PROJETOS

Esta seção destina-se a apresentar e divulgar vários projetos próprios da empresa ou com participação e/ou nosso apoio direto ou indireto.

Tratam-se de trabalhos de interesse científico/tecnológico empregados na solução de questões relevantes ou para formação de profissionais em diversas áreas, como apresentados a seguir.


Engenharia Metalúrgica (5 Trabalhos) :

  1. Análise dos gradientes de energia térmica com o auxílio da termografia durante o ensaio de tração (TCC Dez./2018)
  2. Análise de Desempenho Mecânico e Químico de Juntas Soldadas: Estudo de Caso de uma Tubulação para Baixas Temperaturas para Aplicação Offshore (TCC Dez./2017)
  3. Estudo da influência do soldador na união por solda de um aço estrutural (TCC Dez./2017)
  4. Influência dos processos GTAW, SMAW, FCAW para a soldagem do aço inoxidável duplex SAF 2205 (TCC Dez./2015)
  5. Estudo e avaliação da susceptibilidade à corrosão de aços inoxidáveis austeníticos em ambiente industrial (TCC Jan./2015)
  6. Métodos alternativos para determinação de tenacidade à fratura em barras de aço API 5L (TCC Dez./2011)


Engenharia Mecânica (16 Trabalhos) :

  1. Desenvolvimento de um dispositivo para ensaio de expansão de furo em máquina universal de ensaios mecânicos destrutivos (TCC Dez./2018)
  2. Plataforma de treinamento de controle motor em membros inferiores (TCC Dez./2018)
  3. Definição de um ciclo de recuperação para desvios ferroviários (TCC Dez./2018)
  4. Materiais piezoelétricos: uma análise de seu potencial como Energy Harvesting (TCC Dez./2018)
  5. Máquina de ensaio de torção em arames de aço (TCC Dez./2018)
  6. Sistema para Recuperação de Marcha Composto de Andador Articulado e Palmilha com Sensores de Carga (TCC Dez./2017)
  7. Utilização de célula de hidrogênio para o aumento do desempenho de motores ciclo Otto por meio de eletrólise da água (TCC Jan./2017)
  8. Unidade de Circulação de Água Marinha Alimentada por Sistema Fotovoltaico (TCC Dez./2017)
  9. Produção Sustentável de Energia Térmica a Partir de Piscinas Solares de Gradiente Salino (TCC Dez./2017)
  10. Análise de Falhas Mecânicas (empregando ferramentas de qualidade) (TCC Dez./2017)
  11. Validação do Comportamento Plástico de Materiais Dissimilares de Aço Estrutural Naval pelo Método de Elementos Finitos via SolidWorks Simulation (TCC Mai./2017)
  12. Aplicação de Metodologia de Análise de Falhas para Melhoria nos Procedimentos de Manutenção da Lança de um Guindaste Portuário (TCC Jan./2017)
  13. Projeto e Construção de Uma Máquina de Ensaio de Fadiga Flexo-Rotativa (TCC Dez./2016)
  14. Gestão de ativos empregando análise de confiabilidade estatística de weibull e aplicação para a manutenção otimizada de uma correia transportadora (TCC Dez./2016)
  15. Desenvolvimento de um Módulo para Ensaio de Resistência à Cavitação (TCC Dez./2016)
  16. Análise Experimental em um Trocador de Calor do Tipo Casco e Tubo (TCC Dez./2016)


Engenharia de Materiais, além dos metais (1 Trabalho) :

  1. Estudo de materiais poliméricos utilizados em impressoras 3D open source (TCC Dez./2017)


Engenharia Civil:

  • Estudo da Reação Álcali-Agregado Através da Expansão e Compressão em Concreto (2017) - arquivo não disponível
  • Melhoria do Desempenho do Concreto pela Adição de Nanoparticula de Prata, 'Nanoagregado Inteligente' (2017) - arquivo não disponível


Projetos na área da Engenharia Metalúrgica

1) ANÁLISE DOS GRADIENTES DE ENERGIA TÉRMICA COM O AUXÍLIO DA TERMOGRAFIA DURANTE O ENSAIO DE TRAÇÃO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Arthur Rodrigues Cândido de Oliveira
  • Douglas Luiz da Silva Ganança
  • Fernando Chad Silva
  • Gabriel Tonéra de Morais
  • Theophilusjakobus Costa Fiuza Verburg

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: A análise termográfica é uma técnica de diagnostico baseado em um ensaio não destrutivo, que utiliza câmeras e sensores infravermelhos para medição de temperatura e distribuição de calor. A termografia é amplamente empregada numa variedade de situações, desde armamentos bélicos, passando por técnicas preditivas de manutenção industrial, inclusive diagnósticos médicos. Um novo campo em desenvolvimento é a aplicação da termografia na avaliação de ensaios de deformação plástica. Uma câmera termográfica tem a capacidade de detectar a radiação transmitida do material, podendo assim mensurar a alteração da temperatura durante a deformação. Usando três corpos de prova, de aço ao carbono, de diferentes espessuras foram escolhidos para análise de deformação plástica através de um ensaio de tração e auxílio de uma câmera termográfica, com o objetivo de analisar as variações de temperaturas conforme a deformação dos corpos de prova. Por estes experimentos podemos aventar que o gradiente de temperatura detectado pelo processo termográfico, pode ser relacionado com a deformação do material.

