresi, Valtair Antônio1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A aplicação de revestimentos com o objetivo de reduzir o desgaste e, consequentemente os custos, busca o incremento da vida em serviço dos componentes e na redução das paradas para manutenção. Uma correta seleção do material depositado permite, dentre outras coisas, transformarem elementos descartáveis por desgaste em bens de capital recuperável, aumentar a resistência e prover as superfícies susceptíveis ao desgaste de características e propriedades desejadas e, em geral, aumentar a eficiência do processo em que tomam parte os elementos reconstruídos e/ou protegidos. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos duro depositado em camada única através do processo de soldagem FCAW (Flux- Cored Arc Welding) Duplo Arame, arame eletrodo tubular auto protegido. Foram utilizados três tipos de consumíveis (FeCrC, FeCrC+Ti e FeCrC+Nb) de diâmetro 1,6 mm. Foi efetuada a soldagem no modo de transferência por curto-circuito, com mesmos valores de corrente e tensão de soldagem. Os revestimentos forma depositados sobre a chapa de aço carbono SAE 1020. Foram comparados os depósitos realizados com cada consumível em separado com o depósito com arames misturados no processo FCAW Duplo Arame. Foi realizada análise de dureza do revestimento. Os melhores resultados de são os que apresentaram maiores dureza. Na fase seguinte serão realizados ensaios de roda de borracha e de microestrutura ensaio.
Palavras-chave: Revestimento duro; Arame tubular; Dureza; soldagem FCAW duplo arame.
Leal, José Eduardo Silveira1; Arencibia, Rosenda Valdés1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Com a finalidade de avaliar a convergência do método de Monte Carlo adaptado fez-se cinco leituras da distância entre dois pontos em uma máquina de medir por coordenadas e foi calculada a incerteza expandida de medição utilizando o método de Monte Carlo adaptado com uma a duas mil (1 a 2000) simulações de Monte Carlo, cada uma com dez mil (10000) iterações. O resultado da incerteza de medição é a média dos valores de incerteza provenientes do Método de monte Carlo, estes valores foram comparados entre si até que aumento do número de simulações não promovesse alterações nestes valores. Nas condições deste experimento, a estabilização ocorre na milésima simulação.
Palavras-chave: método de Monte Carlo adaptado; incerteza; máquina de medir por coordenadas
Pereira, Leandro Carvalho1; Arencibia, Rosenda Valdés1; Arantes, Luciano José1; Fernandes, Karina Alves1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O presente trabalho visa avaliar um dos parâmetros de rugosidade mais importantes para determinar a evolução do desgaste da superfície de peças brunidas, denominado como o coeficiente de vazio Rp/Rt. De acordo com a literatura estudada, para o processo de brunimento, em particular, os parâmetros de rugosidade que melhor caracterizam o acabamento da superfície são: Rk (Rugosidade do núcleo do perfil- Serie); Rvk (Região de vale) e Rpk (Região de pico) e duas fronteiras (Mr1 e Mr2), os quais são definidos a partir da curva de Abbott-Firestone. Entretanto, a combinação entre Rp e Rt foi avaliada, por ser um parâmetro adequado para descrever superfícies obtidas por brunimento e ser pouco conhecido e consequentemente pouco utilizado, uma vez que não é abordado pelas normas técnicas atualmente em vigor no Brasil. Para determinar o coeficiente de vazio foi necessário a avaliação da rugosidade (Rp e Rt) das superfícies de cilindros de blocos de compressores herméticos usinados pelos processos de brunimento convencional e convencional mais flexível, que foram medidas através de um rugosímetro eletromecânico. Como conclusões do trabalho têm-se: o coeficiente de vazio Rp/Rt é muito importante para a análise do desgaste da superfície brunida. O coeficiente é reduzido quando se aplica o processo de brunimento flexível.
Palavras-chave: brunimento convencional; brunimento flexível; rugosidade; coeficiente de vazio
Fernandes, Karina Alves1; Arencibia, Rosenda Valdés1; Arantes, Luciano José1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar a rugosidade de cilindros de blocos de compressores herméticos usinados pelo processo de brunimento convencional e posteriormente pelo flexível. Para isto foram obtidos os perfis efetivos, a curva de Abbott-Firestone, o fator de assimetria do perfil (Rsk) e estimada a incerteza de medição. O processo de medição foi efetuado utilizando um rugosímetro eletromecânico e a incerteza de medição foi estimada utilizando o Método de Monte Carlo. De acordo com os resultados, o processo de brunimento flexível quando aplicado após o convencional proporciona uma redução significativa do valor do parâmetro Rsk, elimina a presença de picos isolados preservando a profundidade dos vales e reduz a altura dos picos de forma geral. Este fato confere à superfície do cilindro melhorias na retenção de lubrificante, reduzindo o atrito, aumentando a eficiência e diminuindo o desgaste.
Palavras-chave: Compressores herméticos; Brunimento convencional e flexível; Rugosidade; Incerteza de medição
Moura, Ricardo Ribeiro1; Da Silva, Márcio Bacci1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A usinagem da liga de titânio é dificultada pela sua alta reatividade, baixa condutividade térmica e esforços elevados, que levam a elevada temperatura de corte e vibração. Por se tratar de um material amplamente utilizando na indústria aeronáutica e de alto valor agregado, qualquer avanço que leve a melhoria do processo é de extrema importância industrial e científica. Devido às pobres propriedades térmicas do titânio, a ferramenta de corte sofre desgastes elevados, desta forma, este trabalho relata um estudo envolvendo a utilização de lubrificantes sólidos durante a usinagem da liga Ti-6Al-4V no processo de torneamento com a utilização da técnica de mínima quantidade de lubrificante (MQL). Este trabalho tem como foco estudar o desempenho dos lubrificantes sólidos na usinagem desta liga, realizando testes com solução contendo fluido de corte com 20% de lubrificante sólido em peso. Para efeito de comparação foram realizados testes a seco, com lubrificante (MQL e jorro) e solução contendo lubrificante sólidos (grafite 325 e grafite 625). O parâmetro analisado foi a vida da ferramenta de corte. Os resultados mostram que a utilização dos lubrificantes sólidos permite o aumento da vida da ferramenta, o grafite 625 obteve o melhor desempenho, sendo até 29% melhor que o jorro convencional.
Palavras-chave: Lubrificantes Sólidos; grafite; Ti-6Al-4V; MQL; vida da ferramenta
Mota, Carolina Pimenta1; Machado, Marcus Vinicius Ribeiro1; Costa, Thonson Ferreira1; Vilainho, Louriel Oliveira1; Finzi Neto, Roberto Mendes2
1LAPROSOLDA - Universidade Federal de Uberlândia; 2LMEST - Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A visão, o sentido predileto do ser humano, e sua grande capacidade de captar, processar e interpretar grandes quantidades de dados de natureza visual tem sido, ao longo dos anos, um grande estímulo para o desenvolvimento de técnicas e de dispositivos tecnológicos que a reproduzam um sistema computacional. Nos processos de soldagem, a visão pode fornecer dados desde na inspeção e qualidade da junta soldada, no monitoramento de parâmetros, na correção de trajetórias até, por fim, no estudo dos fenômenos envolvidos no processo. Porém, a radiação luminosa emitida pelo arco representa uma barreira para tais estudos baseados na visualização do processo. Em trabalhos anteriores, criou-se um sistema de visão para monitoramento, "ViaSolda", de baixo custo e alta flexibilidade, com o uso de iluminação através do acionamento pulsado de diodos laser de alta potência no infravermelho próximo em conjunto com uma câmera com baixo tempo de exposição, 1,25 μs, em soldagens TIG e MIG/MAG. Os resultados promissores do "ViaSolda" com a atual topologia de acionamento e, a demanda por estudos visuais do comportamento da poça fundida (e seus arredores), gerou o objetivo deste trabalho: : o estudo da viabilidade a aplicabilidade do monitoramento visual no infravermelho próximo de soldagens MIG/MAG com transferência por curto-circuito derivativos em comparação ao processo com transferência por curto-circuito convencional.
