Engenharia Mecânica (UACSA)
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TCC - Trabalho de Conclusão de Curso
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Item Estudo comparativo entre válvulas revestidas com polímeros fluorados e válvulas feitas com superligas de níquel em ambientes corrosivos severos: uma revisão sistemática(2025-12-18) Amorim, Dyêgo Henrique Azevedo; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052Este trabalho apresenta uma revisão sistemática sobre o desempenho de válvulas industriais fabricadas com superligas de níquel e válvulas revestidas com polímeros fluorados que operam em ambientes altamente corrosivos. A análise de 28 estudos selecionados revelou que superligas ricas em cromo e molibdênio, como Hastelloy C-276 e BC-1, apresentam elevada resistência em meios contendo HF, HCl e H₂SO₄, devido à formação de películas passivas estáveis. Em contraste, ligas como Monel 400 e Inconel 600 mostram maior susceptibilidade à ruptura de passividade em ambientes com íons F⁻ e Cl⁻. Por outro lado, os revestimentos de politetrafluoretileno (PTFE) e perfluoroalcoxi PFA demonstram excelente inércia química, porém sua eficiência depende da integridade física do revestimento e das condições de operação. A revisão sistemática também identificou escassez de estudos que avaliem revestimentos fluorados em condições industriais reais, evidenciando a necessidade de pesquisas adicionais. Portanto, conclui-se que a seleção do material deve considerar não apenas a compatibilidade química, mas também os efeitos da temperatura, pressão e riscos mecânicos associados ao processo.Item Simulação óptica no design de interiores veiculares: redução de ofuscamento e melhoria da experiência do usuário(2026-02-13) Silva, Henrique Carvalho Figueiredo da; Silva, Rogério Soares da; http://lattes.cnpq.br/5570338185824272; https://lattes.cnpq.br/3200470819759502A percepção visual desempenha papel fundamental na condução veicular, sendo o conforto visual um fator crítico para a segurança do motorista. O ofuscamento causado por reflexos em superfícies internas, especialmente em materiais de alto brilho, pode comprometer a visibilidade e aumentar a fadiga visual. Nesse contexto, este estudo analisa a aplicação da simulação óptica no design de interiores veiculares, com foco na redução do ofuscamento e na melhoria da experiência do usuário. A pesquisa é de natureza qualitativa e aplicada, baseada em revisão sistemática da literatura, utilizando a metodologia ProKnow-C, e em um estudo de caso com simulação computacional no software Ansys Speos®. Foram selecionados 14 artigos relevantes sobre ergonomia visual e ofuscamento veicular. A análise prática envolveu a simulação da perspectiva do motorista, considerando diferentes geometrias e materiais aplicados ao volante. Os resultados indicam que o ofuscamento decorre da interação entre luz, materiais e geometria, não sendo exigido apenas por parâmetros fotométricos. As simulações descobriram que uma combinação de ajustes geométricos com uma escolha de materiais de menor brilho é essencial para reduzir significativamente o UGR (Índice de Brilho Unificado) e mitigar o desconforto visual. Conclui-se que a simulação óptica é uma ferramenta fundamental para antecipar problemas de ofuscamento e otimização do design de interiores veiculares desde as fases iniciais do projeto, contribuindo para maior conforto e segurança.Item . Análise de eficiência na geração de ar comprimido em uma indústria de saneantes(2026-02-12) Ferreira, Paulo Vitor de Souza; Silva, Rogério Soares da; http://lattes.cnpq.br/5570338185824272; http://lattes.cnpq.br/0410451666064579O ar comprimido é amplamente utilizado como utilitário industrial, porém sua geração está associada a elevados custos energéticos. Este trabalho analisa a eficiência do sistema de geração de ar comprimido em uma indústria de saneantes, por meio do levantamento técnico dos equipamentos, da avaliação do perfil de consumo e da análise energético-econômica do sistema existente. A metodologia envolveu o diagnóstico da área de geração, a caracterização da demanda ao longo do tempo e a avaliação comparativa dos compressores quanto à eficiência e aos custos operacionais, com apoio de ferramenta computacional. Os resultados evidenciaram ineficiências relacionadas à operação simultânea de compressores com diferentes desempenhos e ao elevado consumo de energia não produtiva. Como solução, foi proposta uma nova configuração do sistema, com a substituição de equipamentos obsoletos e adoção de estratégia de controle mais eficiente. A simulação indicou redução aproximada de 18% no consumo anual de energia elétrica, com viabilidade econômica comprovada por um tempo de retorno inferior a três anos. Conclui-se que a otimização do sistema de geração de ar comprimido contribui significativamente para a redução de custos operacionais e melhoria do desempenho energético da planta industrial.Item Revisão das tecnologias de biodigestores domésticos e situação atual da adoção no Brasil.