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2) ANÁLISE DE DESEMPENHO MECÂNICO E QUÍMICO DE JUNTAS SOLDADAS: ESTUDO DE CASO DE UMA TUBULAÇÃO PARA BAIXAS TEMPERATURAS PARA APLICAÇÃO OFFSHORE

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Adriana Rey Rey
  • Ethiene Raunaimer Takakura
  • Felipe de Oliveira Barros
  • Jeferson Alves de Oliveira
  • Mauro André Guilherme Vieira Júnior
  • Wanderley Graça Rivela Júnior

Orientadores: Willy Ank de Morais, Valmir Demarchi e Nestor Ferreira de Carvalho


Resumo: Este trabalho tem como objetivo a descrição quantitativa e qualitativa dos diferentes desempenhos sob corrosão de uma junta soldada composta por materiais quimicamente similares e dissimilares. No presente estudo foram analisadas possíveis alterações nas características dos corpos de prova com dois formatos geométricos, tubos e chapas de aço carbono estrutural comum, dimensionados e preparados adequadamente para serem soldadas por meio do processo de soldagem TIG empregando consumíveis de diferentes composições químicas, ER 70S-3 e ER 80S-Ni2. As amostras foram submetidas a ensaio de corrosão acelerada por perda de massa, através da imersão dos mesmos em uma solução química de água destilada e ácido sulfúrico com 98% de concentração em uma cuba com simulação de fluxo constante, controlando diariamente parâmetros como pH e temperatura para que não influenciassem diretamente nos resultados do experimento. Posteriormente, as amostras foram caracterizadas através de ensaios laboratoriais de tração, dureza, metalografia e rugosidade de modo a quantificar as possíveis alterações nas características mecânicas, estruturais e superficiais. O resultado final foi que a corrosão ocasionada em uma junta dissimilar apresentou características diferenciadas e mais deletérias ao desempenho estrutural do material.

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3) ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO SOLDADOR NA UNIÃO POR SOLDA DE UM AÇO ESTRUTURAL

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Alex Valeriano Rodrigues
  • Ivan Cruz Oliveira Silva
  • Marcelo Tadeu de Oliveira Paixão
  • Vitor Hugo dos Santos Brasileiro

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: Neste presente trabalho, utilizando referências bibliográficas e experiências em campo e em laboratório, foi analisado a influência do operador de soldagem na qualidade final da solda. Foram utilizados os processos TIG (GTAW) e eletrodo revestido (SMAW), que são alguns dos principais meios de soldagem utilizados nas indústrias. A análise foi feita comparando as soldas de topo efetuadas em corpos de prova de aço SAE J403 grau 1020 na posição vertical, por três diferentes soldadores com níveis diferentes de experiências e certificações, analisando o desempenho do soldador de acordo com as qualificações do mesmo, pois independente do processo e parâmetros de soldagem, a atuação do soldador na prática influi diretamente na qualidade do cordão de solda. Sabendo que diferentes ambientes e condições de trabalho podem influenciar o estado psicológico dos profissionais, especialmente em processos mais manuais de soldagem. O trabalho também está avaliando o desempenho dos profissionais em dois ambientes diferentes, industrial e laboratorial. Os corpos de prova gerados foram submetidos a ensaios destrutivos, não destrutivos e visuais, como forma de quantificar cientificamente a influência destas condições consideradas secundárias no desempenho da junta soldada.

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4) INFLUÊNCIA DOS PROCESSOS GTAW, SMAW, FCAW PARA A SOLDAGEM DO AÇO INOXIDÁVEL DUPLEX SAF 2205

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Diego Salgado Prado
  • Douglas Oliveira de Souza
  • Fábio Ferreira de Souza
  • Nilton Ferreira da Silva Neto

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: O aço inoxidável duplex surgiu no mercado para atender as necessidades de um material que tivesse alta resistência a corrosão sob tensão e uma alta resistência mecânica. A estrutura deste material é constituída por 50% de fase austenita e 50% de fase ferrita, o que lhe confere as propriedades requeridas. Em contrapartida, os aços inoxidáveis duplex são de difícil soldabilidade, por quanto devem ser mantidos o balanço de fases ferrita/austenita e evitado o surgimento de fases fragilizantes no material, como a fase sigma. O presente trabalho tem como objetivo realizar a soldagem de 3 (três) corpos de prova do aço inoxidável duplex SAF 2205 utilizando 3 (três) diferentes processos de soldagem, foram eles: Arame tubular (FCAW), TIG (GTAW) e Eletrodo revestido (SMAW), respeitando a temperatura entre passes menor que 150°C. Após a soldagem, foram realizados ensaios mecânicos e macrografia dos corpos de prova. Assim, foi possível observar qual foi o comportamento da estrutura obtida por cada processo, bem como a resistência mecânica para cada corpo de prova .

