Projetos de Pesquisa
2009 - Atual
Materiais e Estruturas Inteligentes: Desenvolvimento de Ligas com Memória de Forma e Compósitos Ativos (Processo CNPq 620091/2008-8)
Descrição: Este projeto visa formatar uma primeira ação de pesquisa cooperativa entre a UFCG e o ITA em torno do tema multidisciplinar referente ao desenvolvimento de materiais avançados, mais especificamente as Ligas com Efeito de Memória de Forma (LMF) e os compósitos ativos. Estes materiais especiais se caracterizam por uma notável sensibilidade a temperatura e carregamento mecânico que potencializa aplicações em diversas áreas que tradicionalmente demandam novas tecnologias, como os setores aeronáutico e aeroespacial, de petróleo e gás, energia elétrica, médico-odontológico e outros. A ação cooperativa de pesquisa para o Desenvolvimento de Ligas com Memória de Forma e Compósitos Ativos, insere-se no contexto da área de Materiais e Estruturas Inteligentes, e será aqui denominada de Projeto MEI-LMF. Os dois coordenadores do projeto, na UFCG e no ITA, possuem doutorado especificamente no tema central da proposta e vem contribuindo de forma decisiva para o aumento da produção científica brasileira nessa área..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (3) / Mestrado acadêmico (5) / Doutorado (3) .
Integrantes: Walman Benício de Castro - Integrante / Laura Hecker de Carvalho - Integrante / Marcus Vinicius Lia Fook - Integrante / Jorge Otubo - Integrante / Suédina Maria de Lima Silva - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro..
2009 - Atual
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Estruturas Inteligentes em Engenharia (Processo CNPq n. 574001/2008-5)
Descrição: O INCT de Estruturas Inteligentes em Engenharia reune equipes das seguintes universidades brasileiras: UFU, EESC/USP, FEIS/UNESP, ITA, UFRJ, UnB, UFCG e colaboradores de 8 universidades estrangeiras. Sua missão é coordenar competências e esforços de pesquisa dos grupos participantes para a geração de conhecimento científico acerca de estruturas que podem ter suas características físicas controladas mediante alterações de certos parâmetros ambientais ou operacionais, denominadas estruturas inteligentes e sua utilização efetiva para a formação de recursos humanos de alto nível e inovação tecnológica no Brasil..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Edson Paulo da Silva - Integrante / Marcelo Amorim Savi - Integrante / Valder Steffen Jr - Coordenador / Vicente Lopes Júnior - Integrante / Flavio Donizeti Marques - Integrante / Marcelo Areias Trindade - Integrante / Airton Nabarrete - Integrante / Domingos Alves Rade - Integrante / Carlos José de Araújo - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro..
2009 - Atual
Comportamento Termomecânico de Atuadores de Ligas com Memória de Forma (Processo CNPq n. 301620/2008-3)
Descrição: Este projeto visa dar continuidade aos trabalhos iniciados no âmbito do projeto referente a bolsa de produtividade em pesquisa nível 2 do proponente (Processo CNPq n. 300297/2005-0), encerrada em fevereiro de 2009. O projeto atual tem por objetivo geral realizar a fabricação, caracterização termomecânica e modelagem de atuadores de ligas NiTi e CuAlNi com memória de forma para aplicações tecnológicas diversas..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (3) / Mestrado acadêmico (3) / Doutorado (3) .
Integrantes: Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..
2008 - Atual
Comportamento Termomecânico de Arruelas Ativas de Ligas Ni-Ti com Memória de Forma para Ajuste de Pré-Carga em Uniões Aparafusadas (Processo CNPq 478651/2007-4)
Descrição: Este projeto visa dar continuidade aos trabalhos iniciados no âmbito do projeto referente ao Edital CT-Petro/CNPq 17/2004 intitulado Desenvolvimento de Ligas com Memória de Forma Visando Aplicações no Setor de Petróleo e Gás (Processo CNPq no 504365/2004-5), recentemente encerrado. O projeto atual tem por objetivo geral realizar a fabricação, caracterização termomecânica e modelagem de arruelas de ligas NiTi com memória de forma para alto-ajuste de carregamento mecânico em parafusos de uniões flangeadas e de estruturas aparafusadas do setor de petróleo e gás. .
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (3) / Mestrado acadêmico (1) .
Integrantes: Cézar Henrique Gonzalez - Integrante / Cícero da Rocha Souto - Integrante / Celso Rosendo Bezerra Filho - Integrante / Niédson José da Silva - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro / Universidade Federal de Pernambuco - Cooperação..
