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Disciplinas - Eng. Mecânica - Graduação

DISCIPLINAS EM COMUM

 

Mecânica dos Sólidos I (70h)

INTRODUÇÃO: Tensões em ligações; Tensões Admissíveis. CARGAS AXIAIS: Deformações específicas. Diagrama tensão x deformação; lei de Hooke; Comportamento elastoplástico ideal; Barras sob cargas axiais; Problemas estaticamente indeterminados; Superposição de efeitos; Deformações Térmicas; Concentração de Tensões; Material elastoplástico ideal; Deslocamentos em estruturas compostas por barras. TORÇÃO: Deformações em eixos circulares. Tensões no regime elástico; Ângulo de torção no regime elástico. Eixos estaticamente indeterminados; Potência. Concentração de tensões; Deformações plásticas; Material elastoplástico ideal; tensões residuais; Torção em barras de seção não-circular; peças de seção vazada com paredes finas. FLEXÃO: Tensões e deformações no regime elástico; Concentração de tensões; Material elastoplástico ideal; Tensões residuais; Flexão composta com cargas axiais; Flexão Oblíqua; Vigas submetidas a cargas transversais; tensão cisalhante em plano horizontal; Tensões cisalhantes em ligas de paredes finas; tensões combinadas. DESLOCAMENTOS EM VIGAS: Equação diferencial da elástica; Vigas estaticamente indeterminadas; Funções singulares; Analogias de Mohr. ANÁLISE DE TENSÕES: Estado plano de tensões; estado geral de tensões; Tensões em vasos de paredes finas.

Mecânica dos Fluidos (70h)

Definição de fluido e propriedades. Métodos de análise. A hipótese de meio contínuo. Hidrostática. Campos de velocidade e tensão. Comportamento mecânico: fluidos newtonianos e não newtonianos. Classificação de escoamentos: permanente/transiente, laminar/turbulento, viscoso/não viscoso, incompressível/ compressível. Análise dimensional e semelhança. Equações básicas para volumes de controle: continuidade, quantidade de movimento linear, quantidade de movimento angular, energia e segunda lei da termodinâmica. Fluidos incompressíveis não viscosos: equação de Euler, equação de Bernoulli e escoamento potencial. Considerações de energia no escoamento em tubos e dutos. Perda de carga em tubulações e perdas locais. Escoamentos externos incompressíveis de fluidos viscosos.

Termodinâmica Clássica (70h)

Fundamentos da termodinâmica clássica. Primeira lei da termodinâmica. Segunda lei da termodinâmica. Entropia e aplicações.

Mecanismos (70h)

MECANISMOS ARTICULADOS: Introdução. Definições básicas; Transmissão de movimento; Análise de mecanismos articulados. ANÁLISE CINEMÁTICA: Determinação de expressões gerais para velocidades e acelerações de um ponto utilizando um sistema de referência auxiliar móvel; Determinação de velocidades e acelerações em mecanismos por métodos gráficos; Determinação de velocidades e acelerações em mecanismos por métodos clássicos analíticos: vetorial e complexo. CAMES E SEGUIDORES: Tipos de cames, seguidores e movimentos; projeto gráfico; Projeto analítico. ENGRENAGENS:- Engrenagens cilíndricas de dentes retos padronizados; Engrenagens cilíndricas de dentes retos não padronizadas; Engrenagens cônicas; Engrenagens helicoidais; Trens de engrenagens comuns e planetários.

Tecnologia dos Materiais (70h)

RESPOSTA MECÂNICA DOS MATERIAIS METÁLICOS: Resistência teórica e resistência real dos materiais metálicos. DEFEITOS NAS ESTRUTURAS METÁLICAS: Defeitos de ponto e de linha nas estruturas dos metais; Defeitos planos. PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS: Propriedades e ensaios associados a: - Tração - Dureza - Impacto - Fadiga - Fluência - Fratura - Dobramento - Amortecimento - Usinabilidade. CORROSÃO: Mecanismo de corrosão; Métodos de Prevenção. METAIS E SUAS LIGAS: Aços: ao carbono, para construção mecânica, para ferramentas, de usinagem fácil e inoxidável; Ferros fundidos, Níquel e suas ligas; Cobre e suas ligas; Alumínio e suas ligas; Chumbo; estanho, zinco, magnésio e titânio. MATERIAIS CERÂMICOS: Comparação de material cerâmicos; Comportamento mecânico. MATERIAIS ORGÂNICOS: Polimerização, degradação, deformação plástica, comportamento térmico, comportamento mecânico.

Desenho de Máquinas (100h)

Representação de desenhos técnicos: Perspectiva Isométrica. Projeção Ortográfica. Vistas Ortográficas (1º e 3º diedros). 2. Premissas de Desenho Técnico: Tipos de linhas. Linhas de Centro e Simetria. Escolha e Supressão de vistas. 3. Recursos de desenho técnico: Tipos de Cortes. Seção. Encurtamento. Elementos não-hachurados. Vistas Especiais. Projeção com Rotação. 4. Cotagem visando a Fabricação Mecânica. 5. Elementos de Máquinas: finalidade, aplicação, fabricação, dimensionamento e representação de: roscas, arruelas, anéis de retenção, rebites, contrapinos, molas, mancais, rolamentos, chavetas, eixos, cames, seguidores, engrenagens e polias. 6. Juntas soldadas. 7. Estado de Superfícies. Tolerância Geométrica: Fundamentos do Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T). 8. Desenhos de Conjuntos. 9. Prática de desenho técnico com CAD 3D: ambientes: Peça (Parts), Montagem (Assembly) e Desenho (Drawing).

Mecânica dos Sólidos II (70h)

ANÁLISE DE DEFORMAÇÕES: Estado plano de deformações; estado geral de deformações. CRITÉRIOS DE RESISTÊNCIA: Teoria da Máxima Tensão Normal; Teoria de Mohr; Teoria de Tresca; Teoria de Von Mises. FADIGA:- Conceito de fadiga; fadiga Acumulativa; Modificadores do Limite de Resistência à Fadiga; Tensões Flutuantes; Resistência à Fadiga sob Tensões Flutuantes; fadiga na Torção; Fadiga por Tensões Combinadas. FLAMBAGEM: Conceito de Flambagem; Equação de Euler; Coeficientes de Extremidade; Fórmula da secante. CILINDROS DE PAREDES GROSSAS: Tensões em cilindros de paredes grossas; Ajustagem Forçada e fretagem.

Máquinas de Fluxo (55h)

Aspectos básicos em escoamentos compressíveis. Sistemas de tubulações: perda de carga e associação de tubulações. Teoria fundamental de turbomáquinas: classificação geral das turbomáquinas, análise dimensional e equações fundamentais em turbomáquinas. Máquinas operatrizes hidráulicas (bombas): turbo bombas, cavitação e NPSH.