Palavras-chave: Soldagem; Monitoramento; Visão; STT; RMD; CMT
Vendrame, Saimon1; de Oliveira, Déborah1; Paranaíba, Ricardo Spini1; da Silva, Rosemar Batista1
1UFU
Resumo: Na retificação é muito comum obter acabamento indesejado e muitas vezes com presença de alterações na microestrutura (danos de efeito térmico) devido às altas temperaturas alcançadas no processo em função de condições de corte inadequadas. Quanto a alteração é significativa com perda elevada de dureza e com superfície retificada com cor azulada ela é chamada de queima de retificação. Neste sentido, é importante estudar e conhecer as características destas superfícies que sofrem danos a fim de propor parâmetros de corte adequados, de forma a realizar um processos de retificação eficiente. Neste trabalho, foram comparadas superfícies usinadas com e sem queima, em relação à resistência ao riscamento através do ensaio de esclerometria pendular. Este ensaio quantifica a energia gasta para promover o riscamento da peça e é um indicativo de perda ou aumento de dureza de um material que foi processado. Os resultados mostraram que peças com queima apresentaram maior energia por unidade de volume removido em relação aquelas sem queima. Este efeito é causado pela queda de dureza sub- superficial característica da queima em materiais endurecidos por tratamento térmico, como os Aços-rápidos.
Palavras-chave: retificação; queima; esclerometria; energia epecífica; Aço-rápido
de Paiva, Raphael Lima1; Guimaraes, Cleudes1; de Mello, Antonio Vitor1; da Silva, Rosemar Batista1
1Universidade Federal de Uberlândia - UFU
Resumo: A retificação é um processo de usinagem por abrasão que envolve grande geração de calor e resulta em altas temperaturas na zona de corte. Estas temperaturas são em geral prejudiciais à peça, pois podem causar a queima da peça. Desta forma, o uso do fluido de corte (que inclui a forma de aplicação, vazão e tipo de bocal) neste processo é praticamente indispensável. Neste sentido, este trabalho visa analisar a influência do posicionamento do bocal e da vazão do fluido de corte no processo de retificação do aço VPATLAS. As posições do bocal foram: P1 - bocal direcionando o fluido sobre a peça, P2 - bocal direcionando o fluido sobre o rebolo. As vazões empregadas foram 355 L/h e 755 L/h. A variável de saída empregada para analisar a influência foi a rugosidade da superfície (parâmetros Ra, Rz e Rt). Os resultados mostraram que o posicionamento do bocal próximo ao rebolo diminuiu, em geral, os valores de rugosidade, e que os melhores resultados foram obtidos com a combinação: bocal direcionando o fluido sobre o rebolo (P2) e a maior vazão (755 L/h).
Palavras-chave: Retificação; Fluido de corte; Posicionamento do Bocal; Vazão; Rugosidade Superficial
Gaievskiy, Volodymyr1; Prokhorenko, Volodymyr1; Ziberov, Maksym2
1National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Welding Department; 2Federal University of Uberlândia, Department of Mechanical Engineering
Resumo: Target quality levels are used in welding production to evaluate the possibility of reaching the desired quality with application of particular welding process, including fitness for purpose based upon defects (i.e., porosity of the weld metal). Traditionally target level is assigned after welding ends and is based on obtained properties. This means, it doesn't take into account the number of specimens which were tested (if sampling test is used) and possible consequences of non-compliance with requirements on porosity of weld metal. The paper presents method of calculation of the target quality level of porosity of weld metal. It is based upon analysis of possibilities of production process as well as upon evaluation of consequences of non-compliance with quality requirements. Recommendations for industrial use were developed on assigning the target quality level for different amounts of sampling and possible consequences of non-compliance with requirements to porosity.
Palavras-chave: Welding; Porosity; Implementation of Requirements; Quality Level
Rosa, Vanessa Aparecida de Oliveira1; Arencibia, Rosenda Valdés1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: As máquinas de medir por coordenadas apresentam-se como alternativas eficazes em aplicações industriais de controle dimensional e geométrico de peças. No entanto, quando não é feita a correta seleção do método de ajuste da geometria substituta do mensurando, no programa computacional dedicado à máquina, os resultados obtidos podem não ser adequados. Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre os principais métodos de ajuste implementados nos programas computacionais dedicados às MMCs para determinação das geometrias substitutas, particularmente na medição do diâmetro e do desvio de circularidade. Os métodos apresentados são: mínimos quadrados, mínima zona, máximo inscrito e mínimo circunscrito. Conclui-se que há uma carência evidente na literatura quanto às limitações e aplicabilidade de cada um dos métodos de ajuste.
Palavras-chave: mínimos quadrados; mínima zona; máximo inscrito; mínimo circunscrito
da Cunha, Daniel Fernandes1; da Silva, Márcio Bacci1; Guimarães, Gilmar1; Malheiros, Fernando Costa1; Shan, Jerry W.2; Ziberov, Maksym1; dos Santos, Aline Gonçalves1
1UFU; 2Routgers University
Resumo: O trabalho envolve o desenvolvimento de um modelo numérico para determinação da temperatura na interface cavaco-ferramenta durante o processo de microfresamento. Para aquisição de dados de temperatura, utilizou-se termopares do tipo K e dois fluidos de corte com propriedades diferentes, além da usinagem a seco. O grafeno adicionado a estes fluidos mostra uma alteração na temperatura adquirida. O primeiro modelo simplificado proposto se refere à aquisição dos dados da usinagem a seco do INCONEL 718.
Palavras-chave: Microfresamento; Temperatura; Simulação numérica; Grafeno; .
Chvertko, Yevgenia1; Shevchenko, Mykola1; Pirumov, Andriy1; Ziberov, Maksym2
1National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Welding Department; 2Federal University of Uberlândia, Department of Mechanical Engineering
Resumo: Resistance spot welding is a welding process with high level of automation and high productivity. This rises a number of tasks related to development of quality evaluation and process monitoring systems operating in real-time mode which would allow to detect non-compliant joints during the process run of shortly after it is finished. The more complex task is to make such system as much universal as possible. In case of resistance spot welding aside from the base metal characteristics, parts' design and welding parameter the spot-to-spot distance effects significantly the joint formation. The authors made efforts to develop the system for monitoring the parameters of resistance spot welding with varying distance between spots. The on-line monitoring system based on artificial neural networks was developed for evaluation of process deviations. This system is believed to be adequate for determination of process violations resulting in disturbances of welding parameter and can be used for prediction of possible defects in the welded spots even with variations of distance between them.
Palavras-chave: Stance Spot Welding; Dynamic Resistance; Neural Network; Classification of Joints
Tokar, Anna1; Ponomarov, Volodymyr1; Reis, Ruham Pablo1
1UFU
Resumo: O presente trabalho mostra que a soldagem tem um grande potencial não apenas na área de união das peças, mas também em outras áreas, por exemplo na arte, na medicina, confecção dos canais, etc. Este trabalho apresenta uma técnica de confecção de canais subsuperficiais em peças metálicas usando soldagem TIG Pulsada. No trabalho procurou-se "inverter" os defeitos chamados na literatura ''tunneling'' (cavidades alongadas), típicos para este processo de soldagem em correntes elevadas, em canais subsuperficiais. Esta técnica pode ser aplicada em uma larga gama de materiais, tanto em metais de baixa dureza, como em metais de dureza elevada e em peças de geometria complexa, inclusive em superfícies de revolução e oferece uma maior flexibilidade operacional em comparação com os métodos de fabricação de canais já conhecidos, além de representar uma solução de baixo custo.
Palavras-chave: Soldagem TIG Pulsada; Cavidades alongadas; Canais subsuperficiais
Costa, Ivanilson Sousa da1; Zini, Henriqui Corraini1; Da Silva, Márcio Bacci1
1UFU
Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a usinabilidade do aço de corte fácil baixo carbono ao chumbo ABNT 12L14 em termos de força de corte, temperatura de usinagem, rugosidade da superfície usinada, caracterização dos cavacos, análise da interface cavaco-ferramenta e propriedades mecânicas de tração. Para isso, foram realizados ensaios de torneamento cilíndrico externo a seco utilizando ferramentas de corte de metal duro. Para comparação de resultados, o aço de corte fácil ressulfurado ABNT 1214 também foi usinado. Os resultados mostram que os dois materiais apresentaram propriedades mecânicas similares. A força de corte e a rugosidade Rt, na faixa de atuação dos experimentos, foram menores para o aço ABNT 1214. Porém, os resultados indicam que as condições de corte ótimas para os dois materiais são distintas. O aço ABNT 12L14 apresentou menor temperatura na interface cavaco-ferramenta que o aço ABNT 1214. A forma, coloração e grau de recalque dos cavacos indicaram melhor desempenho em usinagem para o aço ABNT 12L14. Foram verificadas camadas de sulfeto de manganês na superfície de saída das ferramentas na usinagem de ambos os materiais e resquícios de chumbo sobre a superfície de saída na usinagem do aço ABNT 12L14. Baseado nos critérios de usinabilidade avaliados neste trabalho, o aço ABNT 12L14 apresentou melhores respostas de usinagem que o aço ABNT 1214.
Palavras-chave: Aços de Corte Fácil; Usinabilidade; Propriedades Mecânicas
Skhabovskyi, Iaroslav1; Kovalenko, Oksana1; Reis, Ruham Pablo1; Scotti, Américo1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Revestimentos por soldagem ("over-lay") são aplicados tanto para recuperação de partes desgastadas, como para proteção contra desgaste e/ou corrosão. No caso da proteção, normalmente existem três demandas para os revestimentos, a saber, espessura mínima, pouca diluição e ausência de defeitos. Naturalmente, uma alta produção é também desejável para o processo. Porém, estas demandas são intercorrelacionadas de uma forma complexa, pois ao se aumentar a produção da deposição, normalmente se aumenta a diluição (maior energia). A necessidade de multicamadas para atender a espessura mínima aumenta a possibilidade de defeitos. Presente trabalho apresenta uma técnica, especialmente nova, utilizando processo MIG/MAG com Polaridade Variável com Técnica conhecido como Switch-Back (vai e volta) para conseguir satisfazer as necessidades notados. Esta nova técnica de revestimento pela soldagem MIG/MAG consiste de movimento transversal e longitudinal da tocha e com distribuição controlada de energia. Os resultados mostraram que o tecimento por si só já é satisfatório para melhorar a convexidade do cordão, mas não é suficiente para controlar sozinho o perfil de penetração. Utilizando desta técnica permite atuar sobre o perfil da penetração do cordão e reduzir a convexidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a técnica, visando se conseguir a baixa convexidade de camadas depositando com maior capacidade de produção. Para isso, uma série de soldagens automatizadas de simples deposição sobre chapas, na posição plana, foi feita em placas de teste padrão (mantendo-se o mesmo volume de cordão por unidade de comprimento da solda). No caso como comparação foi utilizado o processo MIG/MAG Pulsado sem tecimento.
Palavras-chave: MIG/MAG Pulsado; MIG/MAG Polaridade Variável; Switch-Back; Revestimento
Projetos de Sistemas Mecânicos
Fanti, Carlos Eduardo1; Carvalho, João Carlos Mendes1
1UFU
Resumo: A utilização da B-spline com peso apresenta algumas vantagens na aproximação de curvas quando um conjunto de pontos é conhecido pois o peso representa a importância do ponto na geração da curva. Assim, este trabalho tem por função apresentar estudo sobre digitalização e reconstrução de superfícies 3D utilizando B-spline com peso. As atividades consistem na geração de uma nuvem de pontos utilizando um digitalizador 3D, utilização de um método de redução de pontos pelo cálculo de centros de massa para uma redução expressiva da quantidade de pontos lidos pelo digitalizador 3D, a análise do número de inversões para estimação de número ótimo de pontos de controle e a análise de pesos por meio de raios e ângulos internos do polígono formado pelos centros de massa. A partir desses dados é possível ajustar a curva B-Spline com peso para cada fatia da nuvem de pontos e por fim fazer a união destas curvas para formar a superfície digitalizada e tratada do objeto.
Palavras-chave: Reconstrução de superfície; B-Spline; Nuvem de pontos
Duarte, Julia Bertelli1; Duarte, Marcus Antonio Viana1
1LAV
Resumo: O vertiginoso desenvolvimento tecnológico da eletrônica, acoplado ao crescimento no conhecimento científico sobre as causas orgânicas das doenças humanas possibilitou um grande desenvolvimento de novos equipamentos e técnicas diagnósticas e terapêuticas na Medicina. Uma vez que o organismo humano é considerado o mais completo e a mais "perfeita" máquina do universo, sendo composto por cerca de 100 trilhões de células,quando algo não está ocorrendo bem, o corpo humano emite diferentes sinais e das mais variadas naturezas. Define-se sinal biológico como uma variável medida em organismos vivos, a tempo contínuo ou em amostras periódicas e esses podem ser de natureza elétrica, mecânica, química, térmica, magnética entre outros. Este trabalho consiste em fazer uma revisão da literatura de técnicas não classícas de análise de sinais a fim de avalias os sinais biológicos. Foram estudadas as técnicas PCA, ICA e HHT.
Palavras-chave: sinais biológicos ; análise de componentes principais PCA; análise de componentes independentes ICA; transformada de Hilbert Huang HHT
Pereira, Larissa Rocha1; Carvalho, João Carlos Mendes1
1UFU
Resumo: As técnicas de digitalização e reconstrução de formas complexas de objetos tridimensionais têm apresentado um grande desenvolvimento. Dependendo do objeto, milhares ou até milhões de amostragens devem ser adquiridas. O resultado consiste em uma "massa" de dados que requerem algoritmos eficientes e confiáveis que possam gerar modelos computacionais a partir destas amostragens. A partir da nuvem de pontos, deve-se reconstruir a superfície escolhendo o tipo de curva que melhor de adapta ao conjunto de pontos lidos. O método subdivide a nuvem de pontos para a construção de seções do objeto e, a partir dessas seções, construir a superfície tridimensional. As B-spline são muito úteis na modelagem dessas superfícies, uma vez que elas podem ser aplicadas tanto para uma seção aberta, quanto para uma seção fechada. Além disso, as curvas B-spline permitem o ajuste em pontos específicos sem modificar o restante da curva, o que permite aproximar a curva o máximo possível do objeto real. Essa aproximação é conseguida pela inserção de pesos nos pontos oriundos da digitalização. O aumento desses pesos faz com que a curva se aproxime dos pontos e a diminuição provoca o afastamento. O objetivo, portanto, desse trabalho é apresentar de forma eficiente a aplicação do método de aproximação dos mínimos quadrados usando B-spline fechada com peso.
Palavras-chave: B-spline fechada; B-spline com peso; aproximação; método dos mínimos quadrados
TORRES, MOISÉS DE MATOS1; OLIVEIRA, SONIA A. G.2; ARAUJO, CLEUDMAR AMARAL2
1CEFET-MG; 2UFU
Resumo: O teste ergométrico realizado em pessoas com deficiência, o qual avalia parâmetros cardiovasculares durante aplicação de esforço, utiliza adaptações em protocolos e ergômetros desenvolvidos para pessoas sem deficiência. Sendo assim, fundamentado em um ergômetro específico para pessoas com deficiência, foi proposto o desenvolvimento de uma metodologia própria para estes, alem de um aplicativo para a sua geração. Em suma, espera-se conseguir resultados mais seguros para os testes realizados nestas pessoas.
Palavras-chave: Pessoas com Deficiência; Protocolo; Teste Ergométrico
LIMA, RENATO MONTANDON DE1; ARAÚJO, CLEUDMAR AMARAL DE1
1UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Resumo: A par das evidências de que o homem contemporâneo utiliza-se cada vez menos de suas potencialidades corporais e de que o baixo nível de atividade física é fator decisivo no desenvolvimento de doenças degenerativas sustenta-se a hipótese da necessidade de se promoverem mudanças no seu estilo de vida, levando-o a incorporar a prática de atividades físicas ao seu cotidiano. Os cientistas enfatizam cada vez mais a necessidade de que a atividade física seja parte fundamental dos programas mundiais de promoção da saúde. Não se pode pensar hoje em dia em "prevenir" ou minimizar os efeitos do envelhecimento sem que, além das medidas gerais de saúde, se inclua a atividade física. Os exercícios resistidos têm alcançado uma posição destacada como promotores da saúde e da qualidade de vida de pessoas de qualquer idade e sexo. Porém, destaca-se aqui sua grande aplicabilidade a programas de treinamento específicos para idosos e deficientes físicos. Nestes dois grupos especiais, a musculação, ou exercícios resistidos como são chamados, mostraram-se extremamente úteis e eficazes. Nas últimas décadas, vários estudos veem sendo abordados acerca dos efeitos das vibrações mecânicas no corpo humano, sobretudo os efeitos que a vibração pode causar sobre exercícios de reabilitação e treinamento muscular bem como sua influência no tratamento de algumas doenças degenerativas. O chamado exercício sob vibração é um método recente de treinamento neuromuscular que pode ser aplicado no condicionamento físico, ou no tratamento e na prevenção de doenças como a osteoporose. O objetivo deste trabalho é projetar, construir e validar um dispositivo para a produção e aplicação de vibração mecânica de forma controlada para os membros inferiores.
Palavras-chave: Saúde; Atividade Física; Exercícios resistidos; Vibrações
Junior, Arnaldo Alves Garcia1; Oliveira, Sonia Aparecida Goulart1
1Sala FEMEC-CIMNE
Resumo: Na simulação de processos de conformação mecânica dos metais pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) o contato entre os corpos é uma das principais características que influenciam no resultado da solução numérica. A resolução dos problemas de contato é caracterizada pela busca dos contatos produzidos seguida da aplicação de restrições cinemáticas que satisfazem a condição de impenetrabilidade entre os corpos, para aplicação dessas restrições é utilizado por exemplo o Método da Penalidade. Neste método a qualidade da solução é altamente dependente do valor do parâmetro de Penalidade Normal. O estudo proposto tem como objetivo principal obter uma formulação que permita estimar o parâmetro de Penalidade Normal na resolução de problemas de contato considerando as propriedades mecânicas dos materiais, qualidade da malha utilizada, características do processo e configurações do algoritmo de contato. A máxima penetração dos nós de um corpo em outro é a resposta analisada no estudo, e é função dos parâmetros escolhidos devendo ser minimizada para obter a convergência da solução. Devido à alta complexidade matemática e não linearidade dos problemas de contato, são utilizadas ferramentas estatísticas para analisar a resposta do problema obtida a partir de experimentos numéricos de um modelo definido para análise. São realizados um experimento fatorial a dois níveis frácionário, análise das variáveis de influência na resposta, aplicação da técnica de superfície de resposta, otimização da função objetivo e definição dos parâmetros, inclusive a Penalidade Normal, que minimizam a resposta analisada e garanta a convergências da solução dos modelos em geral.
Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos; Conformação mecânica; Contato; Método da Penalidade
de Lima, Andressa Fernanda Rosa de Lima1; de Lima, Antônio Marcos Gonçalves1; Borges, Romes Antônio2
1Universidade Federal de Uberlândia; 2Universidade Federal de Goiás - Campus Catalão
Resumo: A busca por técnicas cada vez mais eficientes que permitam o controle de vibrações e ruídos é um dos principais problemas no campo da Engenharia Mecânica em virtude do desenvolvimento de estruturas cada vez mais leves, finas e submetidas a condições de operação cada vez mais críticas. Pode-se tomar como exemplo, estruturas do tipo placa-fina que são frequentemente utilizadas na indústria aeronáutica e automobilística. Estas estruturas, devido a sua alta sensibilidade às vibrações, podem apresentar comportamento não-linear quando submetidas a grandes deslocamentos e é sabido que esse tipo de comportamento apresenta características potencialmente imprevisíveis, o que pode acarretar falhas catastróficas. Sendo assim, sempre que possível, é necessário reduzir as vibrações destes sistemas. Uma alternativa que vêm sendo muito utilizada visando a atenuação das amplitudes de vibração de sistemas mecânicos, são os chamados materiais inteligentes, dentre os quais podem ser citados: cerâmicas piezoelétricas, fluídos magnetoreológicos e eletroreológicos, e as Ligas com Memória de Forma (LMF). As LMFs apresentam um acoplamento termomecânico que possibilita a obtenção de um comportamento pseudoelástico capaz de dissipar a energia vibratória de sistemas mecânicos. Neste trabalho é proposta uma modelagem que acopla uma placa sujeita a grandes deslocamentos a fios de LMF visando reduzir as amplitudes de vibração utilizando o efeito pseudoelástico obtido por essas ligas.
Palavras-chave: Ligas com Memória de Forma; Sistemas não-lineares; Controle passivo
Soares Jr., Glicerinho Danter Lopes1; Gonçalves, Rogério Sales1; Carvalho, João Carlos Mendes1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Este trabalho consiste no desenvolvimento de um exoesqueleto para auxiliar pessoas com paraplegia ou com os membros inferiores debilitados a se locomoverem sem a ajuda de terceiros, utilizando unicamente a força do próprio usuário para acionamento do exoesqueleto.
Palavras-chave: Exoesqueleto; paraplégico; reabilitação ; deficiente ; físico
Bression, Vincent Jean Claude1; Amaral de Araújo, Cleudmar1; Ramos Pimenta, Eduardo2
1Laboraório de Projetos; 2Atleta Paralimpic
Resumo: Para a avaliação de um atleta paralímpico é importante saber o melhor posicionamento e as capacidades do atleta para uma melhor atuação nas competições. Baseado nessas informações, é possível a fabricação de bicicletas personalizadas para cada atleta. O objetivo deste trabalho é projetar e fabricar um novo equipamento direcionado para projetar handbikes personalizados denominado de HBIKE_MIX. Os objetivos específicos são primeiro de projetar e fabricar um Handbike de referência para o atleta Eduardo Ramos Pimenta. Esse Handbike, a ser fabricado na empresa Alphamix, será adaptado já para as dimensões do atleta. O projeto buscará reduzir o peso, ser resistente e de alta performance. Este projeto será a base para entender as possíveis regulagens do novo HBIKE_MIX. Depois, sera projetado e avaliado a estrutura do HBIKE_MIX através de modelos tridimensionais de elementos finitos. Sera feita a avaliação do funcionamento do equipamento através de software de simulação (ANSYS e Solidworks). O ultimo objetivo sera de avaliar a performance do equipamento quanto a sua possibilidade de avaliar o condicionamento físico de pessoas com deficiência, ou seja, o funcionamento como um ergômetro.
Palavras-chave: handbike; ergometro; elementos finitos
Guimarães, Marcilia1; Araújo, Cleudmar1; Campos, Dagoberto1; do Carmo, Thiago2; Martins, Franco2; Bonifacio, Elton2
1Universidade Federal de Uberlândia; 2UFU
Resumo: As lesões do manguito rotador geram incapacidade funcional e dor no ombro dos indivíduos. O tratamento cirúrgico para a reparação da lesão é realizado, em geral, por artroscopia utilizando âncoras de sutura. Estes implantes podem ser metálicos ou não e suportam fios de sutura. A função primordial destes dispositivos é fornecer uma fixação estável do tendão ao osso favorecendo assim o processo de cicatrização. No entanto, a dificuldade da passagem e amarração dos fios aumenta o tempo cirúrgico e os custos. Diante das dificuldades cirúrgicas apresentadas pelas âncoras de sutura, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um implante alternativo às âncoras de sutura, que não utilize fios de sutura e que seja aplicado de forma direta e rápida. A validação do novo implante consistiu na verificação da resistência e na estabilidade em reparos do manguito rotador utilizando modelagem por elementos finitos. Para a realização das simulações numéricas foram obtidos parâmetros de forças atuantes na união do tendão ao osso através de ensaios de tração com amostras de tendão e úmero bovinos. O reparo do tendão foi realizado usando âncora de sutura. As forças estimadas serviram para a determinação dos carregamentos que poderiam atuar no reparo do manguito rotador utilizando o implante proposto. Um modelo em elementos finitos do reparo com âncora de sutura foi feito para entender o fenômeno físico de amarração dos fios. A simulação considerando os implantes foi feita utilizando um modelo tridimensional simplificado do úmero e tendão supraespinhal. Os resultados obtidos mostraram que a resistência mecânica do implante de titânio proposto foi adequada considerando as solicitações impostas além do que as tensões de von Mises para o modelo com o novo implante foram inferiores às tensões obtidas com o modelo feito com a âncora de sutura.
Palavras-chave: Manguito rotador; Lesões; Novo implante; âncora de sutura ; elementos finitos
Ferreira, Marco Vinícius Muniz1; Marcos, Wesley Pereira1; Tavares, José Jean-Paul Zanlucchi de Souza1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Este trabalho apresenta a aplicabilidade da teoria de Similitude em um sistema industrial para prever o tempo de ciclo em uma bancada hidráulica. O teorema de Buckingham é uma ferramenta poderosa para reduzir o número de variáveis em um problema por meio de análise adimensional. Para isso é necessário a realização de alguns experimentos, que apesar de acumular um erro no sistema, levam a uma equação preditiva. Para determinar a equação preditiva neste trabalho foram realizados três experimentos.
Palavras-chave: bancada hidráulica; Teorema de Buckingham; Integração do CLP; tempo de ciclo; equação preditiva
Fonseca, João Paulo da Silva1; Pereira, Bruno Luiz1; Oliveira, Pedro Ventura de1; Tavares, José Jean-Paul Zanlucchi de Souza1
1UFU
Resumo: Os principais desafios referentes às aeronaves remotamente pilotadas estão relacionados ao voo colaborativo. Isto demanda novas alternativas de controle, tanto de estabilidade como de trajetória, e reforça a necessidade de um protocolo de comunicação bem definido para a troca de informações entre aeronaves. Devido as características de autonomia, habilidade social, reatividade e pró-atividade, o paradigma de agentes surge como uma alternativa interessante ao voo colaborativo. Este artigo apresenta o processo de modelagem de um sistema multiagente com aeronaves remotamente pilotadas. O modelo corresponde a um sistema de solicitação e entrega de produtos e foi concebido utilizando as plataformas Jason, Jade e Cartago. Resultados preliminares de simulação são apresentados, revelando um alto nível de abstração, controle distribuído e alto grau de autonomia e cooperação sem uma estrutura cliente servidor fixa.
Palavras-chave: aeronave remotamente pilotada; sistemas multiagentes; jason; jade; cartago
Menegaz, Gabriela Lima1; Araújo, Cleudmar Amaral1; Gomide, Leandro Cardoso2
1Faculdade de Engenharia Mecânica/UFU; 2Faculdade de Medicina/UFU
Resumo: The upper limbs are constituted by the shoulder, arm, forearm and hand. The shoulder consists of the sternoclavicular, acromioclavicular and shoulder joints. The acromioclavicular joint is stabilized by ligaments and deltoid and trapezius muscles. The ligaments which constitute this joint are the acromioclavicular, coracoacromial and coracoclavicular, that is divided into trapezoid and conoid. The joint can be injured due to the direct fall on shoulder or on extended upper limb and are common in sports with hard contact. The acromioclavicular dislocation is classified into different types and there are specific treatments for each one. The Weaver-dunn technique is one of the most common and consists in removing the intact coracoacromial ligament of the acromion, followed by its direct attachment to the structure of the clavicle. In this study, the Weaver-dunn technique was evaluated and the analysis of the influence of coracoacromial ligament transfer was performed using three-dimensional models by the finite element method. In intact acromioclavicular joint, considering the proposed conditions, the trapezoid ligament showed higher stress values. The distance between the clavicle and the coracoid process showed similar behavior among the technique evaluated and the intact joint. Thus, considering the simplifications of the models, it was concluded that the transfer of the coracoacromial ligament is an efficient technique to stabilize the acromioclavicular joint.
Palavras-chave: Acromioclavicular Dislocation; Weaver-dunn Technique; Finite Elements Method; Orthopedics
Abreu, Caroline Lopes Gomes1; Freitas, Deny Gomes1; Borges, Rogério José Maria2; Araújo, Cleudmar Amaral1
1UFU; 2SESI Uberlândia
Resumo: O mundo esportivo vem se destacando como agente promotor da inclusão social e cada vez mais ampliando a participação de pessoas com deficiência nesse cenário. Estas ações demandam a necessidade de investimentos em tecnologia visando melhorar a performance dos atletas em diferentes modalidades paralímpicas, como o arremesso de peso. O objetivo do trabalho é projetar e construir um banco de arremesso que seja adaptado às variações antropométricas de diferentes atletas. Essa pesquisa está em desenvolvimento e abrangerá o estudo das regulamentações relativas a esta modalidade, o levantamento de características biomecânicas da postura e do movimento empregado no lançamento dos implementos, além da fase de testes do equipamento com atletas paralímpicos. Esse projeto considera que a construção de um banco de arremesso personalizado pode aprimorar o entendimento em relação à interação entre as técnicas de arremesso, as características do atleta e do banco de arremesso, potencializando as avaliações, os treinos e melhoria da performance.
Palavras-chave: esportes paralímpicos; banco de arremesso; tecnologia assistiva; adequação postural
Donegá, Thiago José1; Freitas, Deny1; Araújo, Cleudmar Amaral de1; Nadler, Sérgio2
1UFU; 2Alphamix
Resumo: A corrida em cadeira de rodas de atletismo é um esporte que se fez presente nas paralimpíadas desde suas primeiras edições. No início este esporte era praticado utilizando das mesmas cadeiras de rodas de vida diária. Porém, visando obter um melhor desempenho na modalidade, iniciou-se um processo de mudanças nas cadeiras de forma a torná-las apropriadas para competições. Estas mudanças foram e são objetos de pesquisa de muitos estudiosos em todo o mundo. Devido a isto, o objetivo deste trabalho é projetar e fabricar uma cadeira de rodas de atletismo otimizada. O projeto inicial foi desenvolvido a partir de um modelo convencional. Utilizando aplicativo Autodesk Inventor, toda a parte estrutural foi projetada e será avaliada através de modelos de elementos finitos. O trabalho está em desenvolvimento, porém, é possível notar que existem parâmetros observados nas cadeiras de rodas de atletismo que podem influenciar o desenho e que podem gerar melhorias em performance. Neste trabalho apresenta-se uma revisão bibliográfica do tema e a metodologia de execução do trabalho.
Palavras-chave: Esporte Paralímpico; Cadeira de Rodas de atletismo; Pessoas com deficiência
CARDOSO, Lucas de Souza1; BONIFÁCIO, Elton Diego1; OLIVEIRA, Sonia A. Goulart1; ARAÚJO, Cleudmar A.1
1FEMEC/UFU
Resumo: Este trabalho tem por objetivo o estudo científico sobre esportes paralímpicos em cadeiras de rodas manuais como um meio de inserção social de pessoas com deficiências físicas e a sua reabilitação pessoal. Uma limitação frequente, vivida por cadeirantes é a inadequação do equipamento para as suas atribuições pessoais, físicas e específicas ao seu tipo de deficiência. Para tanto, desenvolveu-se um modelo de estrutura regulável e modular para avaliar parâmetros geométricos e de desempenho, em função das características antropométricas e atributos pessoais dos cadeirantes. A estrutura prescreve uma gama de ajustes antropométricos adaptáveis a atletas diversos, proporcionando uma adequação entre as características dimensionais do equipamento e do usuário, sendo acoplável a um sistema de resistência e torque mecânico, que caracterizam um ergômetro ajustável para cadeirantes. Por fim, o equipamento responde pelo mapeamento antropométrico e ergonômico dos usuários, refletindo na composição de recomendações que a estrutura de uma cadeira de rodas deve observar proporcionando conforto e rendimento ao seu paratleta.
Palavras-chave: Cadeirantes; Paralímpicos; Ergômetro; Ajustes; Desempenho
Ribeiro, Lorrane Pereira1; De Lima, Antônio Marcos Gonçalves1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O trabalho em questão dedica-se a modelagem numérico-computacional de sistemas estruturais do tipo placas planas compostas contendo materiais piezelétricos acoplados a circuitos elétricos shunt monomodais para o controle passivo de vibrações. Técnicas de otimização multiobjetivo determinística são também empregadas com vistas ao projeto ótimo de tais circuitos elétricos. No que diz respeito a modelagem por elementos finitos da estrutura composta contendo elementos piezelétricos, ênfase é dada à combinação das teorias da camada equivalente única, em específico, a teoria cisalhante de primeira ordem (First-Order Shear Deformation Theory-FSDT) com a teoria das camadas equivalentes discretas, também conhecida como Layerwise Theory, para a consideração dos campos elétricos que são assumidos discretos ao longo da espessura da placa composta. Todo o procedimento de modelagem foi desenvolvido em ambiente de programação MATLAB®.
Palavras-chave: Estruturas compostas; Materiais piezelétricos; Circuitos shunt; Controle passivo de vibrações
Ramos, Alexandre Carlos Rodrigues1; Gomes, Jefferson de Oliveira1; Abrahão, César Melo2; Perez, Isabel Cristina Sabatini3
1Instituto Tecnológico de Aeronáutica; 2Universidade Federal de Uberlândia; 3Universidade de São Paulo
Resumo: O objetivo deste trabalho é análisar os ruídos provenientes da coluna de direção automotiva que causa desconforto acústico no interior dos veículos gerando sensações de insegurança para os ocupantes. O ruído é causado devido à folga existente no garfo superior da junta do cardan. A metodologia usada para este trabalho foi realizada por meio de um microfone de precisão instalado próximo a junta do cardan e de um sistema de aquisição LMS SCADAS da fabricante Siemens. Os ruídos foram analisados por meio de colormaps e curvas de um terço de oitava. No presente trabalho foi realizada uma investigação sobre os tipos de pistas que causam as perturbações sonoras, necessárias para a geração de ruído pela coluna de direção. O ruído foi avaliado por meio de notas subjetivas, de acordo com a tabela de GMUTS, que associa os ruídos com o incômodo provocado aos passageiros, assim como a insegurança sentida no interior pelos usuários do veículo.
Palavras-chave: Acústica; Vibração; Conforto; Sistema de direção; Automotivo
Araujo, Rogério de1; Guimarães, Tobias Anderson2; Oliveira, Sonia A. G.1
1FEMEC - UFU; 2UFTM
Resumo: Stents cardiovasculares são dispositivos metálicos empregados no tratamento da aterosclerose. Este dispositivo tem como objetivo auxiliar o processo de Angioplastia Coronária Transluminal Percutânea (ACTP), a fim de diminuir a ocorrência da restenose. O Stent coronário utilizado neste trabalho é do tipo balão-expansível. Para se obter uma boa colocação e um melhor acesso a região coronariana estenosada, eles são posicionados sobre um cateter-balão. Neste estudo foi utilizado a hidroconformação de tubos, com uso do módulo de hidroconformação do programa Stampack®. O objetivo deste trabalho foi simular numericamente a expansão de um modelo de Stent comercial. As análises dos resultados mostram a viabilidade do uso do módulo de hidroconformação do programa Stampack® no estudo do comportamento mecânico bem como uma metodologia eficaz na analise computacional de novos modelos de Stents, prossibilitando assim prever possíveis falhas dos mesmos antes de serem implantados em seres humanos.
Palavras-chave: Stents; angioplastia; hidroconformação; elementos finitos
Miranda, João Gabriel Oliveira de1; Fagundes, Marlipe Garcia1; Duarte, Marcus Antonio Viana1
1UFU
Resumo: The acoustic attenuation capability from a material, it´s indicated by the sound absorption coefficient, thus, this magnitude is of utmost importance to determinate which coating materials should be utilized in acoustic project. In this regard, it is possible to evaluate the performance of materials with acoustic features, enhance the attenuation at specific frequency bands, or assist in the development of new technologies in absorption, it becomes necessary to use techniques to determine the coefficient of sound absorption, via transfer function, according to standard ISO10534-2. The objective of this paper is to apply the specified standard and determine the sound absorption in masonry walls coated with a special paint, and the paint used is a new material under development with acoustic properties in noise reduction. The results are compared with other forms of coating normally used in Brazilian construction that are commonly commercialized.
Palavras-chave: Noise; absorption coefficient; impedance tube; coated materials; noise absorption materials
Albino Vieira, Sérgio Augusto1; Sousa, Marcos Morais2; Araújo, Cleudmar Amaral1
1NH/RESP - UFU; 2FEMEC - UFU
Resumo: A new prototype of a wheelchair ergometer was developed aiming to be faithful to the motor gesture made by wheelchair users. This prototype went through several modifications and one of them is the development of a torquemeter capable of acquiring necessary signals, easy to mount and dismount and more resistant to the environment that it has to stand. This piece of equipment also aims to be of low cost. Static and dynamic calibrations were made and tests with Wingate protocol were performed to evaluate effectiveness of the project. Although results showed that the torquemeter needs a few adjustments, there was a characteristic behaviour presented as previously seen in an early assembly of the prototype where instrumentation was permanent.
Palavras-chave: Wheelchair ergometer; Physical evaluation; Torquemeter
Sales, Thiago de Paula1; Rade, Domingos Alves2
1UFU; 2UFU/ITA
Resumo: Este texto apresenta alguns dos principais estudos relacionados à tecnologia de aeronaves de geometria adaptativa. Inicialmente, uma breve contextualização histórica é apresentada. Na sequência, relações qualitativas tipo causa-efeito são consideradas para a constatação de quais benefícios podem resultar da adoção de geometria variável em aeronaves. Por fim, são considerados alguns dos principais trabalhos de pesquisa realizados acerca do assunto, algumas iniciativas tomadas pelo setor privado, bem como conceitos relatados na literatura. As principais conclusões indicam que grandes avanços já foram conquistados, como comprovam implementações funcionais observadas em aviões de combate, mas que esforços de pesquisa e desenvolvimento são necessários para que projetos de aeronaves de geometria adaptativa tornem-se eficazes, seguros e prática comum, dada a natureza multidisciplinar do tema
Palavras-chave: Aeronaves de geometria adaptativa; materiais inteligentes; estruturas inteligentes; estruturas adaptativas
Tribologia e Materiais
MAGALHÃES, LUCIANO1; CUNHA, GUILHER RODRIGUES1; MORAES, JULIANO OSEIAS2; FRANCO, SINÉSIO DOMINGUES1; CANOBRE, SHEILA CRISTINA3
1FEMEC-UFU; 2LTAD-UFU; 3IQ-UFU
Resumo: A degradação de tubulações é um tema de grande importância para a indústria de óleo e gás. Dentre os diversos tipos de danos que um duto pode sofrer, a corrosão de sua superfície interna tem destaque, ocorrendo devido à interação do metal com o fluido prospectado, normalmente composto por água do mar e/ou água produzida (de alto teor salino), óleo, gases e particulados. A fim de estimar os efeitos da corrosão e, assim, prever a vida útil de uma tubulação, torna-se necessário aplicar técnicas de medição da taxa de degradação em condições dinâmicas. Para avaliar o desempenho das técnicas de cupons de perda de massa e resistência à polarização linear, condições de transporte de fluidos foram simulados em laboratório utilizando um flowloop com escoamento contendo água com 3,5% de NaCl (agente corrosivo) e areia (agente erosivo). Os resultados mostraram que as técnicas podem ser aplicadas num tribossistema dinâmico, pois os resultados são compatíveis com os efeitos medidos em condições estáticas para a técnica de resistência de polarização linear.
Palavras-chave: corrosão; taxa de corrosão; dutos; sistema dinâmico
Bertholdi, Jonas1; Franco, Sinésio D.1
1UFU
Resumo: O objetivo deste trabalho é a medição do desgaste oriundo de um ensaio em escala real de uma amostra de poliuretano (PU). Para isto, as amostras foram medidas antes e após o ensaio em uma máquina de medir a três coordenadas (MM3C), marca Zeiss, modelo Cortura 800. O ensaio de desgaste por deslizamento foi realizado de forma submersa em água de torneira a 16°C. A distância total percorrida foi de 30 km, com ciclos de 30 mm de amplitude, velocidade de 4 mm/s com a carga normal de 55 MN, o que corresponde uma pressão média entre 2 e 3 MPa. Os resultados obtidos mostram que a variação de dureza influenciou a perda de volume e também a maneira que o desgaste ocorreu.
Palavras-chave: PU ; Desgaste por Deslizamento; Perda de Volume
Oliveira Júnior, Mario Martins de1; De Mello, José Daniel Biasoli1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Na maioria das aplicações tribológicas, lubrificantes líquidos ou graxas são utilizados para combater o atrito e o desgaste. Mas quando as condições tornam-se muito severas, os lubrificantes sólidos podem ser a única opção para este controle. Uma combinação de lubrificantes sólidos e líquidos é viável e pode ter um efeito sinérgico benéfico na redução do atrito e no aumento da resistência ao desgaste das superfícies de deslizamento, em especial nos regimes elasto-hidrodinâmico e limite de lubrificação. Este trabalho visa estudar o efeito conjunto da lubrificação sólida (compósitos sinterizados contendo partículas de lubrificante sólido dispersos em uma matriz metálica por um processo de mistura simples) com a presença de um lubrificante líquido em regime de lubrificação conjunta em uma configuração de desgaste por deslizamento alternado. A utilização simultânea de lubrificantes sólidos e líquidos produz uma diminuição significativa no coeficiente de atrito (25%) quando comparado com a adição do lubrificante líquido apenas, sugerindo a existência de uma sinergia positiva entre os lubrificantes sólidos e líquidos. Esta ação conjunta reduz o coeficiente de atrito (cerca de 4x) e a taxa de desgaste em 50%. A lubrificação liquida utilizada isoladamente exerce uma grande influência no comportamento tribológico e governa o processo deixando um papel coadjuvante para os outros fatores.
Palavras-chave: Ligas autolubrificantes; Lubrificação fluida; Sinergia; Triboscopia
Moraes, Monique Alves Franco de1; Franco, Sinésio Domingues1; Soares, Alcimar Barbosa1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A indústria petrolífera possui em suas instalações dutos e equipamentos cujas constituições e, consequentemente, suas propriedades mecânicas não são devidamente conhecidas, o que dificulta a avaliação da integridade estrutural. Tradicionalmente, para se avaliar essa integridade através da estimativa das propriedades mecânicas, são empregados ensaios destrutivos, tais como ensaios de tração, impacto e fadiga. Alternativamente, para não ser necessária a remoção de material de uma área de interesse de um duto, o que requer uma prévia paralisação do processo de produção de petróleo, com riscos de desabastecimento e perdas com lucro cessante, são empregados ensaios in situ (não destrutivos), que incluem os ensaios de macroindentação instrumentada. Basicamente, estes ensaios são baseados em múltiplas indentações em um mesmo local de penetração, com ciclos de carregamento/descarregamento, sendo que a profundidade da impressão final não ultrapassa 300 𝜇m. Desta forma, com o monitoramento constante da carga e da profundidade de indentação determina-se uma curva característica do ensaio e, a partir de correlações entre essa curva e determinadas equações-modelo, pode-se estimar diversas propriedades mecânicas, tais como: limite de escoamento, limite de resistência, dureza, curva tensão x deformação, coeficiente de resistência e expoente de encruamento. O Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste (LTAD), em parceria com a PETROBRAS, está desenvolvendo uma terceira geração de equipamentos de macroindentação instrumentada, onde poder-se-á realizar ensaios submersos. Este trabalho tem por objetivo, portanto, o projeto e a concepção de um macroindentador portátil submersível, PropInSitu 3, o qual terá capacidade de aplicação de força de indentação máxima de 200 kgf para pressões hidrostáticas de até 3 bar e condições adversas do ambiente marinho.
Palavras-chave: macroindentação instrumentada; ensaios submersos; ensaios não destrutivos; propriedades mecânicas
Gonçalves Junior, Jose Lucio1; de Mello, Jose Daniel BIasoli1; Costa, Henara Lillian1
1UFU
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo reproduzir em laboratório a topografia de um cilindro de laminação a frio utilizado na indústria para posterior realização de testes tribológicos. Para isto utilizou-se a técnica de replicação para permitir a caracterização topográfica do cilindro via interferometria a laser 3D e a técnica de texturização por descargas elétricas para reproduzi-la. O material utilizado foi o aço VC10 temperado, com aquecimento a 950ºC e resfriado em caixa de areia, com dureza de 611 ± 30 Kgf/mm2Os resultados mostraram que o tratamento térmico gerou amostras com dureza desejável para um cilindro de laminação a frio e os parâmetros utilizados para texturização produziram os picos e vales característicos da textura e os parâmetros topográficos desejáveis foram obtidos no equipamento de eletroerosão.
Palavras-chave: Tribologia; Laminação a Frio; Interferometria a laser; EDT
Nicolosi, Eduardo R.1; Franco, Sinésio D.2
1PETROBRAS; 2UFU/FEMEC
Resumo: O ensaio de macroindentação instrumentada realizado in situ, por ser não destrutivo e utilizar equipamentos portáteis, é uma alternativa na determinação de propriedades mecânicas de tração de estruturas nas quais a remoção de corpos de prova, para realização de ensaios de tração, implica em grandes custos devido à interrupção da operação do equipamento, como é o caso de dutos para escoamento de petróleo. O modelo proposto por Haggag tem sido utilizado para estimar o limite de escoamento de aços a partir da curva "força x deslocamento", obtida no ensaio de macroindentação. Porém, a aplicação deste modelo depende do conhecimento de um parâmetro empírico βm, para o qual o valor de 0,2285 é normalmente adotado para aços-carbono. Os resultados apresentados no presente trabalho mostram que βm=0,2285 não é aplicável a todos os aços, além do valor deste parâmetro ser função do diâmetro do penetrador e da força máxima utilizados no ensaio. Uma nova metodologia de cálculo do limite de escoamento é apresentada, através da introdução de um novo parâmetro, bm ("offset de escoamento"), e novos valores para βm e bm são propostos.
Palavras-chave: macroindentação instrumentada; Modelo de Haggag; limite de escoamento
Pires, Raphael Rezende1; Franco, Sinésio Domingues1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Este trabalho tem como objetivo apresentar a metodologia que será utilizada na identificação do efeito da composição química, mais precisamente do enxofre e de alguns elementos de liga, nas propriedades mecânicas de juntas soldadas por atrito através do processo FTPW (Friction Tapered Plug Welding) de aços C-Mn da linha API. Para tanto, serão realizados ensaios mecânicos de tração, dobramento, indentação instrumentada e microdureza Vickers para a avalição das propriedades mecânicas das juntas soldadas. Técnicas metalográficas serão utilizadas para exame da macro e microestrutura e quantificação das inclusões de MnS.
Palavras-chave: Solda por atrito FTPW; Inclusões de MnS; ZTMA; Aço C-Mn; Reparo por atrito
Ferreira, Jéssica Afonso1; Naves, Marina Melo1; Menezes, Helder Henrique Machado1; Costa, Henara Lilian2; Magalhães, Denildo1
1Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia; 2Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Estudos in vitro e pesquisas clínicas têm demonstrado que a topografia de superfície de um implante tem forte efeito na osseointegração. Este trabalho teve como objetivo avaliar se a macrogeometria pode interferir na topografia de superfície do implante, no que se refere à microgeometria. Foram analisados três tipos de implantes de titânio da mesma empresa (Neodent, Curitiba, Brasil): G1 - Alvim (n = 3), G2 - Drive (n = 3), G3 - Titamax EX (n = 3). As superfícies dos implantes foram tratadas, de forma igual, com ataque ácido. Utilizaram-se discos de titânio como grupo controle: um disco com a superfície tratada (n = 1) e outro disco com superfície usinada (n =1). A caracterização da superfície foi analisada por meio de Interferômetro à Laser e Microscópio Eletrônico de Varredura. Os resultados mostraram que os parâmetros de rugosidade foram significativamente afetados pela geometria dos implantes. Os topos das roscas e das regiões lisas de todos os implantes tinham parâmetros de rugosidade muito semelhantes, independentemente da sua geometria e também foram muito semelhantes aos discos tratados pelo mesmo processo. Por outro lado, os flancos e vales das roscas apresentaram irregularidades. Uma vez que os discos lisos submetidos ao mesmo tratamento de superfície aplicado aos implantes dentários, conclui-se que o método para analisar os efeitos das topografias de superfícies durante os estudos in vitro deve ser cuidadosamente revisto.
Palavras-chave: Implantes Dentários; Osseointegração; Titânio
Teles, Vinícius Carvalho1; Victor, Silviu2; De Oliveira, C. A. S2; De Mello, José Daniel Biasoli1; Silva Jr, Washington Martins1
1UFU; 2UFSC
Resumo: Durante a conformação, o deslizamento entre a chapa de metal e a ferramenta causa o desgaste. A manutenção das ferramentas envolve o polimento da zona desgastada ou, em casos mais severos, a substituição da mesma. Revestimentos duros têm sido utilizados para diminuir custos. Ensaios de deslizamento alternado em revestimentos CrAlSiN depositados sobre aço ferramenta evidenciaram mecanismos de desgaste abrasivo, causados por partículas oriundas do desgaste anteriores. Neste trabalho, foi investigada a resistência à abrasão destes revestimentos, onde variou-se a topografia do substrato e a arquitetura do revestimento. Dois tipos de arquitetura foram estudados: multicamada e gradiente de composição química. Foi utilizado testes de microabrasão com partículas abrasivas de SiC e SiO2. Os resultados mostraram que não houve diferença nas taxas de desgaste entre as duas arquiteturas. O sistema de menor severidade apresentou uma taxa de desgaste uma ordem de grandeza menor.
Palavras-chave: PVD; CrAlSiN; revestimento multicamada; revestimento gradiente; microabrasão
Narvaez A., Miguel Angel1; Labiapari, Wilian da Silva2; de Mello, José Daniel Biasoli1
1Universidade Federal de Uberlândia; 2Universidade Federal de Uberlândia/APERAM
Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar a influência da textura cristalográfica e resistência à corrosão de aços inoxidáveis ferríticos estabilizados e não estabilizados ao nióbio. Usou-se para o estudo os aços inoxidáveis ferríticos ASTM S43000 com e sem estabilização ao Nb. Neles realizou-se uma caracterização cristalográfica (EBSD) por meio de figura de polos inversa (IPF) e da função de distribuição de orientação cristalina (FCOD). As amostras foram submetidas a ensaios de polarização potenciodinâmica anódica (desaeração por gás argônio de alta pureza) para soluções de 3,56% NaCl e 1N de H2SO4 e depois dos ensaios examinadas na superfície por microscopia MEV. A análise dos resultados mostrou claramente que a textura cristalográfica influência a resistência à corrosão. O nióbio diminui a presença de orientações preferenciais, e, por consequência, a influência da textura na resistência à corrosão, no entanto aumenta a resistência à corrosão nos aços inoxidáveis pela formação de carbonetos de nióbio.
Palavras-chave: Polarização potenciodinâmica; Corrosão; Textura cristalográfica; Elementos estabilizadores; Aços inoxidáveis ferríticos; Nióbio
Garcia, Regina Paula1; Costa, Henara Lillian1
1UFU
Resumo: O Inconel 625 é muito utilizado nos diversos segmentos da indústria petrolífera devido a sua elevada resistência a corrosão, porém nos sistemas de bombeamento pode ocorrer o movimento relativo sob a presença de partículas de areia abrasivas ocasionando à micro abrasão. Este trabalho utilizou Plasma por arco transferido (PTA) para depositar pó de Inconel 625 sobre substratos de aço carbono, tal processo permite altas taxas de deposição, microestrutura fina e baixa diluição com excelente qualidade de depósito. Como parâmetros principais de deposição foram utilizados corrente, velocidade de soldagem e taxa de alimentação de pó, combinados a fim de obter diferentes níveis de energia. Análise macroscópica dos depósitos permitiu a avaliação da diluição e das características geométricas do cordão (largura, penetração e reforço). A microestrutura dos depósitos foi avaliada por microscopia ótica, determinação de perfis de microdureza e análise de SEM, observando-se que todos os revestimentos apresentaram microestruturas dendríticas, típicas de materiais de soldados. A sua morfologia era complexa e variada, a partir da interface substrato-depósito. Os parâmetros de soldagem resultaram em depósitos com características macro e microscópicas muito diferentes. A resistência à abrasão dos depósitos por PTA foi avaliada através de ensaios de desgaste micro abrasão, utilizando soluções de sílica de concentrações diferentes e duas esferas diferentes (aço martensítico duro e zircônia). Condições que resultaram em deslizamento de abrasivos, rolamento de abrasivos e regimes mistos também foram identificadas. A energia de soldagem afetou a resistência de micro abrasão dos depósitos, que podem ser correlacionados com a sua dureza.
Palavras-chave: PTA; Inconel 625; microabrasão; mecanismos de desgaste
da Silva, Leonardo Rosa Ribeiro1; Costa, Henara Lillian1; Prado, Barbosa2
1UFU; 2Tarsis Prado
Resumo: A topografia de uma superfície é um fator determinante em diversas aplicações tribológicas e pode ser uma alternativa para a melhoria de desempenho de componentes mecânicos em movimento relativo. Vários métodos de texturização superficial estão disponíveis, sendo a escolha do mais adequado baseada principalmente no custo e praticidade de implementação do mesmo para a finalidade em questão. Este trabalho visa o desenvolvimento de um aparato capaz de texturizar superfícies cilíndricas através de remoção eletroquímica, com o objetivo de melhorar o desempenho na lubrificação em cilindros automotivos.
Palavras-chave: engenharia de superfícies; texturização superficial; lubrificação; tribologia

PROGRAMAÇÃO

26 NOV
quarta
08:00-09:30
Cerimônia de Abertura
Autoridades Confirmadas:
Prof. Alexandre Walmott Borges
Diretor de Pós-graduação da UFU
Prof. Marcelo Emílio Beletti
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação da UFU
Prof. Valder Steffen Jr.
Diretor da Faculdade de Engenharia Mecânica/UFU
Prof. Márcio Bacci
Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica/UFU

Palestra de Abertura
TEMA: O pós-graduado e o futuro da educação no Brasil.
PALESTRANTE: David G. Francis, PhD.
09:30-10:00
coffe break / Sessão de Poster

Programação & instruções
10:00-11:00
Palestra 1
TEMA: How to find PhD Opportunities in the U.S.
PALESTRANTE: Frances Zarnitzky - EducationUSA Adviser
11:00-12:00
Palestra 2
TEMA: Influência do Discente no Conceito do Programa
PALESTRANTE: Prof. Gilmar Guimarães
11:30-14:00
almoço
14:00-14:30
LEST - Lab. de Energia e Sistemas Térmicos
14:30-15:00
LTAD - Lab. de Tecnologia em Atrito e Desgaste
15:00-15:30
LMEst - Lab. de Mecânica de Estruturas "Prof. José Eduardo Tannus Reis"
15:30-16:00
coffe break / Sessão de Poster

Programação & instruções
16:00-16:30
LEPU - Lab. de Ensino e Pesquisa em Usinagem
16:30-17:00
LAPROSOLDA - Laboratório de Soldagem
17:00-17:30
Happy Hour de Abertura
27 NOV
quinta
08:00-08:30
MAPL - Manufacturing Automated Planning Laboratory
08:30-09:00
LAV - Laboratório de Acústica e Vibrações
09:00-09:30
MFlab - Laboratório de Mecânica dos Fluidos
09:30-10:00
coffe break / Sessão de Poster

Programação & instruções
10:00-11:30
Palestra 3
TEMA: Propriedade Intelectual e Transferência de Tecnologia
PALESTRANTES: Letícia de Castro Guimarães e Erika Freitas Santana - Agência Intelecto/UFU
11:30-14:00
ALMOÇO
14:00-14:30
Laboratório de Metrologia
14:30-15:00
CIMNE - Centro Internacional de Métodos Numéricos em Engenharia
15:00-15:30
LPM - Lab. de Projetos Mecânicos "Prof. Henner Alberto Gomide"
15:30-16:00
coffe break / Sessão de Poster

Programação & instruções
16:00-16:30
LTCM - Lab. de Transferência de Calor e Massa
16:30-17:00
LTM - Lab. de Tribologia e Materiais
17:00-17:30
LSM - Lab. de Sistemas Mecânicos
28 NOV
sexta
08:00-10:00
mesa redonda
O Papel do Discente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Membros da Mesa:
Prof. Valder Steffen Jr.
Diretor da Faculdade de Engenharia Mecânica/UFU
Prof. Márcio Bacci
Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica/UFU
Prof. Gilmar Guimarães
Professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica/UFU

encerramento
21:00
FESTA DE ENCERRAMENTO