2008 - Atual
Estudo do Comportamento Termomecânico de uma Liga Ni-Ti com Memória de Forma Usando Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) (Processo CNPq 552249/2008-4)
Descrição: Este projeto visa basicamente contribuir, através da incorporação de um bolsista de mestrado, para a realização das atividades previstas no âmbito do projeto referente ao Edital MCT-CNPq 15/2007 Universal Faixa C, intitulado Comportamento Termomecânico de Arruelas Ativas de Ligas Ni-Ti com Memória de Forma para Ajuste de Pré-Carga em Uniões Aparafusadas (Processo CNPq no 478651/2007-4), recentemente aprovado..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (1) / Mestrado acadêmico (1) .
Integrantes: Niédson José da Silva - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..
2008 - Atual
Smart Composites 2: Fabricação e CaracterizaçãoTermomecânica de Compósitos Ativos de CFRP e Fios de NiTi com Memória de Forma Embebidos (Processo CNPq n. 150415/2008-7)
Descrição: Este projeto tem por objetivo geral dar continuidade aos trabalhos iniciados no âmbito do projeto Smart Composites 1: matrizes poliméricas reforçadas por fios Ti-Ni com memória de forma - fabricação, testes estáticos e dinâmicos (Processo no 472506/2004-8) através da incorporação de um bolsista de pós-doutorado júnior (PDJ) do CNPq. Este especialista, recém doutor em materiais compósitos, estará especialmente focado no estudo de pré-impregnados ( pre-pregs ) de plástico reforçado por fibras de carbono (CFRP) com fios NiTi embebidos em diferentes condições (bruto, tratado termicamente e submetido a treinamento)..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (2) .
Integrantes: Wanderley Ferreira de Amorim Júnior - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..
2008 - Atual
Apoio Técnico para os Projetos do Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas - Fase 2 (Processo CNPq n. 500531/2008-0)
Descrição: Na realidade essa proposta visa dar continuidade as atividades em andamento no âmbito do projeto Apoio Técnico para os Projetos do Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas (Proc. 500780/2005-6), referente ao Edital CNPq nº 057/2005..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Luiz Fernando Alves Rodrigues - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
2008 - AtualCaracterização térmica de atuadores de ligas com memória de forma usando o efeito termoelétrico (Processo CNPq 562631/2008-9)
Descrição: O objetivo geral deste projeto é desenvolver um aparelho de medição da resistência elétrica em função da temperatura utilizando o efeito Peltier proporcionado por pastilhas termoelétricas disponíveis no mercado. Esse equipamento será empregado para a caracterização das temperaturas de transformação e histerese em temperatura de atuadores da LMF NiTi projetados para trabalhar na faixa de -30 a 150 C..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) .
Integrantes: Rômulo Pierre Batista dos Reis - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..
2006 - 2008
Apoio Técnico para os Projetos do Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas (CNPq, Proc. 500780/2005-6)
Descrição: Este projeto visa basicamente incrementar as atividades inter e multidisciplinares do Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da UFCG, através da incorporação de 2 bolsistas de apoio técnico para complementar a equipe científica atual e dinamizar a realização das atividades previstas nos diversos projetos em andamento..
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (1) / Especialização (1) .
Integrantes: Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.Número de orientações: 1.
2006 - Atual
Aplicação de ligas com memória de forma para controle de vibração em máquinas e estruturas
Descrição: As ligas com memória de forma (Shape Memory Aloys - SMA) são materiais capazes de recuperar uma forma geométrica previamente estabelecida através do aquecimento. Esta singular propriedade das SMA possibilita o seu emprego em diversas situações que vão desde implantes e instrumentos cirúrgicos na medicina, a estruturas adaptativas. O objetivo deste projeto é explorar o comportamento termomecânica das SMA para controle de vibração em máquinas e estruturas. Do ponto de vista metodológicos quatro princípios serão explorados: i) princípio do isolador de vibração pseudoelástico que se baseia na grande capacidade destes materiais de absorver energia. ii) princípio do mancal com rigides variável que se baseia na variação do módulo elástico que estas ligas sofrem quando submetidas a certas faixas de temperaturas, e iii) o princípio do atuador com memória de forma que se baseia na capacidades destes materiais de mudar de forma com a temperatura. Este projeto é desenvolvido em parceria com a Eletronorte e conta com a participação de pesquisadores da UnB, da UFPA e da UFCG..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (6) / Mestrado acadêmico (4) / Doutorado (1) .