(2025-12-17) Silva, Lucas Heleno da; González, Felipe Orlando Centeno; http://lattes.cnpq.br/9688427609049172; http://lattes.cnpq.br/5076050144919872Este artigo apresenta uma revisão narrativa da literatura sobre as tecnologias de biodigestores domésticos e a situação atual de sua adoção no Brasil. A pesquisa foi conduzida em bases científicas e relatórios técnicos de instituições de pesquisa, visando consolidar informações dispersas e identificar as principais tendências e desafios. Os resultados evidenciam que, embora existam avanços significativos em projetos públicos, acadêmicos e comunitários, a difusão dos biodigestores domésticos ainda é limitada por fatores como custo inicial elevado, ausência de incentivos financeiros e falta de assistência técnica contínua. Conclui-se que a ampliação de políticas públicas de incentivo, programas de capacitação e pesquisas aplicadas é essencial para o fortalecimento da tecnologia como instrumento de transição energética, saneamento rural e desenvolvimento sustentável no Brasil.Item Mecanismos de geração de calor em baterias de veículos elétricos e híbridos: efeitos no desempenho e soluções de gerenciamento térmico(2025-10-07) Silva Neto, José Moraes Guedes da; Silva, Rogério Soares da; http://lattes.cnpq.br/5570338185824272; http://lattes.cnpq.br/9389432975459595Este trabalho investiga os mecanismos de geração de calor em baterias de íons de lítio para veículos elétricos e híbridos, analisando seus impactos no desempenho e as soluções de gerenciamento térmico. Por meio de revisão bibliográfica, foram investigadas as principais estratégias de gerenciamento térmico, incluindo resfriamento a ar, líquido, uso de materiais de mudança de fase e tubos de calor. Estudos indicam que a faixa ideal de operação térmica situa-se entre 25 °C e 40 °C, temperaturas superiores comprometem a integridade da célula e aumento do risco de fuga térmica, principal desafio de segurança. Os resultados mostram que otimizações geométricas e dos arranjos dos sistemas de gerenciamento térmico, melhoram a uniformidade térmica, a dissipação de calor e reduzem o risco de fuga térmica. Melhorar os sistemas de resfriamento é essencial, e integrá-los com tecnologias inteligentes é uma solução promissora para o futuro dos veículos elétricos.Item Análise de rigidez torcional do chassi de um veículo fórmula SAE pelo método dos elementos finitos(2024-10-04) Cavalcante, Felipe do Nascimento; Lins, Erb Ferreira; http://lattes.cnpq.br/5272283698536321; http://lattes.cnpq.br/6918061393741606Este trabalho aborda simulações de rigidez torcional em veículos da competição Fórmula SAE (FSAE), destacando a importância desse parâmetro no desempenho em pistas de corrida. A pesquisa está inserida no contexto do aprimoramento estrutural de veículos de competição, com ênfase no chassi da equipe Evolv Racing. A motivação do estudo reside na busca pela melhoria da rigidez torcional e, consequentemente, de outros fatores de engenharia, com o objetivo de maximizar a performance do veículo. O diferencial do trabalho está na aplicação de simulações computacionais avançadas para avaliar e aprimorar a rigidez torcional. A metodologia envolve o uso de ferramentas de modelagem computacional para criar representações virtuais do chassi, seguidas de análises por elementos finitos (FEA). Nas simulações, cargas torcionais são aplicadas na dianteira do veículo, enquanto a traseira é fixada, permitindo a avaliação da rigidez em diferentes condições de carga. De acordo com a literatura, veículos Fórmula SAE apresentam rigidez torcional entre 300 e 3000 N·m/°; o modelo inicial analisado neste estudo apresentou rigidez torcional de 831 N·m/°. A partir desses resultados, foram propostas e implementadas melhorias estruturais no modelo do chassi, cujos resultados foram comparados ao modelo original. Ao final, o estudo apresenta as melhorias alcançadas, evidenciando ganhos na rigidez torcional e, consequentemente, no desempenho estrutural e funcional do veículo. As conclusões reforçam a importância das simulações computacionais como ferramenta de projeto em competições de engenharia.Item Desenvolvimento de um dispositivo automatizado para ensaios de flexão instrumentado por rastreamento óptico de deslocamento(2026-02-09) Lima Neto, José Araújo de; Silva Junior, José Holanda da; http://lattes.cnpq.br/1308409479278662A determinação precisa das propriedades mecânicas de materiais é essencial para o desenvolvimento de componentes estruturais, sensores e filmes finos na engenharia moderna. No entanto, a caracterização desses materiais enfrenta desafios logísticos e econômicos, uma vez que máquinas universais de ensaios comerciais possuem custos elevados, restringindo o acesso em laboratórios de ensino e pesquisa com recursos limitados. Diante deste cenário, este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um protótipo automatizado de valor mais econômico para a medição de tensões mecânicas, utilizando o método de flexão em três pontos. A metodologia baseou-se na integração de uma estrutura mecânica rígida, fabricada em alumínio, com um sistema de atuação controlado eletronicamente. O hardware utiliza um parafuso micrométrico acoplado a um motor de passo e gerenciado por um microcontrolador Arduino, garantindo a aplicação de deslocamentos com resolução micrométrica. Para o controle e processamento de dados, desenvolveu-se um software em linguagem Python que realiza a automação do sistema e a aquisição