Termodinâmica Aplicada (70h)

CICLOS DE POTÊNCIA A VAPOR: Introdução; Ciclo Rankine; Efeito da variação da pressão da caldeira ou do condensador no ciclo de Rankine; Superaquecimento e Reaquecimento; Ciclo Regenerativo; Afastamento dos ciclos reais em relação aos ciclos ideais; cogeração. CICLO DE REFRIGERAÇÃO POR COMPRESSÃO DE VAPOR: Ciclo básico de refrigeração ideal; Afastamento do ciclo de refrigeração real de compressão a vapor em relação ao ciclo ideal. CICLOS DE POTÊNCIA A GÁS: Motores de combustão interna; Ciclos padrão de ar; Ciclo padrão de ar Otto; Ciclo padrão de ar Diesel; Turbinas a gás; Ciclo Brayton; Turbinas a gás regenerativas; Turbinas a gás regenerativas com reaquecimento e resfriamento intermediário; Turbinas a gás para propulsão de aviões; Ciclo combinado de turbina a gás e a vapor; Ciclos de Ericsson e Stirling. COMBUSTÍVEIS: Definições gerais, Classificação e Propriedades. COMBUSTÃO: Equações de combustão; Relação ar-combustível; Ponto de orvalho; Análise volumétrica de produtos de combustão; Equação da energia aplicada a sistemas reativos; Poder calorífico e Temperatura adiabática de chama.

Dinâmica (70h)

ANÁLISE DINÂMICA DE MECANISMOS BÁSICOS: Equilíbrio dinâmico; Análise dinâmica inversa de mecanismos básicos por métodos clássicos: vetorial, gráfico, complexos, potências virtuais, matricial; Análise dinâmica direta pelo método das características dinâmicas (Quinn). BALANCEAMENTO: Balanceamento de rotores; balanceamento de motores de combustão interna; Balanceamento de mecanismos articulados. ANÁLISE DINÂMICA DE SISTEMAS MULTICORPOS RÍGIDOS PLANOS: Introdução: definições, restrições ao movimento, operações com funções vetoriais; Biblioteca de restrições ao movimento; Formulação e resolução numérica das equações da cinemática; Formulação e resolução numérica das equações da dinâmica direta; Formulação e resolução numérica das equações da dinâmica inversa. INTRODUÇÃO A MECANISMOS ESPACIAIS: Introdução a mecanismos espaciais e manipuladores.

Tecnologia Mecânica I (70h)

1. Operações do Processo de Fabricação por Usinagem. 2. Fundamentos do Processo de Fabricação por Usinagem: Conceitos básicos sobre movimentos e relações geométricas na usinagem. Generalidades. Movimentos. Direções. Percursos da ferramenta em frente a peça. Velocidades. Conceitos Auxiliares. Conceito de Superfícies de Corte. Grandezas relativas ao cavaco. Grandezas de corte. 3. Geometria da Cunha Cortante das Ferramentas de Usinagem: Configuração da cunha de corte. Sistemas referenciais de projeto de ferramentas. Ângulos formadores da cunha de corte. Relações geométricas entre os ângulos. Projeto de ferramentas. 4. Materiais para Ferramentas: Identificação e Classificação dos materiais para ferramentas de corte. 5. Prática de Usinagem. 6. Metrologia Dimensional: Instrumentos de Medição. 7. Ajustagens e tolerâncias: definição e conceitos. Ajustagem lisa. Sistema de tolerância e ajustagem ISO (representação simbólica). Sistema de Controle ISO: generalidades, calibres e contracalibres.

Elementos de Máquinas I (55h)

AJUSTAGEM MECÂNICA:- Sistemas de ajustes e de tolerância; Determinação do ajuste tendo em vista a imposição das folgas; Sistemas de controle; Tolerância de forma e posição; Rugosidade das superfícies; Dimensionamento funcional; Análise estatística da ajustagem mecânica. UNIÕES POR PARAFUSOS E REBITES:- Normas e definições; Parafusos de potência; União por parafusos; Uniões por rebites. UNIDADES SOLDADAS:- Soldas de topo; Soldas de Filete. MOLAS:- Molas Helicoidais; Molas de Torção; Equações de Lagrange; Molas em Lâmina. CORREIAS E CORRENTES:- Correias; Correntes.

Vibrações e Acústica (70h)

Vibrações Livres com e sem Amortecimento: Introdução; Relações Constitutivas; Equações Diferenciais de movimento; Sistema de Primeira Ordem; Oscilador Harmônico; Sistema de Segunda Ordem; Decremento Logarítmico; Amortecimento de Coulomb. Vibrações Forçadas: Sistemas de primeira ordem; Sistemas de segunda ordem; Vibrações ativas; Movimento de base; Medidores de vibrações; Excitações periódicas; Impulso, Excitação em Degrau e Excitação arbitrária. Sistemas Com Dois Graus De Liberdade: Equações de movimento; Sistemas não amortecidos; Transformações de Coordenadas; Ortogonalidade de modos; Resposta do sistema à condições iniciais; Batimento; Excitação harmônica; Absorvedores de Vibrações. Sistemas com Múltiplos Graus de Liberdade: Equações de movimento; Sistemas lineares; Matrizes de rigidez e de inércia; Transformações lineares; Sistema de equações desacopladas; Ortogonalidade dos autovetores; Resposta de sistema a condições iniciais; O problema de autovalor; Movimento de Corpo Rígido; Análise Modal. Sistemas Contínuos: O problema de autovalor e autovetor; Vibração axial de barras; Vibração de vigas; Ortogonalidade dos modos naturais; Resposta de sistema via análise modal. Fundamentos De Acústica: Introdução; Conceitos fundamentais do som; Nível logarítmico e espectro sonoro; Mecanismo da audição e processamento do som; Reação dos seres humanos ao som. Acústica Aplicada: Fundamentos e instrumentos de medições acústicas; Grandezas, critérios, normas e legislações para avaliação do ruído; Fontes sonoras; Propagação sonora ao ar livre e ruído ambiental; Ruído em recintos; O controle do ruído.

Transmissão de Calor e Massa (70h)

TRANSFERÊNCIA DE CALOR: Introdução. Discussão dos mecanismos de troca de calor e massa. Apresentação das principais leis a serem utilizadas no curso; Condução: Regime permanente unidimensional; Regime permanente bidimensional: análise analítica, fator de forma de condução, método numérico; Regime não-permanente: sistemas concentrados, fluxo de calor em sólidos semi-infinito, convecção como condição de contorno, módulo de Biot e Fourier, sistemas multidimensionais, métodos numéricos; Convecção: Introdução; Escoamento invíscido; Escoamento viscoso, camada limite hidrodinâmica laminar, camada limite térmica; Camada limite turbulenta; Escoamento laminar em dutos, escoamento turbulento em dutos; Relações empíricas; Convecção Natural: relação analítica e empíricas; Radiação: introdução e propriedades; Fator de forma; Troca de calor entre dois corpos não-negros. TRANSFERÊNCIA DE MASSA: Introdução; Lei de Fick; Difusão em gases. Difusão em líquidos e sólidos; Coeficiente de transferência de massa.

