Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e Materiais

Estrutura curricular do MESTRADO

Créditos

O aluno deverá cursar:

• 20 créditos em Disciplinas (Disciplinas Obrigatórias, Disciplinas Eletivas e/ou Tópicos Especiais), no mínimo;
• 04 créditos com a defesa da Dissertação.

Disciplinas obrigatórias gerais (para todas as áreas de concentração):

• MA1 - METODOLOGIAS ACADÊMICAS
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Uso de bases de dados; Patentes; artigos científicos em congressos e revistas especializados; apresentação de trabalhos acadêmicos; Plágio e autoplágio; Metodologias de ensino e avaliação (em acompanhamento de um professor em uma disciplina da graduação).

• CMA - CIÊNCIA DOS MATERIAIS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Átomo, ligação química, estrutura cristalina, defeitos cristalinos, difusão, propriedades mecânicas, discordâncias e mecanismos de aumento de resistência, Falha, diagramas de fases; metais; polímeros; cerâmicas; compósitos.

• EST - ESTATÍSTICA​
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Teoria da probabilidade. Distribuições de probabilidade de variáveis aleatórias discretas e contínuas. Teoria básica da estimação. Testes de hipóteses paramétricos e não paramétricos. Regressão e correlação.

Disciplinas Eletivas:

• AM1 - ANÁLISE MODAL
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Funções de resposta em frequência e modelo modal para diferentes estruturas. Métodos de extração de parâmetros modais nos domínios do tempo e da frequência. Noções sobre ajuste de modelos, modificação estrutural e síntese modal.

• CON - CONVECÇÃO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução (conceitos gerais); Obtenção das equações de governo para o problema de convecção; Convecção forçada; Convecção natural; Regime laminar e turbulento; Camada limite hidrodinâmica e térmica; Escoamento externo; Escoamento interno.

• CDI - CRISTALOGRAFIA E DIFRAÇÃO
  • ​02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Estrutura Cristalina, Planos, Direções e Operações de Simetria de Ponto; Aplicação de Grupos Espaciais; Rede Recíproca; Difração; Difração de raios-X; Difração de elétrons em MET

• DER - DEGRADAÇÃO, ESTABILIZAÇÃO E RECICLAGEM DE POLÍMEROS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Fundamentos de degradação e estabilização de polímeros. Métodos de teste de envelhecimento e a predição da vida útil de um polímero. Degradação e estabilização de polímeros de engenharia. Estrutura, degradação e estabilização de polímeros clorados. Seleção de estabilizantes para elastômeros. Polímeros foto- e biodegradáveis. Microplásticos. Reciclagem de polímeros.

• DFC - DINÂMICA DOS FLUIDOS COMPUTACIONAL
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Equações básicas; Técnicas de discretização: diferenças finitas e volumes finitos; Consistência, estabilidade e convergência de um esquema numérico; Métodos de solução para sistemas de equações algébricas; Regime permanente e regime transiente: métodos implícitos e explícitos; Solução numérica de escoamentos incompressíveis: métodos de acoplamento pressão-velocidade.

• DIF - DIFUSÃO
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Noções básicas de termodinâmica e equilíbrio de fases; Equações de conservação da massa e da energia em sistemas difusivos; Soluções analíticas de problemas envolvendo difusão de calor e massa.

• EFP - EQUILÍBRIO DE FASES DE FLUIDOS DE PETRÓLEO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Termodinâmica de Fluidos de Petróleo; Tipos de Fluidos de Petróleo; Modelagem Termodinâmica de Fluidos de Petróleo; Modelo Black-Oil; Modelo Composicional; Cálculo de Propriedades PVT; Parafinas; Hidratos; Simuladores PVT. Equilíbrio de Fases na indústria de óleo e gás.