de imagens para análise de deformação por rastreamento óptico de deslocamento. Os resultados experimentais validaram a eficácia do sistema demonstrando alta correlação entre a curva de deslocamento comandado pelo motor e a deformação real mensurada opticamente. O dispositivo provou ser capaz de monitorar o comportamento de materiais flexíveis em tempo real, utilizando modelos elásticos teóricos para validar a integridade dos ensaios e alertar sobre limites operacionais de força, oferecendo uma alternativa de baixo para o estudo da engenharia garantindo qualidade de aprendizado.Item Análise térmica de um trocador de calor tipo casco e tubos pela dinâmica dos fluidos computacional(2025-10-20) Silva, Damião Robério da; Silva, Rogério Soares da; http://lattes.cnpq.br/5570338185824272; http://lattes.cnpq.br/3265373331507118Neste trabalho, um trocador de calor do tipo casco e tubos, com quatro passes nos tubos e um passe no casco, foi analisado por meio de simulações computacionais. O escoamento de ambos os fluidos foi considerado monofásico, incompressível e turbulento. Os efeitos térmicos e fluidodinâmicos foram analisados em quatro configurações: sem chicanas, com uma chicana, duas chicanas e quatro chicanas igualmente espaçadas. Adotou-se a técnica de resolução de escala turbulenta RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) em conjunto com o modelo turbulento (k-epsilon). As equações de momento e conservação de massa foram aproximadas pelo algoritmo SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations). O software de código aberto OpenFOAM (Open-source Field Operation and Manipulation) permitiu a configuração e execução das simulações. Os resultados obtidos incluem a distribuição de temperatura, pressão, velocidade e taxa de transferência de calor, possibilitando a comparação da efetividade de cada caso. Verificou-se um aumento de 11,05% na efetividade ao comparar o trocador sem chicanas com aquele contendo quatro chicanas.Item Deformação na montagem de flanges para torres eólicas(2025-08-08) Silva, Camilla Suellen dos Santos; Simões, Thiago Araújo; http://lattes.cnpq.br/7903824177570749; http://lattes.cnpq.br/3811434267107346O crescimento da energia eólica como alternativa às fontes fósseis exige processos de fabricação cada vez mais precisos para garantir a confiabilidade estrutural das torres e o desempenho das turbinas. Dentre os desafios enfrentados pela indústria, as deformações geométricas nos flanges, especialmente ondulação e ovalização, estão entre as principais causas de falhas no acoplamento das peças e de altos índices de retrabalho. Este trabalho tem como objetivo identificar e mitigar os retrabalhos e possíveis deformações no processo de fabricação de torres eólicas, contribuindo para a melhoria da qualidade dimensional. A metodologia adotada incluiu medições de alta precisão em diferentes etapas do processo, análise de variações dimensionais e aplicação de ferramentas de qualidade, como o Diagrama de Ishikawa, para levantamento e priorização de causas. Foram observadas falhas relacionadas à ausência de padronização na medição e à falta de critérios claros para aceitação dimensional das peças durante a montagem. A implementação de procedimentos de controle dimensional e de um checklist para validação das medidas, anteriormente verificadas apenas de forma visual pelos operadores, possibilitou a redução significativa do retrabalho, além de ganhos em eficiência produtiva. Os resultados reforçam a importância da metrologia industrial como ferramenta estratégica para controle de processos e mostram que ajustes simples, quando aplicados com base em dados, podem gerar impacto direto na confiabilidade das estruturas. Este estudo contribui para o fortalecimento da cadeia produtiva eólica, oferecendo subsídios práticos para a indústria no desenvolvimento de processos mais padronizados e eficientes.Item Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) aplicada à turbinas eólicas: uma revisão sistemática da literatura(2024-09-25) Gomes, Rafael Felipe da Silva; Simões, Thiago Araujo; http://lattes.cnpq.br/7903824177570749; https://lattes.cnpq.br/2598157150327854Este trabalho teve como principal objetivo desenvolver uma análise detalhada da evolução das estratégias de aplicação da Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) em aerogeradores, através de uma revisão sistemática da literatura científica publicada entre 2006 e 2024. Foram analisados artigos indexados na plataforma Scopus, selecionando-se os 10 artigos mais citados nesse período. Os resultados indicam que a MCC é amplamente utilizada em diversos componentes das turbinas eólicas, como o gerador, a caixa de engrenagens e o sistema de controle. As falhas identificadas nesses componentes estão frequentemente relacionadas ao desgaste mecânico, falhas de lubrificação e problemas elétricos. A revisão também evidenciou a importância de implementar sistemas de monitoramento contínuo, que permitem a detecção precoce de falhas, além de técnicas de manutenção preditiva. Esses métodos são mencionados de forma recorrente como formas eficientes de aumentar tanto a confiabilidade quanto a disponibilidade das turbinas eólicas, reduzindo custos operacionais e o tempo de inatividade.