Pesquisas em Andamento

Análise experimental e modelagem de comportamento mecânico de materiais termoplásticos e tecidos biológicos
2014 – Atual

Descrição: * Modelos constitutivos aplicados à simulação de termoplásticos e polímeros bioabsorvíveis submetidos a deformações finitas. Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Modelos constitutivos aplicados à simulação de tecidos biológicos (ligamentos, tendões, cartilagem). Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Otimização Topológica. Restrições de falha local. Em particular, os dois primeiros assuntos estão fortemente ligados às atividades conjuntas realizadas no LEBm – Laboratório de Engenharia Biomecânica do HU – UFSC, conjugando esforços de profissionais da área de saúde (médicos ortopedistas) e engenheiros das áreas de mecânica experimental, fabricação e projeto, com o objetivo de realizar pesquisas e fornecer soluções tecnológicas nas áreas de biomecânica interna (implantes ortopédicos).

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (4).

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Digiácomo Ocampo Moré – Integrante / Gean Víctor Salmoria – Integrante / Jakson Manfredini Vassoler – Integrante.

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Pesquisa, Desenvolvimento e Avaliação do Par Metal-Polietileno de Próteses de Quadril
Projeto certificado pelo (a) coordenador (a) Carlos Rodrigo de Mello Roesler em 11/08/2016.
2013 – Atual

Descrição: O projeto visa Pesquisar investigar as propriedades mecânicas, os processos de fabricação e os métodos experimentais de ensaios e componente polimérico do par tribológico metal-polietileno na superfície de suporte de cargas de próteses totais de quadril, visando melhorar as características tribológicas de desgaste deste sistema e, desta forma, aumentar o tempo de vida destas próteses.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / More, Ari Digiácomo Ocampo – Integrante / Gean Salmoria – Integrante / ROESLER, CARLOS R. M. – Coordenador / Patricia Ortega Cubillos – Integrante.

Financiador (es): Financiadora de Estudos e Projetos – Auxílio financeiro.

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Projeto, Fabricação e Avaliação de Segurança de Implantes Bioabsorvíveis para Bucomaxilofacial e Crânio
2013 – Atual

Descrição: A existência no Brasil de indústrias dedicadas a fabricação de implantes bioabsorvíveis é incipiente. Assim, O objetivo geral da presente proposta é promover a atualização tecnológica nacional por meio da pesquisa, desenvolvimento e avaliações biomecânicas de implantes ortopédicos fabricados em material polimérico bioabsorvível. Em particular, pretende-se desenvolver os modelos de PRODUTOS (placas e parafusos para sua fixação) e os PROCESSOS para fabricar IMPLANTES para cirurgia bucomaxilofacial e de crânio compostos por polímeros bioabsorvíveis. A fabricação e a avaliação destes produtos deverão ser realizadas no Brasil. Os produtos resultantes deverão ser registrados na ANVISA para viabilizar sua comercialização no país. Os produtos objeto do projeto são placas (reta, ponte, L, Y) e parafusos ósseos utilizados em osteossíntese ou cirurgias reconstrutoras de face.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Edison da Rosa – Integrante / Roesler, Carlos Rodrigo de Mello – Integrante / Gean Salmoria – Integrante / Ari Digiácomo Ocampo Moré – Integrante.

Financiador (es): Indústria e Comércio de Implantes Ortopédicos – Auxílio financeiro / Financiadora de Estudos e Projetos – Auxílio financeiro.

ATIVIDADES DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO DE MOTORES ELÉTRICOS
2011 – Atual

Descrição: O motor elétrico do presente projeto é composto de um estator e de um rotor. Ambos são feitos em material polimérico com reforço em fibras. Para a análise estrutural desses componentes do motor, são realizados ensaios mecânicos em corpos-de-prova (ensaios de tração simples e de fluência em corpos de prova com fibras em diferentes direções), assim como simulações numéricas do processo de injeção do material.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (1) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0).

Integrantes: José Carlos de Carvalho Pereira – Coordenador / Edison da Rosa – Integrante.

Financiador (es): Multibras S/A Eletrodomésticos – Auxílio financeiro.

Sistema robotizado de inspeção para linhas de distribuição de energia elétrica
2018 – Atual

Descrição: Este projeto trata do desenvolvimento de um sistema robotizado autônomo para inspeção de linhas de distribuição de energia elétrica da Centrais Elétricas de Santa Catarina S.A. (CELESC). O sistema robotizado a ser desenvolvido deve aferir e identificar falhas causadas por corrosão, desgaste, vibração, descargas elétricas ou por ação humana. O sistema deve ser capaz de inspecionar condições externas e internas dos condutores e também aferir as condições de outros elementos do sistema elétrico.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (3).

Integrantes: Lauro Cesar Nicolazzi – Integrante / Rodrigo Souza Vieira – Integrante / Henrique Simas – Integrante / Martins, D. – Coordenador / João Vitor Fernandes de Brito – Integrante / Andrea Piga Carboni – Integrante / Leonardo Mejia Rincon – Integrante / Iago Loureiro Figaro da Costa Pinto – Integrante / Mario A. Baldini Neto – Integrante / Odyr Apoena Bernanos de Zayas Sohn – Integrante / Anderson José Balbinó – Integrante / Estevan Hideki Murai – Integrante / Frank Alex Ajata López – Integrante / Gustavo Simas da Silva – Integrante / Julio Cesar Frantz – Integrante / Luan Meneghini – Integrante / Marina Baldissera de Souza – Integrante / Sérgio Augusto Bitencourt Petrovcic – Integrante / Thaís Muraro – Integrante / Vinícius Noal Artmann – Integrante.

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Análise do Ciclo de Vida aplicada à inovação e ao empreendedorismo via design sustentável
2017 – Atual

Descrição: O modo como a questão ambiental está em evidência tem fortalecido seus valores e imposto às indústrias novos desafios para atender a demanda de um mercado consumidor com crescente interesse na forma como os produtos e serviços são produzidos, utilizados e descartados e em como esses afetam o meio ambiente.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (1).

Integrantes: Lauro Cesar Nicolazzi – Integrante / Cristiano Alves da Silva – Coordenador / Rafael da Rosa Selhorst – Integrante / Marilia Matos Gonçalves – Integrante / Luiz Salomao Ribas Gomez – Integrante.

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Design Sustentável via Materiais Naturais: análise das inferências destes na gestão do design de produtos nos hábitos de consumo de produtos com baixo impacto ambiental.
2017 – Atual

Descrição: Esta pesquisa procura analisar e compreender o papel do designer no planejamento da utilização de materiais de baixo impacto ambiental, provenientes de fontes renováveis, na cadeia de desenvolvimento de produtos sustentáveis.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (2).

Integrantes: Lauro Cesar Nicolazzi – Integrante / Cristiano Alves da Silva – Coordenador / Luiz Henrique Castor Freire – Integrante / Rafael da Rosa Selhorst – Integrante / Marilia Matos Gonçalves – Integrante.

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AQUAMAQ – Rede de Desenvolvimento Tecnológico em Mecanização em Aquicultura
2013 – Atual

Descrição: Desenvolvimento de máquinas para o setor de aquicultura.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (3).

Integrantes: Lauro Cesar Nicolazzi – Integrante / Orestes Estevan Alarcon – Coordenador / Victor Juliano de Negri – Integrante.

Financiador (es): Financiadora de Estudos e Projetos – Outra.

Desenvolvimentos no GFEM de continuidade arbitraria e estimativa de erros em flexão de placas multi-laminadas.
2011 – Atual

Descrição: O presente projeto de pesquisa propõe novas investigações relacionadas ao Método de Elementos Finitos Generalizados, GFEM, utilizando funções de aproximação de continuidade arbitrária, envolvendo formulação, análise e simulação computacional de modelos para dois níveis de investigação, ambos associados ao GFEM de continuidade arbitrária (GFEM-Ck), aplicado a um grupo de problemas mecânicos clássicos como o problema de flexão de placas e painéis laminados de materiais compostos, plasticidade, abertura de trincas. A aplicação sobre esses problemas deve-se não apenas à importância que eles têm nas situações diárias de análise e projeto estrutural e de mecânica dos sólidos, mas porque o comportamento do GFEM-Ck nesses problemas serve de referência para a previsão do comportamento em uma quantidade muito maior de problemas que são regidos por modelos matemáticos similares. O primeiro nível de investigação é num amplo conjunto de estratégias para estimativa a-posteriori de erros de discretização e de modelo, em norma de energia e também em quantidade de interesse, em problemas discretizados pelo GFEM-Ck. O problema considerado na presente proposta é o de erros no problema elastostático de flexão de placas laminadas, considerando em especial os erros nas tensões transversais e nas tensões interlaminares. As estratégias previstas para estimativa de erro são baseadas na família de estimadores por relação constitutiva (CRE) (também referidas como estimadores baseados em campos de deslocamento e de tensões admissíveis). Como parte dessa estratégia, é previsto o uso da técnica Proper Generalized Decomposition (PGD) para uma determinação eficiente de campo de tensões admissíveis tridimensionais nos elementos, o que se constitui numa das contribuições inovadoras do projeto proposto para a estimativa dos erros de modelo. Uma outra contribuição da proposta é o uso de uma base polinomial hierárquica, desenvolvida para satisfazer perfeitamente as equações de equilíbrio do modelo no domínio do elemento. Esta visa também obter um campo de esforços admissíveis de qualidade para uso nos procedimentos de estimativa de erro de discretização propostos. A segunda parte do projeto é sobre desenvolvimentos no GFEM-Ck e sua aplicação em alguns problemas estruturais. Aqui inserem-se investigações sobre o controle da singularidade tipicamente observada na matriz de rigidez, que é consequência da base do GFEM; estudos sobre técnicas eficientes de imposição de condições de contorno em formas forte e fracas, analisar o comportamento do GFEM-Ck no problema de de?exões moderadamente grandes de painéis laminados via equações cinemáticas tipo von Karman. Esse modelo exige funções de deslocamentos de continuidade C1, que são naturalmente providas pelo GFEM-Ck. Adicionalmente se prevê uma investigação sobre a análise de problemas em que ocorre plastificação em regiões limitadas do corpo, circundada por meio elástico, via uma técnica de GFEM-Ck dita global-local, que envolve dois níveis de refi?no de malha, e a geração de uma função de enriquecimento numérica para uso no nível global da análise. Como resultado se tem uma análise global efetuada com malha grosseira, enriquecida na região de plasticidade contida.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (2).

Integrantes: Paulo de Tarso Rocha de Mendonça – Coordenador / Clovis Sperb de BARCELLOS – Integrante / Diego Amadeu Furtado Torres – Integrante.

Financiador (es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Bolsa.

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Desenvolvimento de técnicas para modelagem de descontinuidades em mecânica da fratura, usando GFEM com interpolação transfinita em nós livres
2009 – Atual

Descrição: O presente projeto visa propor e desenvolver técnicas para a construção de enriquecimentos descontínuos para GFEM / XFEM, primeiramente, e verificar tua aplicabilidade em problemas de mecânica da fratura frágil. Pretende-se utilizar uma Partição da Unidade baseada simultaneamente em malha e em nós livres de malha, com continuidade arbitrária e cujo enriquecimento descontínuo, construído via Interpolação Transfinita, seja adicionado sobre as funções dos nós livres. Espera-se que a estratégia resulte robusta o suficiente para modelagem de descontinuidades fixas e evolutivas, reduzindo ou excluindo o erro oriundo da descontinuidade inerente de aproximações C0 e da interferência entre porções enriquecidas e não enriquecidas do domínio.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Doutorado: (2).

Integrantes: Paulo de Tarso Rocha de Mendonça – Coordenador / Clovis Sperb de BARCELLOS – Integrante / Diego Amadeu Furtado Torres – Integrante.

Financiador (es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Bolsa.

Novos Desenvolvimentos do Método de Elementos Finitos Generalizado
2014 – Atual

Descrição: O presente projeto de pesquisa propõe novas investigações relacionadas com o Método de Elementos Finitos Generalizados, dando continuidade ao Projeto “Método de Elementos Finitos Generalizado de Continuidade Arbitrária Aplicado à Modelagem Adaptativa Orientada por Objetivos” ora em andamento utilizando funções de aproximação de continuidade arbitrária, Ck. Dando prosseguimento às pesquisas até aqui realizadas pelas diversas equipes de pesquisadores, pesquisar-se-á novas alternativas para melhorar sua eficiência e minorar algumas desvantagens perante os procedimentos ora em uso. Sua grande vantagem em relação ao Método de Elementos Finitos convencional, FEM, é a grande liberdade com que a discretização de um problema de valores de contorno pode ser redenida de modo a viabilizar a implementação de técnicas adaptativas com custo igual ou menor que os procedimentos hp-adaptativos convencional. Dentre os temas em pesquisa estarão o estudo de novas alternativas de enriquecer hierarquicamente as funções de aproximação com outros tipos que não sejam séries de potência, como tem sido utilizado desde o início, para que o condicionamento da matriz de rigidez global seja mais adequado; desenvolvimento de técnicas global-local em problemas de elasto-plasticidade incluindo fratura elasto-plástica conforme equação constitutiva de Ramberg-Osgood; modelagem de problemas tridimensionais por técnicas global-local com processamento paralelo; novas pesquisas em estimadores de erro que garantam um limite superior calculável em nuvens utilizando o Método do Hipercírculo que requer, quando rigorosamente aplicado, campo de tensões equilibrado. Ao longo do projeto, serão investigados procedimentos de paralelização dos algoritmos para redução do tempo de execução, tendo em vista que a maioria dos temas envolve esquemas iterativos ou devido a não linearidades, ou devido a sucessivas iterações para melhoria da precisão das soluções através de estimadores e indicadores de erro ou a ambos.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) Doutorado: (1)

Integrantes: Clovis Sperb de Barcellos – Coordenador / PAULO DE TARSO ROCHA DE MENDONÇA – Integrante / Felício Bruzzi Barros – Integrante / Andresa Freitas – Integrante / Diego Amadeu Torres – Integrante.

Financiador (es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.

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Estimadores de erros de discretização na versão Ck do Método Generalizado de Elementos Finitos combinados ao Método do Hipercírculo
2012 – Atual

Descrição: Neste projeto, o método do Hipercírculo (SYNGE, 1957) é investigado e incorporado a um estimador de erro para aproximações arbitrariamente contínuas desenvolvida até o momento. Com isso, busca-se continuar explorando a versatilidade do procedimento de geração de funções de continuidade tão alta quanto se deseje e que são construídas em coordenadas globais, sem necessidade de mapeamento de coordenadas. Este procedimento é livre de restrições quanto à forma geométrica dos elementos que compõe as nuvens e cuja regularidade pode trazer benefícios inclusive para a redução do fenômeno de poluição na presença de singularidades. Originalmente, o método residual equilibrado em elementos não produz um limite superior calculável garantido. A mesma deficiência se manifesta também nos estimadores formulados em nuvens de elementos, visto que o erro é aproximado num subespaço de referência e o equilíbrio das forças residuais é estabelecido somente na forma fraca. Por outro lado, o método do hipercírculo original envolve a solução de um sistema de equações global. Um tratado fundamental sobre o método do hipercírculo pode ser encontrado em Synge (1957). No entanto, para que seja aplicável a um procedimento adaptativo é interessante que seja adaptado à uma formulação local, que conduza a indicadores locais de erro. A combinação dos métodos pode resultar num estimador localmente calculável e que forneça um limite superior garantido. A ideia foi sugerida em Ladevèze e Leguillon (1983), mas não foi completamente deduzida para um estimador em problemas em duas dimensões. Vejchodský (2006) combina o método do hipercírculo e o método residual equilibrado em elementos com o objetivo de formular um estimador calculável que forneça garantidamente um limite superior do erro, o que é de alta relevância prática. Conforme Braess, Pillwein e Schöberl (2009), a vantagem do estimador via método do hipercírculo é, certamente, que ele reflete a norma H1(W) do resíduo, enquanto os estimadores res.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Clovis Sperb de Barcellos – Coordenador / Diego Amadeu Torres – Integrante.

SIMOTO – PROJETO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DE SIMULADORES, PARA TREINAMENTO DE CONDUTORES DE MOTOCICLETAS
2013 – Atual

Descrição: Desenvolvimento de um modelo de referência de Simuladores de Motocicletas voltados para o treinamento em Centros de Formação de Condutores no Brasil. Tem por objeto um plano de trabalho para fornecer informações técnicas e econômicas sobre o uso de tecnologias de simulação e realidade virtual no treinamento de condutores de veículos de 2 rodas, baseado, sobretudo no estudo do estado da arte no uso de tecnologias de simulação e realidade virtual para o aprimoramento do processo de treinamento de condutores de motocicletas. Embasado nesta avaliação serão selecionados conceitos de simulador e construídos protótipos funcionais para testes práticos comparativos com público alvo para avaliação da sua efetividade no processo de formação e performance operacional. Com base nas pesquisas teóricas e o treinamento e avaliação de um grupo de condutores em simuladores será disponibilizada ao final de um período de 12 meses a recomendação técnica de melhores configurações de Hardware e Software para Simuladores de Motocicletas.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (1).

Integrantes: Rodrigo de Souza Vieira – Coordenador / Daniel Martins – Integrante / Andrea Piga Carboni – Integrante / Estevan Hideki Murai – Integrante / Leonardo Mejia Ricon – Integrante / Marcos Goulart Reis – Integrante.

Financiador (es): Ministério das Cidades – Cooperação.

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Coordenação do projeto Fórmula SAE dentro da Universidade Federal de Santa Catarina
2011 – Atual

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Rodrigo de Souza Vieira – Coordenador.

Número de produções C, T & A: 1

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Desenvolvimento de modelos dinâmicos para aplicação no estudo de veículos automotores.
2010 – Atual

Descrição: Estudo do comportamento de veículos automotores em geral, modelagem e análise numérica, construção e ensaio de protótipos.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (8) / Mestrado acadêmico: (3).

Integrantes: Rodrigo de Souza Vieira – Coordenador / Lauro Cesar Nicolazzi – Integrante.

Número de produções C, T & A: 3