Integrantes: Edson Paulo da Silva - Coordenador / Flamínio Levy Neto - Integrante / Alexandre Luiz Amarante Mesquita - Integrante / Marcelo Amorim Savi - Integrante / Carlos José de Araújo - Integrante.
Financiador(es): Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A - Auxílio financeiro..
2005 - 2008
Smart Composites 1: matrizes poliméricas reforçadas por fios Ti-Ni com memória de forma - fabricação, testes estáticos e dinâmicos (Projeto CNPq n. 472506/2004-8)
Descrição: Este projeto tem por objetivo geral desenvolver a fabricação de compósitos de matriz polimérica reforçada por fios finos de ligas com memória de forma da família TiNi, bem como proceder sua caracterização em termos de resposta estática e dinâmica em função do aquecimento elétrico dos fios. Em termos específicos, o projeto visa: 1. Desenvolver uma metodologia para fabricação de compósitos adaptativos incorporando fios TiNi com memória de forma; 2. Realizar a calibração dinâmica de um sensor de deslocamento LVDT para medição de amplitudes de deslocamento em baixas freqüências (até 100Hz); 3. Conceber e montar um shaker eletro-mecânico local para baixas freqüências (até 100Hz) de baixo custo; 4. Caracterizar experimentalmente a resposta estática (deformação versus corrente elétrica) de amostras de vigas e/ou placas esbeltas dos compósitos ativos desenvolvidos; 5. Caracterizar experimentalmente a resposta dinâmica de amostras de vigas e/ou placas esbeltas destes compósitos a excitações localizadas de baixa freqüência (até 100Hz) em função da corrente elétrica de ativação do compósito; 6. Promover uma maior integração entre o Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas (LAMMEA) e o Laboratório de Vibrações e Instrumentação (LVI) ambos do DEM/CCT/UFCG; 7. Incrementar as atividades de pesquisa que vem sendo desenvolvidas no LAMMEA no âmbito dos materiais avançados com memória de forma através do direcionamento de aplicações também para a área de estruturas compostas; 8. Fomentar a formação de recursos humanos em materiais e estruturas adaptativas com memória de forma no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais (PPCEMAT), assim como na Graduação em Engenharia Mecânica, ambos da UFCG. .
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (2) / Especialização (0) / Mestrado acadêmico (1) / Mestrado profissionalizante (0) / Doutorado (0) .
Integrantes: Antonio Almeida Silva - Integrante / José Sérgio da Rocha Neto - Integrante / Celso Rosendo Bezerra Filho - Integrante / Luiz Fernando Alves Rodrigues - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro..
2005 - 2008
Testes eletro-termomecânicos de elementos ativos em ligas de cobre para sistemas de proteção contra sobrecargas elétricas e conectores elétricos (Processo CNPq n. 55.0325/2005-0)
Descrição: O projeto tem por objetivo geral realizar a avaliação do desempenho eletro-termomecânico da resposta de elementos ativos do tipo lâminas, fios, molas e/ou cilindros fabricados a partir de ligas com memória de forma (LMF) a base de cobre para aplicações em sistemas de proteção contra sobrecargas elétricas e conectores. A metodologia experimental envolve inicialmente a aquisição de uma máquina universal de ensaios com câmara de aquecimento visando os testes dos elementos ativos em LMF, associada ao desenvolvimento de ensaios eletro-termomecânicos específicos para estes materiais no Laboratório Multidisciplinar de Materiais e Estruturas Ativas (LaMMEA) do DEM/CCT/UFCG, associado ao Grupo de Sistemas Elétricos do DEE/CCT/UFCG. Espera-se obter, como principais resultados, dentre outros, a consolidação da infraestrutura física do LaMMEA, a consolidação da tecnologia de obtenção de ligas com memória de forma e, a médio prazo, produtos semi-acabados devidamente testados em termos eletro-termomecânicos, potencialmente aplicáveis no setor de energia elétrica na qualidade de elementos senso-atuadores, como lâminas e fios, os quais, quando deformados, possam recuperar a forma por simples aquecimento elétrico a temperaturas situadas entre 50 e 250 C. .
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (3) / Mestrado acadêmico (1) .
Integrantes: Celso Rosendo Bezerra Filho - Integrante / Marco Antonio dos Santos - Integrante / Edson Guedes da Costa - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro..