• EMP - ESCOAMENTO MULTIFÁSICO DE PETRÓLEO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução e definições. Padrões de escoamento. Mapas de fluxo. Perda de carga em tubulações: modelos homogêneos e de fases separadas, modelos cinemáticos, correlações aplicadas a escoamento de óleo e gás. Modelagem de padrões de escoamento e suas transições. Softwares de escoamento.

• FQP - FÍSICO-QUÍMICA DE POLÍMEROS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Estrutura molecular. Propriedades termodinâmicas de soluções poliméricas. Difusão em sistemas poliméricos. Transformações em polímeros. Propriedades térmicas. Propriedades Mecânicas. Viscoelasticidade. Reologia. Propriedades elétricas.

• TER - FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Propriedades termodinâmicas. A primeira lei da termodinâmica para sistemas abertos e fechados. A segunda lei da termodinâmica para sistemas abertos e fechados. Reversibilidade e irreversibilidade. Exergia. Mistura de gases ideais. Relações termodinâmicas. Equilíbrio termodinâmico.

• FCN - FUNDAMENTOS DE CÁLCULO NUMÉRICO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Conceitos Básicos de Cálculo Numérico, Descrição Básica de um Algoritmo, Raízes de Equações, Operações Básicas com Matrizes, Métodos para a solução de sistemas lineares, Condicionamento, Solução de Sistemas Não-Lineares, Solução de Problemas de Autovalores e Autovetores, Decomposição em Valor Singular, Problema de Mínimos Quadrados, Derivada Numérica, Integração Numérica.

• FGE - FUNDAMENTOS DE GARANTIA DE ESCOAMENTO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução a Termodinâmica de Petróleo; Introdução ao Escoamento Multifásico; Transferência de Calor em Sistemas de Produção de Petróleo e Gás Natural; Introdução a Garantia de Escoamento. Parafinas; Hidratos e Problemas de GARESC na indústria de óleo e gás.

• FM1 - FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Fundamentos Básico em Análise: espaços vetoriais, norma, produto interno, operadores lineares, mudança de base, problema de autovalores e autovetores, ortogonalidade, projeção ortogonal,  continuidade, sequências, convergência uniforme, convergência fraca, espaços completos, série de Fourrier. Equações diferenciais, Teoremas integrais, Resíduos ponderados e métodos de aproximação para Equações Diferenciais Parciais (Galerkin, Colocação por pontos, colocação por sub-domínios).

• FML - FUNDIÇÃO DE METAIS E SUAS LIGAS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução. Tratamento do metal líquido. Preenchimento e vazamento. Projeto de Canais. Teoria da Solidificação de Metais. Fundição de ligas ferrosas. Fundição de ligas de alumínio. Estruturas de fundição e avaliação de peças fundidas. Processos convencionais de fundição. Processos especiais de fundição. Novos desenvolvimentos em fundição.

• ICO - INTRODUÇÃO À COMBUSTÃO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Conceitos básicos; Combustão e Termoquímica; Cinética Química; Mecanismos Químicos; Escoamentos reativos; Chamas laminares; Velocidade de chama laminar; Métodos de Medição da Velocidade de Chama.

• MF1 - INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS FLUÍDOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Revisão de cálculo vetorial; Noções de cálculo tensorial; Cinemática e dinâmica dos meios deformáveis; Equação da energia; Equações constitutivas; Escoamentos de fluidos newtonianos e não-newtonianos; Escoamentos de fluidos perfeitos e a Equação de Bernoulli.

• MS1 - INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SÓLIDOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Elementos de álgebra tensorial; Elementos de análise tensorial; Geometria e cinemática de sólidos; Princípios de equilíbrio; Teorias constitutivas; Problemas de valores no contorno.

• ME1 - INTRODUÇÃO AO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa:Revisão de Mecânica dos Sólidos. Método dos Resíduos Ponderados, Métodos de Galerkin. Elementos de barra e viga. Elementos isoparamétricos para elasticidade plana e tridimensional. Integração numérica. Elementos mistos e híbridos. Aplicações em problemas de engenharia.

• IMC - INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS COMPÓSITOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução aos materiais compósitos. Análise micromecânica. Ensaios mecânicos. Análise macromecânica. Análise de falhas. Técnicas de Fabricação. Introdução ao projeto de estruturas em material compósito.

• INP - INTRODUÇÃO AOS NANOCOMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução a NanoCiência, Introdução a Nanocompósitos, Nanocompósitos de Matriz Polimérica, Tipos de Reforços Nanométricos mais empregados, Propriedades dos Nanocompósitos, Preparação de Nanocompósitos e Caracterização de Nanocompósitos.

• MPO - METALURGIA DO PÓ
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução; Vantagens e limitações do processo; Fabricação de pós metálicos; Mistura; Compactação Sinterização; Métodos de fabricação de peças; Operações de acabamento; Desenho de peças e ferramental – matrizes; Fornos de sinterização. Materiais Compostos: Materiais compostos de matriz metálica; Técnicas avançadas de fabricação; Materiais nanoestruturais.

• MFI - METALURGIA FÍSICA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução. Estrutura dos metais e ligas. Termodinâmica metalúrgica (soluções, diagramas, energias e interfaces). Diagramas de fases. Difusão. Solidificação. Transformações de fases com difusão. Transformações de fases sem difusão. Discordâncias e deformação plástica. Mecanismos de endurecimento. Microestrutura, propriedades e técnicas de caracterização dos metais.

• MRB - MÉTODO DO RETICULADO DE BOLTZMANN
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Elementos de Hidrodinâmica e Teoria Cinética. Métodos numéricos aplicados à mecânica dos fluidos. A equação de evolução do reticulado de Boltzmann. Operadores de colisão. Análise da equação de evolução. Condições inicial e de contorno. Adimensionalização e escolhas dos parâmetros de simulação. Implementação das simulações. Forças. Escoamentos térmicos. Escoamentos multifásicos e multicomponentes.

• ME2 - MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS II
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Teoria de flexão de placas; Elementos finitos de placas; Análise Modal e Transiente; Métodos implícitos e explícitos para a solução de problemas transientes; Análise de estabilidade de algoritmos de integração no tempo; Análise de erro e estratégias para extração de tensões e fluxos em problemas de elementos finitos; Refino adaptativo.

• MMF - MÉTODOS NUMÉRICOS PARA MECÂNICA DOS FLUIDOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Aproximações e erros numéricos, Solução de equações não-lineares e sistemas lineares, Interpolação e extrapolação, Diferenciação numérica, Integração numérica, Solução numérica de equações diferenciais ordinárias, Solução numérica de equações diferenciais parciais, Introdução a modelos de turbulência.

• MFA: MICROSCOPIA DE FORÇA ATÔMICA
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Introdução. Microscopia de Força Atômica (AFM): teoria, instrumentação e aplicações das Modalidades: contato, não contato e “phase mode”. Cantilever. Scanner. SPM como uma ferramenta de análise de superfície. Processamento de imagens.

• MEM - MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE MATERIAIS
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Introdução a microestrutura aplicada a engenharia de materiais. Formação de imagens. Princípio de funcionamento de microscópio ótico. Princípio de formação de imagens em microscopia eletrônica. Formação de feixe de elétron. Interações feixe e amostra. Princípio de funcionamento de microscópio eletrônico de varredura. Princípio de funcionamento de microscópios de transmissão. Microanálise de materiais. Aplicações de microscopia eletrônica a materiais cerâmicos, metálicos e Poliméricos.

• MTD - MODELAGEM DA TURBULÊNCIA EM DINÂMICA DOS FLUIDOS COMPUTACIONAL
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução e métodos de análise; Definição da média de Reynolds; Equações de Navier-Stokes com média de Reynolds (RANS); Modelos de turbulência algébricos; Modelos de turbulência baseados na energia cinética turbulenta; Simulação de grandes escalas (LES).

• MPU - MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS DE USINAGEM
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Revisão da mecânica do corte de metais. Fonte de erros no processo de usinagem. Características estáticas, dinâmicas e térmicas em máquinas-ferramentas. Simulação do processo de usinagem no domínio do tempo e da frequência.

• OT1 - OTIMIZAÇÃO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Conceitos básicos de otimização; Existência e unicidade de solução; Otimização irrestrita de funções de uma variável; Otimização Irrestrita de funções de N variáveis; Otimização com restrições; Dualidade; Análise de Sensibilidade; Otimização estrutural.

• PFA - PLASMA: FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Propriedades macroscópicas e microscópicas de gases, processos colisionais em gases, processos de ionização em gases, produção e propriedades físico-químicas de plasmas, arquitetura de descargas elétricas luminescentes DC, pulsada e Radio Frequência (RF). Processamento de materiais por plasma; Tratamento de superfícies por plasma. Deposição de filmes através de pulverização catódica (Sputtering).

• PFM - PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICA DOS MATERIAIS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Princípios físicos de eletricidade, magnetismo e radiação. Equação de Schrödinger. Ligações químicas. Mecanismos de interações radiação-matéria e elétron-matéria e sua aplicação na caracterização de materiais. Propriedades ópticas da matéria. Propriedades elétricas da matéria. Propriedades térmicas da matéria. Propriedades magnéticas da matéria. Corrosão e degradação dos materiais.

• SRP - SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Equação da Difusividade Hidráulica, método das diferenças finitas, método de Newton-Raphson, tratamento de poços, reservatórios monofásicos 2D e 3D, reservatórios heterogêneos, método de Buckley-Leverett para deslocamento frontal, reservatórios bifásicos, modelo Black-Oil, reservatórios trifásicos, controle de time-step, inicialização do modelo, comparação com simuladores comerciais.

• TAT - TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS: ANÁLISE TÉRMICA
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Técnicas de caracterização de materiais: por análise térmica: Análise Térmica Diferencial - DTA, Calorimetri Exploratória Diferencial - DSC, Termogravimetria – TGA, Análise dinamico-Mecânica – DMA, Análise Termomecânica - TMA e Dilatometria. Teoria e Prática; equipamentos, preparação de amostras, realização de ensaios.

• TCP - TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE POLÍMEROS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Técnicas experimentais de caracterização de polímeros e blendas poliméricas. Determinação do peso molecular. Introdução às técnicas espectroscópicas. Espectroscopia no Ultravioleta-Visível. Espectroscopia no Infravermelho e Raman. Aplicação da difração de raios-X em polímeros. Ressonância Magnética Nuclear. Ressonância Paramagnética Eletrônica. Microscopia ótica com luz polarizada. Aplicação da Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão. Microscopia de Força Atômica. Técnicas de análise térmica - príncipios. Análise termogravimétrica (TGA). Análise térmica diferencial (DTG). Calorimetria diferencial de varredura (DSC).

• TCM - TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA
  • 02 créditos - 60 horas
  • Ementa: Revisão dos Fundamentos Teóricos, Comportamento elástico dos materiais, Estado de tensão, Relações tensão-deformação em esforços de tração, torção e flexão, Técnicas de caracterização mecânica dos materiais: Ensaios estáticos e dinâmicos, Propriedades mecânicas: definições e interpretação de resultados de ensaios mecânicos, Propriedades mecânicas e aplicações dos materiais.

• TES - TERMODINÂMICA DOS SÓLIDOS
  • ​04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Leis da Termodinâmica, Relações e variáveis termodinâmicas, equilíbrio termodinâmico, Sistemas
    Heterogêneos com um Componente, Sistemas Multicomponentes Homogêneos, Sistemas Multicomponentes Heterogêneos, Termodinâmica de diagrama de fase, sistemas de multifásicos multicomponentes com reação química.

• TTS - TRATAMENTOS TÉRMICOS E SUPERFICIAIS DE LIGAS FERROSAS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Transformações de fase envolvidas nos tratamentos térmicos de ligas ferrosas. Tratamentos térmicos industriais: recozimento, normalização, têmpera e revenido. Tratamentos superficiais: cementação, nitretação, PVD, CVD, têmpera superficial com laser. Atmosferas de fornos e tratamentos sob vácuo e a plasma. Equipamentos industriais.

• TRI - TRIBOLOGIA
  • 04 crédtios - 60 horas
  • Ementa: Conceito e importância da Tribologia. Estrutura das Superfícies. Mecânica do Contato. Topografia das Superfícies. Lubrificantes e Lubrificação. Atrito. Desgaste. Desgaste por deslizamento. Desgaste por partículas duras. Ensaios de Tribologia. Engenharia de Superfície.

• UAV - USINAGEM AVANÇADA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Fundamentos da mecânica do corte de metais, análise da formação do cavaco, modelos, precisão dimensional na usinagem, análise dinâmica, estabilidade.

• TO2 - AFP - TÓPICOS ESPECIAIS 2 - ANÁLISE DE FALHA EM MATERIAIS POLIMÉRICOS
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Introdução a materiais poliméricos (compósitos e nanocompósitos), comportamento mecânico, mecanismos de tenacificação, fractografia e análise de falha, estudos de caso.

• TO2 - MAD - TÓPICOS ESPECIAIS 2 - MANUFATURA ADITIVA
  • 02 créditos - 30 horas
  • Ementa: Definição de manufatura aditiva. Apresentação das tecnologias para processamento de pós, líquidos e sólidos. Aplicações das técnicas atuais. Descrição dos sistemas para transformação das matérias-primas. Propriedades mecânicas, térmicas e outras dos materiais e consequências em função de sua interação com os sistemas de transformação. O processo de produção de ferramentas rápidas, “Soft e Hard Tools”. Aplicações e restrições para a aplicação de ferramentas rápidas. Desafios para o futuro.

• TO4 - EFA - TÓPICOS ESPECIAIS 4 - ELEMENTOS FINITOS AVANÇADOS
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Revisão de mecânica do contínuo, Revisão do MEF para problemas lineares, Introdução ao MEF não-linear em elementos estruturais, MEF para plasticidade em pequenas e grandes deformações, Tratamento de incompressibilidade, Métodos de solução para problemas independentes do tempo.

• TO4 - FRO - TÓPICOS ESPECIAIS 4 - FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Conceitos fundamentais da robótica. Componentes de sistemas robóticos (atuadores, sensores, controladores). Descrição do espaço (conceitos de posição e orientação). Transformações. Cinemática direta e inversa de manipuladores robóticos. Cinemática diferencial. Geração de trajetórias. Dinâmica. Controle.

• TO4 - HGN - TÓPICOS ESPECIAIS 4 - HIDRATOS DE GÁS NATURAL
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Conceitos básicos em Hidratos. Termodinâmica de Hidratos. Cinética de Hidratos. Inibidores e Experimentos PVT. Simulação Molecular em Hidratos. Hidratos na indústria de óleo e gás: Predição, Prevenção, Mitigação e Remediação.

• TO4 - OLI - TÓPICOS ESPECIAIS 4 - OTIMIZAÇÃO LINEAR
  • 04 créditos - 60 horas
  • Ementa: Introdução à Otimização Linear: conceitos básicos e aplicações; formulação de problemas de programação linear. Otimização Linear Contínua: modelagem e fundamentos; convexidade; geometria e álgebra da programação linear; método simplex; teoria da dualidade; análise de sensibilidade. Otimização Linear Discreta: modelagem e fundamentos; métodos de resolução. Técnicas para Problemas de Grande Porte: relaxação e decomposição.