Modelagem de Sistemas Mecânicos (70h)

Dinâmica de Sistemas Físicos: Escopo da Dinâmica de Sistemas; Modelagem de Sistemas Dinâmicos; Técnicas de Modelagem Dinâmica. Análise no Domínio da Frequência: Transformada de Fourier; Análise de Pólos e Zeros; Transformada de Laplace; Transformada inversa de Laplace; Diagrama de Bode; Análise da resposta transitória e de regime estacionário. Sistemas Lineares: Função de Transferência; Operações com diagramas de blocos; Diagrama de blocos em Espaço de Estados; Análise de Modos de Resposta e Autofrequências. Grafos de Ligação: Conceitos da técnica dos grafos de ligação; Modelos dos componentes básicos; Metodologia de construção do grafo de ligação; Formulação das equações de estado; Generalização dos elementos.

Tecnologia Mecânica II (70h)

GENERALIDADES SOBRE MÁQUINAS OPERATRIZES: Classificação das Máquinas; Princípios de escolha das Máquinas; Parâmetros de corte; Estudo dos tempos; Fluidos de corte. TORNEAMENTO: Torno - Classificação e operação; Movimentos de corte e avanço; Relação de transmissão. FURAÇÃO E ALARGAMENTO: Classificação e operações da furadora; Forças de corte e potência na furação; Resistência da broca helicoidal; Velocidade de corte e avanço na furação; Processo de alargamento; Velocidade de corte e avanço no alargamento. FRESAMENTO:- Classificação e operação das fresadoras; Tipos e formas de fresas; Forças e potências de corte no fresamento tangencial; Forças e potências de corte no fresamento frontal; Velocidades corte e de avanço no fresamento; Cabeçote divisor. RETIFICAÇÃO: Generalidades; classificação e operação das máquinas retificadoras; Tipos, formas, material, especificação das ferramentas empregadas na retificação; Operações de retificação: Retificação plana; cilíndrica e cônica; Forças e potências de corte na retificação; Velocidades de corte e de vanço na retificação. BROCHADEIRA, TORNO E PLAINA LIMADORA: Brochamento; Aplainamento. PROCESSOS ESPECIAIS DE USINAGEM: Processos não convencionais; Introdução ao comando numérico. PRÁTICA EM LABORATÓRIO: Prática das operações de furação; alargamento; rebaixamento e serramento; Prática das operações de torneamento; prática da operação de aplainamento; Prática da operação de fresamento; Prática da operação de retificação.

Elementos de Máquinas II (55h)

ROLAMENTOS: Tipos de rolamentos; Cálculo de rolamento. LUBRIFICAÇÕES DE MANCAIS: Introdução: Lubrificação, tipos e objetivos, lubrificantes, tipos de características. Lei de Newton, viscosidade e sua medição, Lei de Petroff, lubrificação estática, lubrificação com película de óleo, graxa e fluidos de corte; Considerações sobre o projeto de mancais: Teoria hidrodinâmica, Número característicos, Elevação da temperatura, Película mínima, Coeficiente de fricção, Vazão do lubrificante, Pressão na película, Técnicas de otimização; Mancais pressurizados e balanço de calor; Projeto de mancais. Tipos de mancais, Materiais para mancais, Exemplos de projeto. ENGRENAGEM DE DENTES RETOS: Nomenclatura e análise de forças; Tensões de flexão nos dentes; Fadiga. ENGRENAGENS HELICOIDAIS, CÔNICAS E PARAFUSOS SEM FIM: Nomenclatura e análise de forças em engrenagens; Tensões de flexão nos dentes; Fadiga; Nomenclatura e análise de forças em parafusos sem fim; Capacidade de transmissão de potência. EIXOS: Projetos sob cargas estáticas e dinâmicas. A abordagem de Soderberg; As abordagens de Goodman, geral e de sines. FREIOS E EMBREAGENS:- Tipos de freios e embreagens; Dimensionamento de freios e embreagens.

Introdução à Mecatrônica (70h)

Conceitos e tecnologias associados à Mecatrônica. Sinais Digitais: Conversão; Condicionamento de Sinais; Lógica Digital; PWM. Elementos de Automação: Sensores e Transdutores; Solenóides; Dispositivos de Comutação; Motores elétricos; Inversores de Frequência; Microprocessadores e Microcontroladores; Controladores Lógicos Programáveis; IHM; Sistemas Supervisórios. Redes de Comunicação. Redes de Petri: Conceito; Análise; Modelagem; Projeto de Controladores. Automação Industrial: Arquiteturas de Robôs Industriais; CIM; SIM; FMS.

Sistemas de Instrumentação (55h)

Introdução: Sensores; Caracterização de sinais. Análise de Erros: Erros experimentais; Tratamento de erros experimentais. Resposta Dinâmica de Instrumentos: Resposta dinâmica de instrumentos. Medição de Grandezas Mecânicas: Extensiometria. Células de carga; Acelerômetros. Processamento Digital de Sinais: Transformada Rápida de Fourier; Transformada de Fourier discreta, Filtros no domínio da frequência. Medição de Grandezas Térmicas: Medição de temperatura; Medição de pressão; Medição de vazão.

Equipamentos de Processo (55h)

Turbinas a Vapor: Componentes básicos e princípio de funcionamento. Classificação. Bocais ou Expansores: tipos e finalidade. Estudo Termodinâmico dos bocais. Rendimento do bocal. Velocidade de descarga do bocal. Pressão crítica. Potência desenvolvida nas palhetas. Potência máxima nas palhetas. Rendimento de palheta. Tipos de estágios. Determinação do número de estágios. Perdas de energia em turbinas, perdas externas e perdas internas. Parâmetros de desempenho de turbinas: rendimento adiabático, consumo específico de vapor, Linha de William e Curva de condição. 2. Compressores de Ar: Tipos de compressores: deslocamento positivo e dinâmicos. Compressores alternativos: Componentes e Funcionamento. Parâmetros básicos de desempenho. Ciclos Termodinâmicos teórico e real. Potência teórica de compressão. Fatores que influem na potência de compressão. Curvas de compressão preferidas. Rendimento adiabático. Rendimento volumétrico convencional. Fatores que influenciam no rendimento volumétrico. Temperatura adiabática de descarga. Compressão em múltiplos estágios. Vantagens. Potência dos compressores de duplo estágio. Componentes de instalações de ar comprimido de simples estágio e duplo estágio. Compressores de parafuso: princípio de funcionamento e componentes. Instalações de ar comprimido, Componentes. Seleção de compressores, Cálculo da vazão de ar de uma instalação de ar comprimido. 3. Ventiladores: Definições gerais, curvas características do ventilador, curva característica do sistema, ponto real de operação Tipos de ventiladores. Parâmetros para a seleção de ventiladores. Correção dos parâmetros de seleção. Seleção de ventiladores usando curvas ou catálogos. Leis dos ventiladores. Ventiladores em série e em paralelo. Classes dos ventiladores. 4. Trocadores de Calor Casco e Tubo: Classificação geral dos trocadores de calor, componentes e funcionamento dos trocadores de calor casco e tubo. Normas gerais de projeto, descrição dos componentes mecânicos, classificação dos trocadores de calor se a Tubular Exchanger Manufactures Association (TEMA). Escolha do fluido dos tubos, projeto térmico do trocador de calor (Método Kern). Método da efetividade.

Processos de Fabricação (70h)

Fundamentos de conformação mecânica dos metais. 2. Métodos de cálculo de esforços na conformação mecânica dos metais. 3. Trefilação e extrusão. 4. Forjamento. 5. Laminação. 6. Conformação de chapas metálicas finas. 7. Metalurgia do pó. 8. Introdução à Tecnologia da Soldagem. 9. Processos de Soldagem e Corte a Gás. 10. Processos de Soldagem a Arco. 11. Soldagem no Estado Sólido e Por Resistência Elétrica. 12. Distorção e Tensão Residuais: Origem das tensões residuais em soldagem. Efeito das tensões residuais nas estruturas. Origem, causa e controle das deformações em soldagem. Métodos de alívio de tensões residuais. 13. Defeitos em Soldagem. 14. Soldabilidade dos Materiais: Características, dificuldades e problemas de soldagem em: Aços C-Mn, Ferros fundidos, Aços tratados termicamente, Aços inoxidáveis, Alumínio e cobre. 15. Fundição 16. Classificação dos Processos de Fundição. 17. Fundamentos da Solidificação de Metais e suas Ligas. 18. Estrutura de peças fundidas. 19. Projetos em Fundição. 20. Modelos, moldes e matrizes. 21. Processos especiais de fundição. 22. Descontinuidades de peças fundidas. 23. Novos desenvolvimentos em Fundição.

Gestão de Projetos (40h)

INTRODUÇÃO À GESTÃO DE PROJETOS: 1. Conceitos gerais de planejamento estratégico: missão, visão, objetivos organizacionais, fatores críticos para o sucesso, estratégias, planos de ação, avaliação e controle; 2. Conceitos gerais de planejamento: Projeto como empreendimento, gerenciamento de projetos, plano de execução, estrutura e análise, pesquisa de mercado constituição de equipes e previsão de materiais e equipamentos. GESTÃO DE PROJETOS: 1. Partes de um projeto; 2. Planejamento e Controle; 3. Orçamento. GERENCIAMENTO DE PROJETOS: 1. Gerenciamento do tempo; 2. Definição de parâmetros de contro-le de execução. ANÁLISE DE RISCO EM PROJETOS: 1. Riscos em Projetos: PERT-Risco, Método da estimativa de intervalo de risco, outros métodos.

Laboratório de Termofluidodinâmica (40h)

Experimentos em Túnel de Vento: Escoamento ao redor de cilindros. Escoamento ao redor de aerofólios. Ondas de choque em escoamentos supersônicos. 2. Simulação e Análise Numérica de Escoamentos: Introdução a simulação numérica de escoamentos. Escoamento ao redor de cilindros. Escoamento ao redor de aerofólios. 3. Experimentos com Motores de Combustão Interna: Análise de motores de combustão interna. 4. Experimentos em Condução de Calor e Radiação Térmica: Condutividade térmica. Introdução a radiação térmica. Lei do inverso do quadrado da distância. Lei de Stefan-Boltzmann.

Análise de Estruturas (55h)

Revisão de mecânica dos sólidos. Teorias aproximadas: Vigas e Placas. Materiais Compósitos. Introdução ao Cálculo Variacional. Métodos de Energia. Método dos Elementos Finitos.

Sistemas de Controle (70h)

Introdução aos Sistemas De Controle: Modelagem matemática dos sistemas de controle. Root Locus: Análise e projeto de sistemas pelo método do lugar das raízes; Seleção dos pólos de malha fechada; Locação de Pólos. Controle no Domínio da Frequência: Análise e projeto de sistemas de controle pelo método de resposta em frequência; Compensador por avanço de fase; Compensador por atraso de fase. PID: Controladores PID e controladores PID modificados; Método de Ziegler-Nichols. Controle No Espaço De Estados: Controlabilidade; Observabilidade; Análise de sistemas de controle no espaço de estados; Projeto de sistemas de controle no espaço de estados; Técnica LQR.

Refrigeração e Ar Condicionado (55h)

Conceitos básicos e definições. 2. Refrigerantes. 3. Evaporadores e Compressores. 4. Condensadores e Torres de Arrefecimento. 5. Dispositivo de Expansão. 6. Acessórios do Sistema de Refrigeração. 7. Psicrometria. 8. Processo Psicrométrico. 9. Psicrometria aplicada ao Sistema de Ar Condicionado. 10. Carga Térmica de Ar Condicionado (Verão). 11. Sistema de Ar Condicionado.

Gestão de Operações e Produção (55h)

Sistemas de Gestão: Histórico (Inspeção, Controle da Qualidade, Garantia da Qualidade, Gestão da Qualidade, Sistema de Gestão Integrados; Certificação); Sistemas de Gestão Integrados; Sistemas de Gestão da Qualidade NBR ISO Série 9000; 2. Gestão da Qualidade no Projeto de Engenharia (Trilogia Juran); Avaliação e Certificação da Qualidade; 3. Gestão da Qualidade Total: Histórico (modelo americano/japonês); 4. Organização Industrial: Organização empresarial. Evolução da organização de uma empresa industrial. Fluxo de informações e produção. Produção industrial. Constituição do produto. 5. Planejamento e Controle. Definições, tipos, pré-requisitos e funções do PCP; 6. Gestão de Estoques: Finalidades e tipos de estoques. Demanda dependente e independente. Lote econômico de compra e de fabricação. Classificação ABC. Inventário físico e armazenagem. Ponto de pedido. Estoque de segurança, e lote de encomenda. Sistemas de controle de estoque.; 7. Sistemas de Produção: Delineamento (Roteiro da Produção). Planejamento da Produção. Programação. Emissão de ordens direta e indireta. Plano Mestre de Produção. Verificação da capacidade da fábrica. Programação de uma fabricação. Movimentação e controle da produção; 8. PERT/CPM: Histórico, objetivos, regras básicas. Diagramação. Determinação do caminho crítico e tempo de término programado para conclusão de um programa; 9. "Just-in-Time", MRP, MRP2, "Kanban" e OPT; 10. Otimização e Melhoria de Sistemas de Produção: Ciclo PDCA; Ferramentas básicas da qualidade: Fluxograma, Brainstorming, Folha de Verificação, Estratificação, Diagrama de Pareto, Diagrama de Causa e Efeito, Histograma, Gráfico de Dispersão e Cartas de Controle. Produtividade: Competitividade, Lucratividade, Rentabilidade, Tempo padrão. Otimização de Sistemas: Modelagem e métodos de solução.

Acionamentos (40h)

Introdução: Definição de sistemas oleodinâmicos e pneumáticos. 2. Sistemas Oleodinâmicos: Componentes dos sistemas oleodinâmicos. Fluidos para sistemas oleodinâmicos. Bombas e motores para sistemas oleodinâmicos. Reservatórios, acumuladores, filtros e intensificadores de pressão. Válvulas de controle em sistemas oleodinâmicos. Atuadores em sistemas oleodinâmicos. Tubulação hidráulica. Montagem de um sistema oleodinâmico. 3. Sistemas Pneumáticos: Pneumática. Método de geração, condicionamento e distribuição de ar comprimido. Válvulas de controle pneumático. Atuadores pneumáticos. 4. Circuitos Lógicos: Funções lógicas. Comando combinatório e sequencial.

 

DISCIPLINAS ESPECÍFICAS

 

MECÂNICA E DE AUTOMÓVEIS


Introdução aos Sistemas Automotivos (55h)

1. Motores. Nomenclatura e classificação dos tipos de motores usados em veículos terrestres (dois e quatro tempos, alternativos e rotativos, ciclo Otto e ciclo Diesel). Funcionamento dos motores Wankel e alternativo. Requisitos de alimentação dos motores de combustão interna. Sistemas com carburador, com carburação e injeção direta. Lubrificação do motor - variações. Arrefecimento a ar e a água. Razões para sobrealimentar um motor. Sobrealimentadores (turbocompressor e compressor volumétrico) únicos, sobrealimentação em série e em paralelo, turbocompoud (Scania) 2. Transmissão. Tipos de transmissão. Componentes do sistema de transmissão - Powertrain. Embreagens e conversor de torque. Caixa manual, caixas automáticas, caixas automatizadas, caixas com embreagem dupla (DCT). Cardã e semi-árvores. Eixo flutuante, ¾ flutuante e semi-flutuante. Juntas universais e de velocidade constante – homocinéticas, tripot e Rzeppa. Cubo de roda. Diferencial. Diferencial Torsen e autoblocante. Caixas de redução, caixas de tansferência, PTO, transmissão integral e em mais de um eixo (6x4, 6x6, 8x8, 10x10, 12x12). 3. Tipos de suspensões, eixo rígido, interdependente e independente. Cinemática das suspensões. Elastocinemática das suspensões. Dinâmica das suspensões. Ângulos das suspensões. 4. Sistema de direção de veículos terrestres. Ângulos de alinhamento e influência no comportamento do veículo. Componentes do sistema de direção. Direção assistida. 5. Freios. Sistemas de freios de veículos terrestres. Componentes do sistema de freios. Freio a disco, freio a tambor, freio disco+tambor. Freios de veículos leves e pesados, hidráulico e pneumático. Retardadores. 6. Chassi e equipamentos de segurança. Tipos, nomenclatura e construção de chassis. Equipamentos: bancos, painel, iluminação e portas. Segurança passiva e ativa, zonas de deformação progressivas. Ensaios destrutivos (“crash-test”). 7. Pneus e rodas. Tipos de pneus, diagonal e radial. Pneus para tração e para eixos de apoio. Tipos de banda de rodagem. Pneus para estrada (on highway) e fora-de-estrada (off road). Características dos pneus. Tipos de rodas. Materiais, métodos de fabricação e utilização. 8. Lagartas. Características das lagartas, patim simples ou duplo. Pressão sobre o solo e afundamento. Trem de rolamento, polia tratora e tensora.

Sistemas Elétricos Automotivos (70h)

CIRCUITOS DE CARGA COM GERADOR DE CORRENTE CONTÍNUA: Bateria de Acumuladores ácida de chumbo, alcalinas e modernas (seladas e de baixa manutenção): preparação, fabricação e propriedades das partes componentes, medida da resistência aparente, queda de tensão nos cabos e conexões; fatores que influem na determinação de uma determinação bateria para um determinado veículo; funcionamento; e cuidados e normas de segurança e de Meio Ambiente. Gerador de Corrente Contínua (dínamo): estudo das partes componentes; caixas reguladoras; determinação das correntes e voltagens em diversos pontos de circuito. CIRCUITO DE CARGA COM GERADOR DE CORRENTE ALTERNADA: estudo detalhado do alternador trifásico; enrolamento do induzido; ligação em estrela e triângulo; reguladores de tensão; estudo das caixas de reguladores convencionais e transistorizados para circuitos com alternadores; demanda de potência dos consumidores no veículo; tipos de alternadores e de consumidores; especificação de alternadores; cálculo da necessidade média de carga; análise de curvas características e escolha das polias do alternador e do motor. CIRCUITO DE PARTIDA: finalidade, constituição, tipos e funcionamento; condições para escolha e especificação dos motores de partida; temperatura-limite para partida; resistência à partida; atingimento da rotação mínima de partida; relação de transmissão possível entre o motor de partida e o virabrequim; tensão nominal do sistema de partida; propriedades da bateria; resistência elétrica do cabo entre a bateria e o motor de partida (queda de tensão); torque, rotação e potência do motor de partida (curva característica do motor de partida); e considerações econômicas. Determinação de conjugado e da potência necessária para a partida do motor do veículo. Dimensionamento e escolha do motor de partida. CIRCUITOS DE IGNIÇÃO POR BOBINA-BATERIA: ignição convencional por bobina-bateria; estudo da corrente no primário; emprego do osciloscópio; determinação da corrente instantânea no primário; a indutância e sua influência; determinação da resistência do primário, do ângulo de permanência e da abertura dos contatos do ruptor; corrente média e FEM induzida no primário; relação usuais entre espiras do primário e secundário; alta tensão induzida no secundário; forma e onda-energia armazenada na bobina; potência aplicada na bobina; mecanismos de avanço da centelha; especificações dos equipamentos dos sistemas de ignição. CIRCUITO DE IGNIÇÃO POR MAGNETO DE ALTA TENSÃO: Estudo do fluxo de excitação FEM induzido devida à variação do fluxo de excitação. Corrente instantânea no primário; Fluxo de corrente e FEM induzida no primário e secundário; Especificação dos órgãos do circuito. CIRCUITO DE IGNIÇÃO TRANSISTORIZADO E TOTALMENTE ELETRÔNICO: estudo comparativo entre os sistemas de ignição e o convencional (bobina-bateria); emprego de condensadores, diodo Zener e outro meios de proteção para os circuitos de ignição transistorizados; esquema detalhado e funcionamento dos circuitos de ignição transistorizados; circuitos totalmente eletrônicos, o gerador de pulso, vantagens; especificação de componentes do circuito. CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO E SINALIZAÇÃO: cabos e condutores dos circuitos de iluminação, determinação do diâmetro, qualidade de encapamento e tipos de terminais; fusíveis; lâmpadas e faróis; especificação; chaves gerais; relés de comutação; características necessárias desses órgãos. Sinalização Acústicas: especificação das partes componentes. Sinalização Ótica: especificação das partes componentes. SISTEMAS EMBARCADOS AUTOMOTIVOS AUTOTRÔNICA: Sistemas Embarcados - definição e principais sistemas: ABS (Anti-lockBraking System); TCS (TractionControl System) BAS (BrakeAssist System); EBD (ElectronicBrake-Force Distribution); ACC (Adaptive Cruise Control), HUD (Head-up Display/Visão Noturna); Acelerador Eletrônico; Iluminação Adaptativa; Sensor de Mudança de Faixa; Sensor de Chuva; Sensor para Pontos Cegos; e protocolos de rede CAN e LIN. Autotrônica - Mecatrônica aplicada a Automóveis: definição e componentes. Microcontroladores: funções, tipos, portas de I/O, alimentação, especificação. Fluxogramas. Fundamentos da lógica da estrutura de controle e programação em C dos sistemas embarcados: definição de comentários em C; Tipos de Variáveis; Constantes; Operadores Lógicos e Aritméticos Associação de Operadores; Testes Condicionais e Laços de Repetição. Diagrama de programação: extração dos requisitos; modelo do software; implementação; compilação, transferência e testes. Experimentos em kits didáticos.

Suspensão e Direção (70h)

Conforto. Comportamento do corpo humano quando submetido a vibrações. Faixas de frequência que afetam os principais órgãos. Tempo suportado pelos ocupantes em um veículo. Critérios e Normas para conforto. 2. Perfis de Pista. Discretização do espectro representativo do perfil da pista. Análise de Fourier. Aceleração RMS. Movimento de pitch e roll do veículo. 3. Modelos matemáticos lineares. Massa suspensa e massa não-suspensa. O modelo de ¼ de veículo, de dois graus de liberdade. O modelo de ½ veículo, de 4 graus de liberdade. Modelagem em diagrama de blocos. Batentes da suspensão. 4. Análise no domínio do tempo e análise no domínio da frequência. Influência dos parâmetros no tempo de estabilização, na transmissibilidade de esforços e faixa de frequência. Uso dos diagramas de Bode para avaliar o veículo. Análise dos movimentos de pitch e de roll. 5. Molas helicoidais lineares, não lineares e feixe de molas. Fabricação de molas helicoidais. Seleção da rigidez usando modelos matemáticos. Uso de molas helicoidais e uso de molas em feixe. Montagem do feixe de molas. Normas SAE HS788 e SAE J1123. Molas de torção. Relações constitutivas. 6. Amortecedores lineares, bi-lineares e não-lineares. Curvas dos amortecedores. Amortecedores de ação simples e dupla. Batente hidráulico. Fabricação de amortecedores. Instalação no chassi. Caso particular dos carros de combate.7. Conceitos inerentes à geometria e seus significados físicos. Centro de rolagem, eixo de rolagem, bump steer, roll sterr, subesterço e sobreesterço de eixo. Tipos de suspensões de eixo rígido. Eixo rígido guiado e eixo rígido com feixe de molas. Suspensão Hotchkiss. Barras e tirantes do eixo rígido guiado. Eixo traseiro. Geometria anti-squat e anti-dive. Suspensões independentes. Equivalência entre elementos complacentes. Análise por braços equivalentes. Geometria anti-squat e anti-dive. Variação do ângulo de câmber. Suspensão de carros de combate. Braço oscilante na vertical com barra de torção. Suspensão com mola helicoidal. Suspensão Boomerang. Suspensão pneumática. Trem de rolamento. Análise da geometria por meio de variáveis de potência. 8. Veículo neutro, veículo subesterçante, veículo sobreesterçante. Conceito de cornering stifness. Forças laterais nos pneus. Modelo “bicicleta” de dois graus de liberdade. Distância entre-eixos e bitola. Geometria de Ackermann. Erro de Ackermann. Margem estática e NSP. Geometria do sistema de direção. Ângulos da suspensão: câmber, cáster, pino-mestre e convergência. Variação dos ângulos em função do acoplamento suspensão/direção. Eixo dianteiro. Sistema de direção de viaturas sobre lagartas. Histórico. Diferentes tipos. Caixas de direção com e sem pivoteamento.

Motores de Combustão Interna (55h)

Fundamentos Básicos de Testes de Motores de Combustão Interna. Ensaios de Motores. Ciclos Ideais e Reais. Diagramas de Válvulas. Admissão e Escapamento. Compressão e Combustão. Requisitos de Alimentação. Emissões de Poluentes. Sobrealimentação.

Sistemas de Transmissão (70h)

Cálculo das forças de resistência ao movimento para veículos sobre rodas. Força de resistência ao rolamento. Força de rampa. Força Aerodinâmica. 2. Cálculo das forças de resistência para veículos sobre lagartas. Afundamento do terreno. Força de resistência à compactação do solo. 3. Compatibilidade entre motor e sistema de transmissão (“matching”). Curvas de torque e potência do motor, em carga plena e em carga parcial. Mapa de desempenho do motor. Hipérboles de tração ideal e real. Requisitos de rampa e de velocidade máxima. Escolha do número de marchas. Cálculo da última marcha. Cálculo da relação de transmissão do diferencial. Cálculo da primeira marcha. Avaliação do desempenho do veículo quanto aos requisitos básicos. Curvas de velocidade da caixa (curva “serrote”). Curvas de torque, de potência e de velocidade em cada marcha. 4. Sistemas de acoplamento. Embreagem Axial. Cálculo do torque máximo transmitido por uma embreagem. Mecanismos de acionamento da embreagem. Cálculo da força de ativação da embreagem. Conversor de torque TRILOK. Funcionamento do conversor de torque de acordo com o regime do motor. Rendimento do conversor de torque. Mapa do conversor de torque. Compatibilidade entre o conversor de torque e o motor. 5. A caixa de transmissão. Caixa manual. Seleção dos eixos, engrenagens e rolamentos. Cálculo da distância entre os eixos de acordo com a relação de transmissão adotada para a primeira marcha. Cálculo da resistência admissível para os eixos. Lubrificação da caixa. Anéis sincronizadores. Projeto da carcaça. Arquitetura da caixa. Caixas para veículos comerciais com “split” e “range”. Caixa automática. Arquitetura da caixa automática. Modelos de caixas automáticas. Caixas com embreagem dupla. 6. Diferencial. Dimensionamento do diferencial. Sistema espiral X sistema hipóide. Cálculo do “performance torque”. Cálculo dos diâmetros das engrenagens planetárias e satélites do diferencial (método Gleason Works). 7. Árvore propulsora (cardã). Juntas universais e estriada. Dimensionamento da árvore cardã: cálculo do diâmetro da seção cheia, do diâmetro da seção oca e da espessura do material da seção oca. Velocidades críticas da árvore cardã. Avaliação no domínio da frequência. Verificação da angulação do cardã de acordo com a velocidade de transmissão. Semi-árvores. Eixo traseiro flutuante, ¾ flutuante e semi-flutuante: cálculo dos esforços admissíveis e das dimensões em cada caso. Semi-árvores dianteiras. Juntas de velocidade constante Tripod e Rzeppa. Restrições de acordo com o ângulo máximo. Acoplamento elastocinemático dos sistemas de suspensão e transmissão para o eixo dianteiro. Cubo de roda. Rolamentos do cubo de roda. Ponteira: material e dimensionamento. 8. Veículos sobre rodas com tração em mais de um eixo. Veículos 4x4. Trafegabilidade em terrenos deformáveis. Afundamento e resistência à compactação do terreno considerando a pressão interna do pneu e a resistência à deformação da carcaça. Veículos 6x6 e 8x8. Distribuição de peso, localização dos eixos e avanço cinemático do eixo dianteiro. Caixas de transferência. Tração integral e tração selecionável (“part-time”). 9. Pneus. Modelos de pneus para força de tração. Velocidade crítica. Limites de aderência.

Freios e Chassi (70h)

Dinâmica da frenagem. Forças presentes no chassi durante a frenagem. Análise da frenagem do veículo como um todo. Influência dos parâmetros do veículo na dinâmica da frenagem. Modelos matemáticos lineares para a dinâmica da frenagem. Condições de atrito pneu-solo. Considerações acerca do travamento das rodas. Estabilidade do veículo durante a frenagem. 2. Normas de segurança para a frenagem. Situação de pânico. Critérios de seleção de freios. Aplicação dos critérios no dimensionamento. O sistema de freios. Pedal de freio. Tubulações. Variação da pressão ao longo da linha em freios hidráulicos. Dimensionamento de freios a disco e a tambor. Interação da superfície abrasiva com o rotor do freio. O problema da frenagem em carros de combate. A frenagem em viaturas sobre lagartas. 3. Esforços externos sobre o veículo. Cálculo do CG de veículos com dois ou mais eixos. Cálculo do CG de VTRs sobre lagartas. Distribuição de peso. Carga estática e carga dinâmica. Transferência dinâmica de peso. Força trativa. Forças de resistência ao rolamento, aerodinâmica e de rampa. Gradeability e Startability. Aderência pneu/solo. Limites de aderência. Velocidade máxima. Força disponível para reboque. 4. Tipos de chassi de veículos atuais. Materiais utilizados na confecção do chassi/carroceria. Processos de fabricação: conformação mecânica de chapas, uniões entre chapas de mesmo material e de materiais distintos. Formas gerais usadas em veículos atuais. Aerodinâmica. Compromisso entre as superfícies. Estrutura do chassi. Estrutura principal. Subchassi. Requisitos estruturais. Esforços aplicados no chassi (torção, flexão, flexo-torção). Método das superfícies para o cálculo estrutural (SSS). Ensaios de impacto. Normas de ensaios de impacto. Zonas de deformação programada. Barras de proteção laterais. Dissipação da energia durante o impacto. Ensaios de colisão. Tipos de colisão. Protocolos de Ensaios de Impacto NHTSA, IIHS e EuroNCAP. Equipamentos de segurança ativa e passiva. Cabines de caminhões: tipos e vínculos com o chassi.

Veículos Militares (70h)

HISTÓRIA E CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS BLINDADOS: Veículos Blindados: definição; características técnicas; e desenvolvimento histórico naFrança, Inglaterra, Alemanha, União Soviética e EUA. Emprego de carrosde combate durante a WWI. Desenvolvimento dos Carros de Combate durante a WWII. Desenvolvimento dos Blindados no Pós-WWII, tendências adotadas.Classificação dos carros de combate. Lições dos combates. A Guerra“Fria”. Tendência de um único tipo de carro de combate. Desenvolvimentos atuais na França, Inglaterra, Alemanha, União Soviética e EUA. O blindado atual: características gerais; diferenças entre os veículossobre rodas e veículos sobre lagartas; a distribuição de peso; ascategorias - VBC, VBTP, AFV, MBT, etc. CONJUNTO DE FORÇA DOS BLINDADOS: motores e caixas de transmissão usados em carros de combate. DIREÇÃO EMCARROS BLINDADOS: o sistema de direção em veículos sobre rodas; Geometria de Ackerman. O sistema de freios conjugado ao de direção em veículos sobre lagartas. AMEAÇAS, ARMAMENTO E MUNIÇÃO DE CARROS DE COMBATE: o armamento; evolução da escolha do Armt e da Munição que os CC iriam transportar ao longo do tempo; diversas armas anti-carro. Munições de armamento pesado: componentes das munições. tipos de munições ao longo do tempo utilizados pelos diversos CC. Munição AP(ArmourPiercing), AP-HE, APCB (Armour Piercing, Capped, Ballistically Capped), APCR (Armour Piercing Composite Rigid), APDS (Armour Piercing Discarding Sabot), APFSDS (Armor-Piercing, Fin-Stabilized, Discarding Sabot) Munição HESH (High Explosive Squash Head, ou HEP (High Explosive Plastic), HEAT (High Explosive Anti-Tank) Efeitocargaoca. MuniçãoAlto-Explosiva(HE) e seu efeito de fragmentação e explosão(sopro). Balística e Mecânica dos canhões de carro de combate. Balística Interna. Propelentes: forma, classificação e composição. Balística Externa. Balística Terminal. Forças de recuo. Sistemas de Carregamento Automáticos dos projetis, cadência de tiro, vantagens e limitações. CHASSI: Configurações. A torre de viaturas blindadas de combate. Materiais do chassi e da torre. EMPREGO DO VEÍCULO BLINDADO: Mobilidade de carros de combate. Tipos principais de mobilidade (estratégica; operacional; e no campo de batalha) definição associada a cada tipo.Meios de transportes associados a cada tipo. Características que aumentam a mobilidade. Características dos principais carros de combate sob ótica de cada tipo de mobilidade, dos principais países fabricantes. BLINDAGEM: Blindagem de carros de combate: evolução da utilização de tipos ocorridos ao longo do tempo (blindagem frontal, blindagem inclinada, blindagem fundida, blindagem reativa, blindagem espaçada, e blindagem composta).Vantagens e desvantagens associadas cada tipo de blindagem; CC que usaram/usam em cada tipo de blindagem; indicador comparativo: nível de proteção de cada tipo. Nível de proteção blindada. Características dos carros de combate blindado e dos carros armados não blindados. Relação entre blindagem e os três tipos de mobilidade. BLINDADOS DO EB: Tipos; características; quantidade; Cascavel, Urutu e Guarani. VTR M60, Leopard 1A5.

 

MECÂNICA E DE ARMAMENTO

 

Explosivos (55h)

Introdução ao Estudo das Substâncias Explosivas: Conceitos iniciais. propriedades das substâncias explosivas. 2. Nitração das Substâncias Explosivas: Nitração e Agentes Nitrantes. Mistura Sulfonítrica. 3. Nitrocelulose e Nitroglicerina. 4. Propelentes: Definições e classificação. Pólvora Negra. Pólvoras coloidais. Pólvora de Base Simples (BS). Pólvora de Base Dupla (BD). Pólvora de Base Trípla (BT). Propelente BD para foguete. Propelente Composite para foguete. 5. Altos Explosivos: Explosivo Primário. Explosivos Secundários. Acessórios de Detonação. Explosivos comerciais. Nitrato de Amônio. Explosivos Nitroglicerinados. Explosivos Nitro Carbo Nitrato (NCN). Lamas Explosivas. Emulsões Explosivas. Introdução a teoria do desmonte de Rocha. Plano de Fogos. 6. Estabilidade Química: Provas. Análise. 7. Legislação Aplicada aos Explosivos: Organização e missões dos Serviços de Fiscalização de Produtos Controlados (SFPC). Fiscalização Militar. Normas do Exército Brasileiro (NEBs). Modelo administrativo do ciclo de vida dos materiais de emprego militar. Armazenamento, Conservação, Transporte e Destruição de munições, explosivos e artifícios.

Tecnologia do Armamento (91h)

Armamento Leve: Generalidades. Armas de repetição. Armas semi-automáticas e automáticas: culatra desaferrolhada, culatra aferrolhada e armas a gás. Reparos. 2. Armamento Pesado: Generalidades. Morteiros. Canhões e Obuseiros de Campanha. Canhões de Carro de Combate e Mecanismo de Giro da Torre dos Carros de Combate. Canhões sem-recuo. Canhões anti-aéreos. 3. Mísseis: Generalidades. Métodos de direção e controle. 4. Munições: Munições de armamento leve. Munições de armamento pesado. Espoletas. Minas terrestres. Munições de arremesso. 5. Instrumentos de Observação, Direção e Controle de Tiro: Tipos. Centrais de tiro automatizadas.

Balística (70h)

1. Introdução. 2. Balística Interna: Conceito. 2.Termodinâmica aplicada. 3.Combustão. 4.Modelagem matemática e métodos empíricos e semi-empíricos. 5.Balística interna aplicada a armamento leve e pesado. 6.Balística interna de motores de foguete. 7.Técnicas experimentais e computacionais em balística interna. 8. Balística Externa: Conceito. 9. Balística no vácuo: conceitos e definições:- Elementos da trajetória. Conceitos e definições. Nomenclatura militar. Equações da Balística no vácuo. Soluções analíticas e aproximadas. Exercícios práticos. 10. Balística externa atmosférica:- A atmosfera padrão. Sustentação e arrasto. Definições. Efeitos na trajetória. A resistência do ar. Métodos de determinação da resistência do ar. Sistemas de referência. Momentos aerodinâmicos. Coeficientes aerodinâmicos. Determinação de trajetórias. Tabelas de tiro. 11. Princípios de estabilidade aerodinâmica:- Rotações e eixos. Efeito giroscópico. Estabilidade: por rotação e por empena. Conceitos básicos de estabilidade estática e dinâmica. 12. Utilização de programas de computador na balística externa:- Programas utilizados em balística externa. 13. Técnicas experimentais em balística externa:- Equipamentos de medição em balística externa. Medição de velocidade inicial.

Armamento I (70h)

Generalidades sobre Projeto de Armas: Noções básicas sobre projeto de armas: Tipos de Projeto. Requisitos Técnicos e Operacionais. Elementos de definição do projeto de um armamento. Fases e subfases do projeto e vida de um armamento de acordo com a IG 25-12 - Ciclo de Vida dos Materiais de Emprego Militar. Missões do Gerente do Projeto nas diferentes fases do ciclo de vida de um armamento. Métodos de Avaliação de um Sistema de Armas: Planejamento, Testes Técnicos e Operacionais, Avaliação dos Resultados, Relatório Técnico Experimental e de Avaliação Operacional. Provetes para Munição de Armamento Leve: Definição, Tipos de provetes, Classificação dos provetes, Operações de classificação e aferição de provetes. Considerações sobre a Balística Interna: Métodos Vallier-Haydenreich e Kratz. Efeitos após a expulsão do projétil. Reação do estojo à ação dos gases propelentes. Comportamento do estojo e da câmara no disparo. Folgas diametral e longitudinal, Headspace. Balanço energético. Trabalho sobre o projetil. Reações sobre a arma e sobre o suporte no disparo: Quantidade de movimento de recuo. Conjugado em torno do eixo da alma. Vibrações. Forças excêntricas. Determinação da quantidade de movimento de recuo através dos Métodos de Vallier e Kratz e da Conservação da quantidade de movimento. Reparos tripé para armas automáticas: Estabilidade do reparo, Estudo da geometria e das forças no reparo, Dimensionamento das pernas traseiras e dianteira. 2. Projeto de Armas Automáticas: Princípios de funcionamento de armas leves automáticas. Armas de culatra desaferrolhada: Tipos. Reação do estojo à pressão dos gases. Culatra desaferrolhada simples. Ignição avançada. Destrancamento retardado. Armas de culatra aferrolhada: tipos, longo recuo do cano, curto recuo do cano, introdução de amortecedor do ferrolho e aceleradores. Armas com tomada de gases: tipos, expansão parcial, expansão, choque e choque com curso do pistão reduzido. Armas especiais: tipo revólver e multi-canos. Projeto de componentes: Sistema de alimentação. Extratores. Ejetores. Percussores. Dispositivos de trancamento e de disparo. Reparo tripé. Lubrificação: Tipos de lubrificantes. Lubrificação dos componentes deslizantes.

Armamento II (70h)

Generalidades sobre Projeto de Armas: Generalidades do Armamento Pesado. Tubos. Fenômenos de tiro que afetam a vida dos tubos. Métodos de avaliação de tubos. Meios de minimizar os efeitos danosos. Projeto de tubos. Exemplos simples de projetos. 2. Mecanismos de Recuo: Introdução. Apresentação. O Ciclo de Recuo; Principais Tipos de Mecanismos de Recuo. Características de Operação. Seleção de um Sistema de Recuo. Dados Preliminares de Projeto. Projeto de Componentes de um Sistemas de Recuo. Sistema de Recuo Simples.

Munições (70h)

Generalidades:- Histórico; Definições gerais; Classificação das munições; condições a satisfazer por projétil de artilharia, características dos projetis de artilharia. 2. Segurança das Munições:- Fatores de segurança aos quais devem satisfazer as munições; Análise dos esforços sobre os elementos da munição. Inércia de translação; Parede de projétil; Culote do projétil; Órgãos de fechamento do projétil. 3. Eficiência Balística:- Inércia de rotação; Reação normal sobre o flanco de tiro; Trabalho específico das forças de atrito; Usura dos salientes da cinta de forçamento; Cinta de forçamento; Ajustagem das turgências e bocas de fogo; Estabilidade dos projetis; Esforços aerodinâmicos; Traçado exterior de um projetil; Localização das cintas de forçamento. 4. Eficiência Tática:- Condições de eficiência; Eficiência dos projetis de fragmentação; Ação dos estilhaços; Ação dos projetis sobre materiais; Perfuração de blindagem. 5.Avaliação de Munições:- Testes de verificação de características básicas (velocidade, pressão e precisão); Testes de verificação de condições de segurança (manuseio, transporte); Teste de condição adversas (transporte, climáticas); Teste de verificação de características especiais. 6. Introdução à Balística Terminal de Armamento Leve. 7. Efeitos das Munições de Armamento Leve: Tipos de Munições de Armamento Leve. 8. Poder de Parada. 9. Poder Lesivo ou Vulnerante .10. Tipos de Blindagens de Viaturas. 11. Efeito da Deformação do Projétil na Capacidade de Perfuração em Placas de Aço. 12. Penetração e Perfuração em outros tipos de Materiais e Alvos.

Mísseis e Foguetes (70h)

1. Introdução dos Conceitos e Definições: Introdução. Sistemas de mísseis e foguetes. 2. Subsistemas de Mísseis e Foguetes: Guiamento. Aerodinâmica. Propulsão. Dinâmica e estruturas. Sistemas Inerciais e Não Inerciais. 4. Eficiência Tática:- Condições de eficiência; Eficiência dos projetis de fragmentação; Ação dos estilhaços; Ação dos projetis sobre materiais; Perfuração de blindagem. 5. Ação dos Estilhaços dos Projéteis Alto Explosivos sobre Pessoal. 6. Efeito da Munição de Carga Oca. Formulações e análise. 7. Efeito da Munição de Energia Cinética: Formulações e análise.

 

Graduação Engenharia Mecânica

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