2005 - 2007
Desenvolvimento de Ligas com Memória de Forma Visando Aplicações no Setor de Petróleo e Gás (Processo CNPq n. 504365/2004-5)
Descrição: O projeto proposto teve por objetivo principal realizar a obtenção, pela técnica do plasma térmico, assim como proceder a caracterização física, microestrutural e eletro-termomecânica, de ligas base cobre (família Cu-Al) e base titânio (família Ti-Ni), passíveis de apresentar o fenômeno de memória de forma de reconhecido potencial para o desenvolvimento de aplicações no setor de Petróleo e Gás. A metodologia experimental envolveu basicamente a aquisição do equipamento nacional "Discovery Plasma", da EDG - Equipamentos Ltda, que utiliza o plasma como meio de transmissão de energia para fundir metais, associada ao desenvolvimento de ensaios eletro-termomecânicos específicos para estes materiais. Foram obtidos, como produtos finais potencialmente aplicáveis ao setor de Petróleo e Gás, elementos senso-atuadores como lâminas, fios, arruelas, pequenas buchas cilindricas, dentre outros, os quais quando deformados podem recuperar a forma por simples aquecimento a temperaturas situadas entre 40 e 250C. Estes produtos com memória de forma podem ser aplicados em uniões aparafusadas de dutos (parafusos e arruelas), válvulas de segurança (lâminas), alarmes térmicos (fios e lâminas), etc..
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (2) / Especialização (0) / Mestrado acadêmico (1) / Mestrado profissionalizante (0) / Doutorado (0) .
Integrantes: Walman Benício de Castro - Integrante / Marco Antonio dos Santos - Integrante / Rômulo Pierre Batista dos Reis - Integrante / Antonio Aristofanes da Cruz Gomes - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..
2004 - 2006
Obtenção e Caracterização de Ligas de Cobre com Memória de Forma Visando o Desenvolvimento de Aplicações no Setor Elétrico Brasileiro (Processo CNPq n. 400724/2003-0)
Descrição: Este projeto teve por objetivo realizar a obtenção e caracterização de ligas de cobre, fundamentalmente dos sistemas Cu-Zn (Cu-Zn-Al, por exemplo) e Cu-Al (Cu-Al-Ni, Cu-Al-Mn,.....), que apresentam o fenômeno de memória de forma, bem como sua conformação à frio e/ou à quente utilizando a infraestrutura existente no Laboratório de Fundição e Tratamentos Térmicos (LFTT) do Departamento de Engenharia Mecânica do CCT/UFCG. Foram obtidos produtos semi-acabados potencialmente aplicáveis no setor de energia elétrica, elementos senso-atuadores como lâminas, fios e molas os quais, quando deformados, recuperam a forma por simples aquecimento, via efeito Joule, a temperaturas situadas entre 40 e 200C..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (1) / Mestrado acadêmico (1) .
Integrantes: Carlos José de Araújo - Coordenador.
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2004 - Atual
Sistemas compostos ativos empregando atuadores de ligas inteligentes com memória de forma (Projeto PPP Fapesq n. 035/03)
Descrição: O presente projeto de pesquisa tem por objetivo geral, considerando a modernização e ampliação da infra-estrutura de pesquisa científica e tecnológica do DEM/CCT/UFCG, desenvolver a aplicação de atuadores de ligas inteligentes com efeito memória de forma (EMF) como reforço de componentes estruturais (tubos, painéis e placas esbeltas, vigas flexíveis, etc) para aplicações modernas no domínio da Engenharia . Estes sistemas compostos (componente estrutural - atuador EMF) poderão ser de 2 classes maiores: atuador fixo mecanicamente, mas não incorporado ao componente estrutural; atuador incorporado ao componente estrutural (compósitos matriz epoxy e fibras com EMF, por exemplo). A "atividade" ou "adaptabilidade" dos sistemas compostos a serem estudados será resultante do aquecimento do atuador linear (fio EMF) de pequena massa incorporado ao(s) componente(s). Tal aquecimento origina uma força e/ou deslocamento no sistema atuador/componente modificando suas propriedades, retirando-o da sua condição passiva característica da ausência do atuador EMF. Atualmente no Brasil existem pouquíssimos trabalhos desta natureza, já que maior parte da atenção da comunidade da Engenharia Mecânica e afins tem sido dirigida para os atuadores de materiais piezo-elétricos, os quais possuem algumas limitações em termos de quantidade de deslocamento produzido quando de sua ativação. .
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (2) .
Integrantes: Antonio Almeida Silva - Integrante / Antonio Marcus Nogueira de Lima - Integrante / José Sergio da Rocha Neto - Integrante / Celso Rosendo Bezerra Filho - Integrante / Carlos José de Araújo - Coordenador.
Financiador(es): Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro..