http://hdl.handle.net/123456789/2435 O curso de Engenharia Mecânica da UFMA, que é associado ao Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia (BCT), teve início no semestre de 2016.1. O curso é realizado em 2 anos de forma subsequente para o aluno que já cursou o BCT (de 3 anos). Durante esse período os alunos tem a formação do núcleo específico da Engenharia Mecânica, de forma mais objetiva nas grandes áreas de Projetos Mecânicos, Materiais e Processos de Fabricação e Térmica e Fluidos, além de algumas disciplinas de Gestão e Administração da Produção. Tue, 07 Apr 2026 23:18:54 GMT 2026-04-07T23:18:54Z http://rosario.ufma.br:8080/jspui/retrieve/4662/UFMECANICA.png http://hdl.handle.net/123456789/2435 http://hdl.handle.net/123456789/10347 Título: Determinação do Módulo de Elasticidade Dinâmica de Estruturas de Concreto-Aço Autor(es): CONCEIÇÃO, Emanuel Oliveira da Resumo: Este trabalho apresenta uma análise do comportamento dinâmico de um bloco de concreto-aço submetido a excitações mecânicas, com ênfase nos modos de vibração longitudinal e torcional. A pesquisa busca desenvolver modelos numéricos simplificados, porém representativos, da interação entre concreto e aço em estruturas sujeitas a vibrações. Foi realizado um ensaio experimental de ressonância por impacto, conforme a norma ASTM C215-19, utilizando martelo instrumentado e acelerômetro para identificação das frequências de ressonância do corpo de prova. A partir dos dados obtidos, determinaram-se propriedades mecânicas equivalentes, utilizadas em duas simulações tridimensionais: uma assumindo material homogêneo e outra com associação de materiais em paralelo. Os resultados demonstraram excelente concordância entre os dados experimentais e os modelos numéricos, com diferenças inferiores a 0,5% nas frequências ressonantes. O estudo foi desenvolvido nos Laboratórios de Projetos Mecânicos e Materiais da Universidade Federal do Maranhão, evidenciando a eficácia de abordagens híbridas experimental-numéricas na representação precisa do comportamento vibratório de estruturas em concreto-aço. Descrição: This study presents an analysis of the dynamic behavior of a concrete-steel block subjected to mechanical excitations, with emphasis on longitudinal and torsional vibration modes. The research aims to develop simplified yet representative numerical models of the interaction between concrete and steel in structures exposed to vibrations. An experimental impact resonance test was carried out in accordance with ASTM C215-19, using an instrumented hammer and an accelerometer to identify the resonance frequencies of the specimen. Based on the data obtained, equivalent mechanical properties were determined and used in two three-dimensional simulations: one assuming a homogeneous material and the other using a parallel material association. The results showed excellent agreement between the experimental data and the numerical models, with differences of less than 0.5% in the resonant frequencies. The study was conducted at the Mechanical Design and Materials Laboratories of the Federal University of Maranhão, demonstrating the effectiveness of hybrid experimental-numerical approaches in accurately representing the vibratory behavior of concrete-steel structures. Fri, 28 Nov 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/10347 2025-11-28T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/9811 Título: Caracterização dinâmica de estruturas de concreto-aço afetadas pela corrosão Autor(es): SILVA, Davidson José Alencar da Resumo: RESUMO O concreto armado é um dos materiais estruturais mais comumente utilizados no mundo e é empregado em vários tipos de construções. No entanto, a presença de vergalhões de metal torna o material suscetível à corrosão, um fenômeno responsável por uma parte significativa dos danos às estruturas de concreto armado, esse fato se deve ao maior volume de produtos de corrosão que induzem pressão nas proximidades do concreto, gerando tensões em sua cobertura e o surgimento de fissuras na interface entre os vergalhões e o concreto, reduzindo a rigidez local e alterando a resposta vibracional da estrutura. Além disso, a corrosão só pode ser percebida quando a estrutura já está danificada, o que pode ocasionar fraturas abruptas das estruturas. Nesse sentido, este trabalho investiga os efeitos da corrosão em corpos de provas de concreto armado por meio de ensaios experimentais e simulações numéricas. Foram moldados corpos de prova prismáticos de concreto armado, submetidos a um processo de corrosão eletroquímica controlado, com o objetivo de avaliar alterações em suas propriedades dinâmicas. A caracterização foi realizada com base na norma ASTM C215-19, utilizando o método de ressonância por impacto para obtenção das frequências de ressonância relacionadas aos modos longitudinal e torcional. Com os dados obtidos, foram construídos modelos numéricos no software ANSYS com auxílio do método dos elementos finitos, permitindo simular a resposta dinâmica da estrutura antes e após a corrosão. A análise comparativa entre os resultados experimentais e numéricos possibilitou avaliar a variação dos parâmetros modais, como frequências naturais e rigidez, em função da deterioração provocada pela corrosão nas armaduras. Os resultados demonstram o potencial do método como ferramenta não destrutiva para monitoramento estrutural de elementos de concreto-aço. Descrição: ABSTRACT Reinforced concrete is one of the most widely used structural materials in the world, applied in various types of construction. However, the presence of steel rebars makes it susceptible to corrosion—a phenomenon responsible for a significant portion of damage to reinforced concrete structures. This occurs due to the increased volume of corrosion products, which induce pressure on the surrounding concrete, generating stresses in the cover layer and causing cracks at the rebar–concrete interface. These effects reduce local stiffness and alter the vibrational response of the structure. Furthermore, corrosion often becomes noticeable only after significant structural damage has occurred, potentially leading to abrupt failures. In this context, this study investigates the effects of corrosion on reinforced concrete specimens through experimental tests and numerical simulations. Prismatic reinforced concrete specimens were cast and subjected to a controlled electrochemical corrosion process to evaluate changes in their dynamic properties. Characterization was performed in accordance with ASTM C215- 19, using the impact resonance method to obtain resonance frequencies related to the longitudinal and torsional modes. Based on the collected data, numerical models were developed in ANSYS using the finite element method to simulate the dynamic response of the structure before and after corrosion. A comparative analysis between experimental and numerical results allowed for the evaluation of variations in modal parameters, such as natural frequencies and stiffness, as a function of reinforcement deterioration caused by corrosion. The results demonstrate the potential of this approach as a non-destructive tool for structural health monitoring of reinforced concrete elements. Mon, 04 Aug 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/9811 2025-08-04T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/9810 Título: Análise termoeconômica da geração de vapor por caldeira em uma refinaria de produção de alumina Autor(es): FERNANDES, Celine Rêgo Resumo: RESUMO A crescente demanda por eficiência energética, aliada à pressão por práticas industriais mais sustentáveis, tem impulsionado a adoção de métodos avançados de avaliação de desempenho em sistemas térmicos. Neste contexto, a análise termoeconômica surge como uma abordagem estratégica que integra os princípios da termodinâmica com critérios econômicos, permitindo uma compreensão mais abrangente sobre os impactos operacionais e financeiros da geração de energia térmica. Diante da importância do vapor como insumo crítico em processos industriais de grande escala, especialmente, na indústria de alumina, torna-se fundamental compreender não apenas a eficiência do sistema, mas também os custos associados às irreversibilidades do processo. Este estudo apresenta uma análise termoeconômica da geração de vapor por uma caldeira de leito fluidizado circulante (LFC) instalada em uma refinaria de produção de alumina. A caldeira opera com carvão betuminoso de alta volatilidade e apresenta circulação natural de água. Foram utilizados dados operacionais provenientes do sistema supervisório Connected Plant, versão Uniformance PHD 2023, registrados entre janeiro e agosto de 2024, para avaliação da eficiência energética e exergética, bem como para a estimativa dos custos da produção de vapor. A partir da modelagem matemática realizada por meio do software MatLab, revelou-se que a eficiência térmica variou entre 85,43% e 89,79%, enquanto a exergética foi de 21,60% a 35,40%, com uma elevada destruição de exergia (da ordem de 107,75 a 194,06 MW). Observou-se uma correlação direta entre a destruição de exergia e o custo específico de produção de vapor. A maior taxa de destruição de exergia, de 194,06 MW, foi associada ao custo mais elevado de produção, atingindo 14,09 U$D t -1 . Em contrapartida, a menor destruição de exergia, de 180,69 MW, resultou em um custo de 12,44 U$D t -1 . A produção de vapor permaneceu abaixo da meta de 280 t h -1 , e as emissões estimadas de CO2 alcançaram 60,50 t dia-1 . Ao associar ciência térmica e estratégia econômica, este trabalho reforça que eficiência não é apenas uma meta técnica, mas uma vantagem competitiva e ambiental indispensável no cenário industrial atual. Descrição: ABSTRACT The growing demand for energy efficiency, coupled with pressure for more sustainable industrial practices, has driven the adoption of advanced performance assessment methods for thermal systems. In this context, thermoeconomic analysis emerges as a strategic approach that integrates the principles of thermodynamics with economic criteria, enabling a more comprehensive understanding of the operational and financial impacts of thermal energy generation. Given the importance of steam as a critical input in large-scale industrial processes, especially in the alumina industry, it is crucial to understand not only the system's efficiency but also the costs associated with process irreversibilities. This study presents a thermoeconomic analysis of steam generation by a circulating fluidized bed (CFB) boiler installed in an alumina production refinery. The boiler operates with high-volatility bituminous coal and features natural water circulation. Operational data from the Connected Plant supervisory system, version Uniformance PHD 2023, recorded between January and August 2024, were used to assess energy and exergy efficiency, as well as to estimate steam production costs. Mathematical modeling using MatLab software revealed that thermal efficiency ranged from 85.43% to 89.79%, while exergy efficiency ranged from 21.60% to 35.40%, with high exergy destruction (ranging from 107.75 to 194.06 MW). A direct correlation was observed between exergy destruction and the specific cost of steam production. The highest exergy destruction rate, 194.06 MW, was associated with the highest production cost, reaching US$ 14.09 t-1 . In contrast, the lowest exergy destruction, 180.69 MW, resulted in a cost of US$ 12.44 t-1 . Steam production remained below the target of 280 t h-1 , and estimated CO2 emissions reached 60.50 t day-1 . By combining thermal science and economic strategy, this work reinforces that efficiency is not just a technical goal, but an indispensable competitive and environmental advantage in today's industrial landscape. Wed, 06 Aug 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/9810 2025-08-06T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/8954 Título: ANÁLISE ESTRUTURAL DE CORRENTES DE ELOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS Autor(es): PEREIRA, Vinicius Costa Resumo: As operações industriais geralmente demandam a movimentação de cargas, unir materiais ou erguer equipamentos. Na indústria portuária não é diferente. É fundamental a aplicação de meios de elevação com atividade a partir do solo, tendo em vista as grandes cargas transportadas pelas embarcações. Muitos são os aparatos necessários para a progressão das várias atividades dentro de um cais, um exemplo de material essencial para a movimentação de cargas são as correntes de elos. Essa corrente representa um tipo de produto utilizado para diversos fins, capaz de suportar elevadas cargas, e por isso, muito utilizado em processos industriais, como etapas de içamento e transporte de cargas pesadas. Uma de suas finalidades é a sustentação de diversos defensores marítimos, que por sua vez, têm a função de impedir o choque em atracagens. O impacto aplicado no contato entre defensa e a embarcação em certas condições provoca tração na corrente, o que pode gerar desalinhamento dos defensores marítimos. Dessa forma, a metodologia deste trabalho envolve um estudo dos aspectos relacionados à atracagem das embarcações em portos, visando a análise das condições geradas nas correntes de elos do sistema quando submetidas a diversas cargas. A realização e avaliação dos dados será produzida a partir de sistemas de modelagem computacional considerando fatores como a resistência dos materiais, capacidade de absorção de forças, a eficiência operacional e dimensionamento dos componentes. Descrição: Industrial operations generally require moving loads, tying materials or lifting equipment. The port industry is no different. It is essential to use lifting equipment that can be operated from the ground, given the large loads transported by vessels. Many devices are required for the progress of various activities on a dock. One example of an essential material for moving loads is link chains. This type of chain is a type of product used for various purposes, capable of withstanding high loads, and is therefore widely used in industrial processes, such as lifting and transporting heavy loads. One of its purposes is to support various maritime fenders, which in turn have the function of preventing collisions during docking. The impact applied in the contact between the fender and the vessel under certain conditions causes traction on the chain, which can cause misalignment of the maritime fenders. Thus, the methodology of this work involves a study of aspects related to the docking of vessels in ports, aiming at the analysis of the conditions generated in the system's link chains when subjected to various loads. The data will be produced and evaluated using computer modeling systems considering factors such as material resistance, force absorption capacity, operational efficiency and component sizing. Thu, 27 Feb 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/8954 2025-02-27T00:00:00Z