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5) ESTUDO E AVALIAÇÃO DA SUSCEPTIBILIDADE À CORROSÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS EM AMBIENTE INDUSTRIAL

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Gustavo Francisco Souza
  • Hengels Desidério Gomes
  • Luiz Carlos Figueroa Junior
  • Moises Souza Sidrão

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: As perdas decorrentes da oxidação de materiais ferrosos alcançam a monta de 5% do PIB de um país. Para evitá-las são empregados os aços inoxidáveis, que possuem seus mecanismos de falha característicos. O objetivo deste trabalho é demonstrar o resultado de um sistema ineficaz na seleção e tratamento de uma liga AISI 304 no lugar do AISI 304L, evidenciando meios de tratamento e a importância da gestão adequada de materiais.

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6) MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA DETERMINAÇÃO DE TENACIDADE À FRATURA EM BARRAS DE AÇO API 5L

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Claudio Antonio Guzansky Rocha
  • Danilo Almirón Pereira
  • Fernando Souza de Almeida
  • Ronaldo Bonometti Vallesi
  • Tiago Machado Salvador

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: Neste trabalho estão contidos conceitos sobre algumas propriedades dos materiais, porém com foco na tenacidade, tenacidade à fratura e os métodos para obtenção destes parâmetros. No caso da medição da tenacidade à fratura, conceito definido genericamente como a resistência à extensão de uma trinca, é compulsória a presença de um forte concentrador de tensão (trinca) no corpo de prova como forma de induzir a fragilidade. Assim, a tenacidade à fratura é quantificada através de ensaios mais elaborados e descritivos que medem, por exemplo: a intensidade de tensões crítica (KIC); a abertura da ponta da trinca (CTOD – Crack Tip Open Displacement) ou a energia máxima absorvida pela zona plástica induzida pela trinca (integral J). Entretanto, estes testes são relativamente dispendiosos e consomem grande tempo, além do fato de que não ser fácil atender às limitações requeridas pelas normas. Por essa razão neste trabalho serão analisados alguns dos métodos mais recentemente utilizados para determinar a tenacidade à fratura, com foco no ensaio e tração com corpo de prova entalhado, e oferecer soluções alternativas para tal.

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Projetos na área da Engenharia Mecânica

1) DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO PARA ENSAIO DE EXPANSÃO DE FURO EM MÁQUINA UNIVERSAL DE ENSAIOS MECÂNICOS DESTRUTIVOS

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • André Santos de Oliveira
  • Bruno Soares de Miranda
  • Felipe Cirilo Pereira Alves
  • Helton da Silva Santos
  • Pedro Vinicius de Oliveira Barreto

Orientadores: Willy Ank de Morais e Fábio dos Santos Silva


Resumo: O ensaio de expansão de furo é utilizado para estudar os comportamentos específicos da estampagem de chapas com furos e sua respectiva expansão nas chapas de aços, suas propriedades mecânicas, detalhamento e análise da propagação de trincas e sua conformação. Estuda-se aços que geralmente possuem uma avançada alta resistência mecânica combinado com uma boa conformação, AHSS (Advanced High Strength Steels) e faz com que se tenha uma sensibilidade maior em processos estampagem, como embutimento e flangeamento, e possibilitando estudar e analisar o comportamento da sua resistência e ductilidade em específico até a propagação de trincas nas bordas do furo expandido. O AHSS é desenvolvido para que se possa fabricar produtos mais finos, de menor massa que levem segurança, economia e que também tenham impacto ecológico positivo. Neste estudo foram avaliados aços que precisam ter característica de conformação local. Também simula condições semelhantes a produção de peças, diferentemente dos ensaios de tração. A aplicação da expansão de furo pode ser vista em chapas metálicas usadas comumente em indústrias automotivas. Para a aplicação e normalização deste ensaio de expansão de furo, deve ser obedecida a norma ISO 16630 (2017). Como resultado obtido foi à realização do ensaio na máquina universal de ensaios mecânicos através do desenvolvimento do dispositivo de adaptação, com isso verificaram-se dados mais precisos e estudo de variáveis a fim de minimiza-las.

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2) PLATAFORMA DE TREINAMENTO DE CONTROLE MOTOR EM MEMBROS INFERIORES

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Cristian Trindade Rezende
  • Evaldo Santos Lima
  • Lucas Rezende de Oliveira
  • Paulo Henrique Aprígio Macedo
  • Vitor Rodrigues de Matos

Orientadores: Willy Ank de Morais e Ivo Koedel Filho


Resumo: A constante busca pelo aperfeiçoamento e inovação tecnológica para melhorar a qualidade de vida, eficiência dos processos industrial, comercial, segurança pública e principalmente no que se diz em geração de emprego para a população, são consideradas algumas das questões motivacionais que impulsionam a criação dos diversos projetos nas instituições de ensino. Isso também se torna necessário na vida acadêmica para que os alunos possam iniciar o interesse pela pesquisa, aperfeiçoamento ou criação de projetos que poderão ser utilizados em larga escala para melhorar o modo e o tempo de vida do ser humano. Este trabalho, por exemplo, apresenta o aperfeiçoamento do projeto de uma plataforma de exercícios, visando ajudar pessoas que são portadoras de doenças genéticas, que sofreram acidente físico causando sequelas neurológicas ou que adquiriram alguma outra doença ao longo da vida e que prejudiquem o desenvolver ou controle dos membros inferiores. Com o auxílio de um profissional da área da fisioterapia, poderá ser verificado se está tendo evolução no tratamento por mecanoterapia, através de um visor que será instalado no protótipo e que mostrará a carga que o paciente estará aplicando sobre o equipamento, podendo assim o profissional decidir quais medidas ele deverá tomar.

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3) DEFINIÇÃO DE UM CICLO DE RECUPERAÇÃO PARA DESVIOS FERROVIÁRIOS

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Raquel Martins Rodrigues

Orientadores: Willy Ank de Morais e Aureo Emanuel Pasqualeto Figueiredo


Resumo: O objetivo deste trabalho é analisar as condições gerais de desgaste de componentes designados como “jacarés” que equipam os Aparelhos de Mudança de Via (AMV). As linhas consideradas neste estudo possuem predominância de composições de carga e objetivou-se criar um ciclo de manutenção preventiva para seus AMV’s. Este estudo tem importância na segurança do tráfego de veículos ferroviários, assim como no custo de substituição dos componentes estudados, concluindo-se que sua reparação bem planejada prolonga seu uso em serviço.

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4) MATERIAIS PIEZOELÉTRICOS: UMA ANÁLISE DE SEU POTENCIAL COMO ENERGY HARVESTING

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Isadora Coffani Dos Santos de Siqueira
  • Jéssica de Deus Lima
  • Matheus Bezerra Moraes
  • Victor Lins Cavalcante Garicots de Carvalho
  • Vinicius Lima Barata Valentim

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: Este trabalho visa esclarecer o estudo sobre materiais inteligentes para geração de energia limpa e renovável, baseando-se em energy harvesting, que é o processo de retirar energia de fontes renováveis (Sol, ventos, ondas, vibração, etc.). A conversão da energia mecânica em energia elétrica, através da vibração é estudada com o uso de elementos piezoelétricos. Para a realização da análise de sistemas de recuperação de energia através de coletores piezoelétricos, foi estudado e analisado um grande acervo bibliográfico de artigos científicos correlacionados aos temas e já publicados dentre os anos 2003 a 2015. Com a pesquisa, foi desenvolvida uma síntese sobre as informações contidas nos artigos em questão com as informações que apresentam maior relevância para o desenvolvimento de um gerador elétrico à marcha humana. Assim, comparando tais informações com os resultados dos experimentos realizados, foi possível chegar a hipóteses de possíveis melhorias de desempenho dos projetos vistos, com a intenção de ser útil para possíveis projetos na área de Energy Harvesting..

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5) MÁQUINA DE ENSAIO DE TORÇÃO EM ARAMES DE AÇO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Alberto de Oliveira Fernandes
  • Gêmisson Arcanjo Nascimento Junior
  • Leandro Rodrigo da Silva
  • Roberto Cruz de Jesus
  • Thuiany Gabrielly da Silva Matos

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: O estudo do comportamento mecânico de um material muitas vezes exige a aplicação de esforços e outras condições, como por exemplo variação de temperatura. Estes estudos, costumeiramente denominados ensaios mecânicos, são realizados em laboratório com a ajuda de uma máquina que exerça os esforços necessários no material e interprete o seu comportamento podendo gerar dados gráficos, numéricos ou textuais. Uma máquina de ensaio de torção, permite o estudo das reações do material quando este recebe uma força de torção, mostrando as tensões atuantes e as deformações que o material estará submetido quando solicitado realmente. A partir dos dados coletados no ensaio de torção, é possível definir se o material estará apto a operar sem risco de quebrar ou apresentar defeito, garantindo sua segurança e qualidade, além disso, o ensaio fornece informações mais significativas no estudo do comportamento dos metais em regime plástico quando comparado a outros tipos de ensaio.

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6) SISTEMA PARA RECUPERAÇÃO DE MARCHA COMPOSTO DE ANDADOR ARTICULADO E PALMILHA COM SENSORES DE CARGA

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Daniel Alonso Krinas
  • Eduardo dos Santos Sousa
  • Renata de Andrade Imbernon Cortez
  • Vinicius da Corte Faria
  • Willians Silva dos Santos

Orientadores: Willy Ank de Morais e Ivo Koedel Filho


Resumo: PA atual evolução tecnológica no quesito de aquisição e processamento de dados promoveu à biomecânica através da instrumentação de acessórios aplicados a fisioterapia, a medição de forças descarregadas pelos pacientes, permitindo assim métodos mais precisos para tratar, diagnosticar e prevenir afecções neuromusculares. Assim, foi desenvolvido neste trabalho um conjunto formado por um andador prolongado e uma palmilha com sensores para medição de descarga de peso corporal em cada membro inferior, de modo a possibilitar aos mesmos um treino de marcha com maior número de passos e uma recuperação com auxílio de uma melhor percepção corporal. O projeto envolve uma pesquisa de mercado, para verificar aceitação das clínicas de fisioterapia em relação ao conjunto proposto, assim como as características e necessidades das mesmas e de seus pacientes. Com esses resultados e através de pesquisas foram realizados estudos para definição do local da fábrica e seu layout, definição da quantidade a ser produzida e preço, definição do fluxo de produção, da mão de obra necessária e análise da viabilidade econômica do projeto. Além disso, foi realizado um estudo do conjunto em relação a definição geral da estrutura, sua resistência a cargas, estudo dos materiais envolvidos em sua construção e cálculos necessários para a estabilidade estrutural do andador através do uso de um software de simulação, além de uma descrição do processo de desenvolvimento e montagem da palmilha para que possam ser utilizados por pacientes, promovendo assim a autonomia dos mesmos. Com isso, o presente trabalho tem como objetivo auxiliar os deficientes motores na aquisição de ortostatismo e marcha..

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7) UTILIZAÇÃO DE CÉLULA DE HIDROGÊNIO PARA O AUMENTO DO DESEMPENHO DE MOTORES CICLO OTTO POR MEIO DE ELETRÓLISE DA ÁGUA

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Fellipe Figueiredo Barros
  • José Clebson Santos de Oliveira
  • Thiago Oshiro
  • Victor Pires Antas

Orientadores: Willy Ank de Morais e Deovaldo de Moraes Júnior


Resumo: Uma grande parcela da matriz energética global é composta de combustíveis fósseis, o que contribui diretamente na poluição atmosférica do nosso planeta, sendo também um recurso que leva milhões de anos para se renovar. Esses fatos levaram a humanidade a buscar novas fontes de energia renováveis, porém, sabe-se que existe uma dependência estabelecida muito forte em relação às fontes fósseis, e por isso, os meios que amenizem esse consumo são mais aceitáveis do que as substituí por completo. A eletrólise é um processo eletroquímico que pode ser utilizado para reduzir o uso de combustíveis não renováveis, pois conforme a patente US5149407A publicada em 1992 por Stanley A. Meyer, é possível utilizar corrente elétrica para dissociar elementos químicos como o hidrogênio e utilizá-los como aditivos para melhorar o rendimento durante a combustão. Enquanto outras fontes de energia como solar, hídrica e eólica são convertidas em eletricidade, a eletrólise percorre um caminho contrário, transformando eletricidade em energia química. Dentro do contexto da pesquisa apresentada, a eletrólise será incorporada na forma de uma célula eletrolítica, da qual é alimentada através de um sistema gerador de corrente elétrica. A energia que era contida ou desperdiçada por esse sistema será canalizada para a célula, que por sua vez produzirá hidrogênio através da eletrólise. Diferente de Meyer (1992), neste estudo, uma célula eletrolítica será desenvolvida com a finalidade de quantificar a produção de hidrogênio ao variar correntes e diferentes concentrações mássicas do eletrólito, após a quantificação, simulações empíricas serão realizadas com os dados obtidos com o intuito de verificar o aumento do rendimento térmico no ciclo Otto..

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8) UNIDADE DE CIRCULAÇÃO DE ÁGUA MARINHA ALIMENTADA POR SISTEMA FOTOVOLTAICO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Alice de Oliveira Pereira
  • Ariane Siqueira Barbosa
  • Leandro Souza Barbosa
  • Stephany Duarte dos Santos
  • Thiago da Silva Pio

Orientadores: Willy Ank de Morais e Carlos Alberto Amaral Moino


Resumo: Este trabalho tem como objetivo o dimensionamento para a implantação de um sistema de bombeamento fotovoltaico, utilizando bomba centrífuga. Esse sistema será empregado na Ilha dos Arvoredos, no litoral de Guarujá/SP, local sob a responsabilidade da Fundação Fernando Lee; em uma piscina a ser utilizada em pesquisas biológicas da vida marinha por pesquisadores da UNAERP-Guarujá e USP. Para isso foi dimensionado um sistema de bombeamento fotovoltaico, que é uma alternativa viável, pois trata-se de um local sem acesso à eletricidade, sendo que a conexão da ilha à grade elétrica nacional seria muito dispendiosa. Primeiramente, realizou-se uma visita à ilha, para inspecionar e analisar a piscina natural, contida ao largo de suas margens, que será o local da instalação e atuação do sistema de controle de nível de água. A partir dessa visita, foram coletados dados de volume e vazão de água necessários para um sistema de controle de nível da água dessa piscina. Para a alimentação desse sistema serão empregados painéis fotovoltaicos no sistema off grid, em razão de não estarem conectados à rede elétrica da concessionária da região e específicos para uso local. Neste caso, além dos painéis, serão empregadas baterias para armazenamento de energia e homogeneização do funcionamento da bomba e assim da capacidade de controle do nível de água. Foram dimensionados três sistemas, cada um com o mesmo propósito para apresentar maiores alternativas para a administração da ilha, tendo como parâmetro principal os dias de renovação da água na piscina, influenciando no seu custo conforme a cotação apresentada no capítulo 6. Espera-se que este projeto atenda à iniciativa da administração da ilha em consumir energia sem afetar o meio ambiente. A implantação de um sistema de bombeamento fotovoltaico na Ilha dos Arvoredos é considerada uma ótima opção por tratar-se de um local sem acesso à eletricidade..

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9) PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE ENERGIA TÉRMICA A PARTIR DE PISCINAS SOLARES DE GRADIENTE SALINO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Iego Aguiar Ribeiro
  • Jaqueline Aline Travaglia
  • João Felipe Barbosa Bernardo da Silva

Orientadores: João Maria de Freitas e Willy Ank de Morais


Resumo: Ao longo das últimas décadas, torna-se cada vez maior a preocupação com as fontes de energia, devido à escassez dos recursos naturais que atualmente são usados para sua geração, como água e petróleo. Com isso, formas sustentáveis estão sendo cada vez mais exploradas com o intuito de suprir essa necessidade. A energia solar, por sua vez, desempenha um papel fundamental devido a um meio ambiente limpo. Há vários tipos de aplicações de energia solar, incluindo as piscinas solares. Uma piscina solar consiste em um reservatório de água com três gradientes salinos distintos que provocam densidades diferentes na água, inibindo que o calor recebido seja dissipado por perda natural para a atmosfera. As camadas salinas são classificadas em: Zona Convectiva Superior (ZCS), Zona Não Convectiva (ZNC) e Zona de Armazenamento de Calor (ZAC). As densidades das zonas da piscina aumentam de cima para baixo. A partir da produção da energia térmica pelas piscinas solares é possível realizar vários procedimentos como: aquecimento, dessalinização da água, refrigeração e até mesmo geração de energia elétrica. Por meio de um protótipo de piscina solar comprovou-se a capacidade de armazenamento de calor com dois tipos de sais distintos, o Cloreto de Magnésio (MgCl2) e o Cloreto de Sódio (NaCl). Uma comparação entre ambos mostrou que o sal de Cloreto de Magnésio permite obter uma melhor capacidade para obtenção de armazenamento de calor e assim concluir a viabilidade para uma aplicação real..

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10) ANÁLISE DE FALHAS MECÂNICAS (empregando ferramentas de qualidade)

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • João Paulo Reis Lima
  • Leonardo Carvalho da Cruz
  • Lucas Acquaviva Carrano de Godois
  • Pedro Alves de Andrade dos Santos

Orientadores: Willy Ank de Morais e Juliana Farah Rebouças da Silva


Resumo: Este trabalho avaliou o uso das ferramentas de qualidade e métodos de análise de falhas na investigação e determinação de falhas em um equipamento industrial. Duas metodologias selecionadas, o ciclo PDCA e o MASP, foram empregadas juntamente com outras ferramentas da qualidade, na análise de uma bomba utilizada em uma planta industrial para produção de ácido sulfúrico, produto químico de uma grande empresa do polo industrial de Cubatão (SP). Neste equipamento, a ocorrência de constantes anomalias vem interferido diretamente na produção e rendimento econômico do processo, causando eventos indesejáveis de manutenção corretiva. O trabalho apontou que as metodologias empregadas permitem acessar as causas raízes das falhas, a partir das quais foram propostas soluções viáveis para garantir e aumentar confiabilidade do processo fabril..

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11) VALIDAÇÃO DO COMPORTAMENTO PLÁSTICO DE MATERIAIS DISSIMILARES DE AÇO ESTRUTURAL NAVAL PELO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS VIA SolidWorks Simulation

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Ayrton de Freitas Silva
  • Douglas Hector Moura de Lima
  • Jogi Miyashita Júnior
  • Kauê Crepaldi Silva
  • Lucas de Almeida Furtado
  • Paulo Renato Colin
  • Tiago Lopes dos Santos

Orientadores: Valmir Demarchi, Willy Ank de Morais e Manoel Messias Neris


Resumo: Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi estudado o comportamento plástico de corpos de prova retirados de chapas de aço para construção naval, soldadas pelo processo de arco submerso. Tal comportamento foi analisado pela execução de ensaios de tração com corpos de prova de diversas espessuras e comparação dos valores obtidos nesta análise com valores obtidos pela reprodução do mesmo ensaio por intermédio do método dos elementos finitos. Para acompanhamento dos ensaios de tração foram utilizadas duas câmeras digitais que registraram os corpos de prova antes, durante e após a análise. Com base nas imagens foi possível executar um mapeamento dos perfis de deformações nos corpos de prova nas diversas etapas do processo. Ensaios de dureza foram realizados nos espécimes para que tais dados pudessem ser correlacionados com as tensões limite de resistência das diferentes regiões dos corpos de prova para inserção destes dados no modelo numérico. Referente as simulações via SolidWorks, fez-se necessária a calibração do modelo pela análise de um corpo de prova de material homogêneo para a obtenção empírica dos valores de módulo tangente dos metais envolvidos na análise. Através da obtenção de tais dados, foram efetuadas análises numéricas com os espécimes dissimilares, isto é, os corpos de prova que possuíam solda em sua composição, e os resultados destes estudos foram comparados com os valores obtidos pelos ensaios reais para a verificação da compatibilidade, eficácia e confiabilidade dos resultados encontrados com o auxílio do método dos elementos finitos..

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12) APLICAÇÃO DE METODOLOGIA DE ANÁLISE DE FALHAS PARA MELHORIA NOS PROCEDIMENTOS DE MANUTENÇÃO DA LANÇA DE UM GUINDASTE PORTUÁRIO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • André Gonçalves Moreno
  • Daniel Oliveira Vilar
  • Lidney de Almeida Dias
  • Lucas Claudio Pires
  • Luiz Gustavo Arakaki

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: A inspeção de equipamentos consiste na execução e análise de ensaios não destrutivos de acordo com as normas regulamentadoras do equipamento selecionado. Com a finalidade de identificar riscos que podem resultar em causas de acidentes de trabalho e também minimizar custos de manutenção corretiva, prevenindo falhas e problemas. Este trabalho tem como objetivo demonstrar os ensaios e métodos de inspeção mais utilizados em equipamentos mecânicos, para com este embasamento, aplicar algumas destas inspeções na prática em um determinado equipamento. Para exemplificar alguns métodos de inspeções, utilizamos um guindaste portuário sob rodas conhecido como MHC (Mobile Harbor Crane), porém focado em um componente deste equipamento, a lança treliçada de elevação de carga, enfatizando as juntas soldadas das seções tubulares da treliça. Através destes estudos, análise de falhas e resultados obtidos, é possível concluir se as inspeções e manutenções propostas pelo fabricante e normas regulamentadoras para este equipamento são suficientes para manter a confiabilidade do mesmo, caso contrário, pode-se implementar novos métodos ou aumentar a periodicidade das inspeções obrigatórias já existentes..

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13) PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UMA MÁQUINA DE ENSAIO DE FADIGA FLEXO-ROTATIVA

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Felipe Christe Lira
  • Igor de Mello Couto Rodrigues
  • José Augusto Ribeiro Jr.
  • Otávio Oliveira Lima Neto
  • Sydney Ferrera Aley
  • Victor Hugo Rodrigues dos Santos
  • Wagner Guimarães de Almeida

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: Para a análise assertiva sobre o dimensionamento de componentes mecânicos, foi necessário que certas propriedades do material fossem estudadas. Para isto, foram criados métodos e equipamentos que simulam o carregamento aplicado a um material qualquer em certa condição determinada. Diversos componentes mecânicos estão sujeitos a aplicações de carga cíclicas durante a sua operação, gerando assim a nucleação de trincas e posterior fratura por fadiga. Este trabalho primeiramente estudou e mostrou uma visão geral sobre o processo de fadiga de materiais mecânicos principalmente metálicos. Após isto, foram demonstrados os principais métodos de ensaios de fadiga conhecidos e descritos os componentes de uma máquina de ensaio de fadiga flexo-rotativa. Posteriormente, foram realizadas a verificação dos cálculos de dimensionamento das peças de construção da máquina e uma simulação por elementos finitos dos componentes críticos. A construção da máquina de ensaio de fadiga flexo-rotativa foi estimada e viabilizada em um prazo determinado. Devido ao suporte oferecido pela Universidade Santa Cecília para a aquisição dos materiais e usinagem da maioria dos componentes, a entrega do equipamento foi estipulada para o dia 17/02/2017 nas dependências da UNISANTA em Santos/SP. Espera-se com esse trabalho a posterior criação de diversas pesquisas científicas e estudos vindos da Graduação em Engenharia Mecânica e do Mestrado em Engenharia Mecânica da Unisanta.

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14) GESTÃO DE ATIVOS EMPREGANDO ANÁLISE DE CONFIABILIDADE ESTATÍSTICA DE WEIBULL E APLICAÇÃO PARA A MANUTENÇÃO OTIMIZADA DE UMA CORREIA TRANSPORTADORA

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Caue Garcia Moyano
  • Daniele Lino de Lima
  • Luiz Antonio Rebelato
  • Mariana de Barros Lima
  • Michelle Cristina de Oliveira Bezerra

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: No objetivo principal deste trabalho cientifico é o estudo da aplicação da metodologia em gestão de ativos nas indústrias, aplicando na maximização da disponibilidade de um equipamento ao longo do seu ciclo de vida útil. Foi utilizado como exemplo de aplicação uma correia transportadora, foram analisadas as falhas sofridas em seus componentes individuais, gerando equações que possibilitaram a criação de um critério matemático para otimizar o custo de sua operação. Em seguida, foram discutidas as principais causas de paradas para manutenção, assim como o papel fundamental da manutenção na correção e controle dos modos de falha e possíveis soluções oferecidas pela prática da gestão de ativos.

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15) DESENVOLVIMENTO DE UM MÓDULO PARA ENSAIO DE RESISTÊNCIA À CAVITAÇÃO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Bruno Vasques Siqueira
  • Daniel Juliano Tavares de Andrade
  • Felipe Gonçalves Farinha
  • Rafael de Souza Pereira
  • Rodrigo Somoza Otero Vicente

Orientadores: Willy Ank de Morais e Carlos Alberto do Amaral Moino


Resumo: O objetivo deste trabalho é construir um protótipo de um módulo para ensaio de cavitação para analisar o desgaste e “pittings”, provocados pelo fenômeno, em um corpo de prova, instalado dentro de uma tubulação hidráulica. Após o módulo operando em um determinado tempo, poderá ser coletado o corpo de prova para as análises, como de metalografia, de rugosidade e de ensaio de tração permitindo discutir os resultados. A metodologia de ensaio e análise está baseada no conteúdo da norma ABNT 1032, registrada no INMETRO como 6400 e na bibliografia sobre bombas e instalações hidráulicas que mostram o ensaio de cavitação. A partir dos resultados e respectivas análises, entendemos a grande importância para os Engenheiros e Operadores, atuantes na área, pois, para que a cavitação não ocorra há uma grande necessidade de cuidados, destes, durante as fases de projeto e operação. Então por meio deste trabalho, foi possível desenvolver um protótipo que permite avaliar os efeitos da cavitação aos componentes hidráulicos e, com os resultados encontrados nas análises a partir do ensaio, ser possível pesquisar qualitativamente os materiais que resistam mais tempo a este fenômeno..

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16) ANÁLISE EXPERIMENTAL EM UM TROCADOR DE CALOR DO TIPO CASCO E TUBO

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Christopher Adolfo
  • Fabricio Domingos de Jesus
  • Humberto Macedo Lima
  • Ian Ramos de Oliveira
  • Waldir Ferreira Cremonez

Orientadores: João Maria de Freitas e Willy Ank de Morais


Resumo: Os trocadores de calor são equipamentos empregados para realizar a transferência de calor entre dois fluidos formadores de um gradiente de temperatura, aquecendo um e resfriando outro. Estes equipamentos podem ser aplicados em processos multifásicos ou monofásicos, com ou sem contato direto, em correntes opostas ou paralelas. O tipo de trocador mais utilizado é o casco e tubo, sendo este o objeto de estudo principal deste trabalho, em que será analisado o melhor desempenho para um determinado equipamento através da comparação de duas possíveis configurações para uma instalação existente, em correntes paralelas, alternando as passagens de água líquida e vapor entre os tubos e o casco. Para uma escolha ou indicação eficaz do tipo e da técnica para uma determinada aplicação, se faz necessário um maior conhecimento a respeito dos mecanismos de transferência de calor, dos coeficientes e fatores envolvidos que influenciam o processo, das diversas aplicações e dos dispositivos utilizados para aprimorar o efeito da troca térmica..

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Projetos na área da Engenharia de Materiais (não metálicos)

1) ESTUDO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS UTILIZADOS EM IMPRESSORAS 3D OPEN SOURCE

Tipo: Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Autores:

  • Diego Farinas de Oliveira
  • Gabryel de Oliveira Duarte Lima
  • Johannes Alexander Nazareth Stivi
  • Luís Fernando Nakasato
  • Lucas de França Gonçalves
  • Mario Henrique Gimenes Santana

Orientador: Willy Ank de Morais


Resumo: Este trabalho tem como objetivo a realização de um estudo mais aprofundado sobre um dos métodos de impressão 3D (manufatura aditiva) disponíveis no mercado, a impressão por Modelagem por Fusão e Deposição, também conhecida como Fused Deposition Modeling ou FDM, que é hoje o método que possui um custo de entrada mais baixo e de fácil acessibilidade. O processo consiste de uma maneira simplificada em aquecer um material que está na forma de filamento e produzir o objeto final projetado pelo usuário, utilizando a sobreposição de camadas. Com o aumento da utilização da impressora 3D em processos simples ou complexos, dúvidas com relação à durabilidade, resistência e limitações surgem a cada instante, pois os equipamentos, softwares e materiais utilizados estão em constante evolução e ainda são desconhecidos pelos engenheiros em geral. Neste experimento, utilizou-se como exemplo um modelo de impressora FDM, descrevendo os seus componentes mais importantes, o funcionamento, e os softwares utilizados para criação de um modelo tridimensional que possa ser exportado para a impressora. Foram gerados corpos de prova (CP’s) para realização de testes de forma a contemplar o maior número de características mecânicas possíveis dos materiais utilizados, empregando como base as normas ISO 527:2012 e ASTM D638:2008. Utilizando o princípio de Pareto foram analisadas as variáveis que mais influenciam na resistência mecânica dos polímeros impressos em impressora 3D, como: material e orientação de impressão, com o objetivo de determinar vantagens e desvantagens de cada variável e definir qual tipo de material é mais adequado para cada tipo de aplicação..

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