1. Dinâmica de Sistemas Mecânicos
Desenvolvimento de metodologias numéricas e experimentais, destacando-se as aplicações em três temas principais. O primeiro, ligado à modelagem e análise de sistemas dinâmicos, apresenta ênfase em dinâmica não-linear e caos, propagação de ondas em estruturas e sistemas mecânicos, controle de vibrações, modelagem e quantificação de incertezas. O segundo está relacionado à identificação em vibrações e acústica, englobando problemas inversos baseados em ajustes de modelo (model updating) e inferência bayesiana e aplicações em detecção de danos estruturais. O terceiro tema está relacionado com a modelagem, simulação e experimentação de estruturas inteligentes submetidas a carregamentos dinâmicos, sobretudo sistemas mecânicos compostos por materiais inteligentes (principalmente ligas com memória de forma e materiais piezoelétricos) para controle de vibrações e colheita de energia.
Esta linha de pesquisa é conduzida pelo Grupo de Dinâmica de Sistemas cujos membros credenciados no PCMEC são:
2. Energia e Ambiente
O Laboratório de Energia e Ambiente (LEA) dedica-se ao desenvolvimento de pesquisa aplicada e fundamental em sistemas de conversão de energia e nas questões ambientais associadas. Os temas de pesquisa concentram-se em sistemas de conversão eólica, hidrocinética e hídrica, energia solar térmica e fotovoltaica, motores de combustão interna, ciclos de turbina a gás, gaseificação, sistemas híbridos de conversão de energia, bio-PCMs, gestão da energia, análise de ciclo de vida, ciências do ambiente e sustentabilidade. Aspectos fundamentais são explorados em pesquisas ligadas à transferência de calor e termodinâmica, como convecção natural e mista em superfícies ou em cavidades fechadas, combustão e escoamentos ambientais.
Esta linha de pesquisa integra os seguintes professores credenciados no PCMEC:
- Antônio César Pinho Brasil Junior
- Edgar Amaral Silveira
- Armando de Azevedo Caldeira Pires - PQ2
- Carlos Alberto Gurgel Veras
- Mario Benjamim Baptista de Siqueira
- Taygoara Felamingo de Oliveira - PQ2
3. Fadiga, Fratura e Materiais
Desenvolve pesquisas teóricas, experimentais e numéricas relacionadas à predição da durabilidade de componentes e estruturas submetidos à carregamentos cíclicos. Destacam-se as investigações realizadas nos seguintes temas: fadiga em acoplamentos sob condições de fretting, fadiga em cabos condutores de energia, efeito de carregamentos multiaxiais, desgaste de superfícies em contato, fratura dúctil, plasticidade com dano, confiabilidade estrutural e métodos de elementos de contorno.
Esta linha de pesquisa possui forte interação com pesquisadores da área de materiais, em particular em aplicações envolvendo a obtenção e a caracterização de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos, compósitos, inteligentes e biomateriais. As aplicações envolvem sensores, células a combustível, peças automotivas e produtos sustentáveis.
As pesquisas têm sido realizadas em forte parceria com empresas nacionais e internacionais (Safran Aircraft Engines, TBE - Transmissoras Brasileiras de Energia, Taesa, Eletronorte, Galp) e universidades de excelência internacional (Université Paris-Saclay, KU Leuven University, University of Parma, Durham University, Lulea University of Technology, University of Alberta, Instituto Superior Técnico de Lisboa). Os trabalhos possuem alto nível de internacionalização envolvendo inclusive inúmeras teses orientadas em regime de duplo-diploma (cotutela).
As pesquisas em fadiga, fratura e materiais são conduzidas contando com uma infraestrutura equiparada as dos melhores laboratórios do mundo, incluindo quatro máquinas para ensaios axial, duas máquinas para ensaios axial-torcional e duas máquinas para ensaios de fadiga por fretting e equipamentos de análise térmica, cromatografia e espectroscopia. Dispõem-se ainda de três vãos para ensaios de fadiga em cabos condutores de energia, únicos no hemisfério sul, além de dois fornos para a execução de ensaios de fadiga em alta temperatura, microscópio eletrônico de varredura e microscópio confocal a laser.
Esta linha de pesquisa é conduzida pelo Grupo de Fadiga, Fratura e Materiais (GFFM) que é composto pelos seguintes professores, dos quais 80% são bolsistas de produtividade em pesquisa do CNPq:
- Cosme Roberto Moreira da Silva – PQ 1D
- Eder Lima de Albuquerque – PQ 2
- Edgar Nobuo Mamiya – PQ SR
- Fábio Comes de Castro – PQ 2
- Jorge Luiz de Almeida Ferreira – PQ 2
- José Alexander Araújo – PQ 1C
- Lucival Malcher – PQ 2
- Sandra Maria da Luz – PQ 2
- Thiago de Carvalho Rodrigues Doca - PQ2
4. Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos
Pesquisas teóricas, numéricas e experimentais desenvolvidas na área de Microhidrodinâmica e Reologia de Fluidos Complexos. Os tópicos mais específicos de interesse do grupo VORTEX são: microhidrodinâmica e reologia de fluidos complexos envolvendo partículas ativas e passivas em suspensões, dinâmica de fluidos não-newtonianos envolvendo emulsões e sistemas coloidais em geral, escoamentos de materiais granulares, flutuações de velocidade e dispersão hidrodinâmica em suspensões em sedimentação ou cisalhamento, estabilidade de leitos fluidizados e dinâmica de bolhas em fluidos complexos. A pesquisa desenvolvida pelo grupo é altamente interdisciplinar. Com essa perspectiva o grupo VORTEX visa o desenvolvimento de procedimentos sistemáticos para o estudo de fenômenos em escoamentos complexos, buscando sempre examinar aspectos microestruturais na resposta microscópica de escoamentos e no consequente repasse dos conhecimentos gerados para o setor industrial.
Esta linha de pesquisa é conduzida pelo Grupo de Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos (VORTEX) cujos membros credenciados no PCMEC são:
