Laboratórios

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LABORATÓRIOS DISPONIVEIS NO PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MECÂNICAS (PCMEC)

O PCMEC estabeleceu uma política articulada e programada para criação e modernização de Laboratórios por meio da captação de recursos associados a projetos de pesquisa aprovados nos Fundos Setoriais da área de Gás-Petróleo e Energia (CT-Petro, CT-ENERG), ligados a Eletronorte, CTEEP, CELG, Petrobrás, FINEP, CNPq e CAPES. Deve-se ressaltar que os grupos de pesquisa que integram este programa têm atuado nesta política de captação de recursos e, portanto, dispõem de instalações físicas adequadas e laboratórios bem equipados, o que tem garantido a uniformidade e o bom funcionamento das atividades de ensino e pesquisa do programa. Dispõe-se também de uma biblioteca atualizada, de recursos de informática acessíveis para professores e alunos com conexões com a Internet e condições de acesso às fontes de informações multimídias como o Portal-CAPES de periódicos, além de um suporte administrativo adequado. Esses fatores somados geram a infra-estrutura essencial para o desenvolvimento das atividades de ensino e de pesquisa de caráter experimental, teórico e computacional, fundamentais para as áreas de Mecânica dos Fluidos, Mecânica dos Sólidos, Engenharia Térmica, Vibrações Mecânicas e Dinâmica de Sistemas.

 

LABORATÓRIO DE ENSAIOS DOS MATERIAIS

Laboratório de Ensaio de Materiais

O laboratório de Ensaio dos Materiais está localizado no andar térreo do prédio SG-09 da UnB e ocupa uma área de 109 m2. Estão instaladas máquinas servo-hidráulicas de Ensaio Universal MTS 810 com capacidade de 100kN. Estas máquinas estão acopladas a controladores Test Star II de última geração e possuem software dedicado para execução de ensaios quasi-estáticos e de fadiga. Estes softwares são usados exclusivamente para a comunicação com os controladores, execução dos ensaios e tratamento dos dados. Os integrantes do Grupo de Mecânica, Fadiga e Materiais desenvolveram um aparato experimental para realização de testes de fadiga sob condições de fretting.

 

LABORATÓRIO DE FADIGA E INTEGRIDADE ESTRUTURAL DE CABOS CONDUTORES DE ENERGIA

Laboratório de Fadiga e Integridade Estrutural

Este Laboratório, inaugurado em 2005, está localizado em um anexo do prédio SG-9 e ocupa uma área de 240 m2. O seu principal objetivo é prestar serviços e desenvolver pesquisas na área de fadiga de cabos condutores de energia. O referido laboratório conta com um forte financiamento de empresas do setor de transmissão e distribuição de energia elétrica por meio do desenvolvimento de projetos de pesquisa no âmbito da Lei 9991. Esta estreita parceria com o setor produtivo possibilitou a construção de um vão experimental de 48 m de comprimento que conta com um sofisticado sistema de controle e monitoramento dos ensaios.

 

LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE TENSÕES

Laboratório de Análise de Tensões

Localiza-se no prédio SG-9 e ocupa uma área de aproximadamente 80 m2, possuindo equipamentos e facilidades destinadas ao desenvolvimento de ensino, pesquisa e a realização de trabalhos técnicos de consultoria na área de análise experimental de tensões e análise estrutural. O Laboratório possui os equipamentos necessários para a realização de análise experimental de tensões utilizando as técnicas de extensometria e fotoelasticidade. Análises numéricas também podem ser conduzidas utilizando-se dos softwares de elementos finitos ANSYS, disponibilizado pelo Departamento de Engenharia Civil da UnB, e EF++, desenvolvido pelos docentes da linha de pesquisa. Devido a essas facilidades, uma forte iteração entre modelagem numérica e experimental é incentivada junto aos alunos e pesquisadores da área de mecânica dos sólidos e análise estrutural. Além disso, o laboratório procura atuar em parceria com pesquisadores dos laboratórios de vibrações e da área de estruturas do departamento de engenharia civil da UnB.

 

LABORATÓRIO DE MÁQUINAS TÉRMICAS

Laboratório de Máquinas Térmicas

Este laboratório dispõe de dois dinamômetros com instrumentação completa para ensaios de motores de até 300 cv. Tradicionalmente trabalha com ensaio de motores operando nos ciclos Otto e Diesel, com os motores alimentados com combustível líquido e gasoso (gasolina, óleo diesel, álcool e gás). Atualmente este laboratório está investindo em trabalhos em duas outras frentes, quais sejam, ensaiando motores que são alimentados com gases provenientes de gaseificadores e também com o biodíesel, ou seja, com combustíveis oriundos da biomassa. No tocante ao biodíesel existe um grupo de pesquisadores no Departamento de Química da UnB que trabalha no desenvolvimento de uma mini-usina para produção deste combustível. Existe a intenção de se integrar atividades neste setor. Quanto à unidade de ensaio de motores dispõe-se de dinamômetros para aplicação de carga em motores dos mais diversos tipos, com sistema de monitoração e aquisição de dados, tais como: medição de torque, de rotação, de consumo de combustível, de consumo de ar, de pressão e de deslocamento. Todo o sistema de comando, de controle e de aquisição é feito automaticamente via computador. Toda a instrumentação necessária encontra-se disponível para a boa operação deste sistema de ensaio de motores, incluindo termopares, sensores de pressão e de vazão, sensor de rotação e célula de carga para medição de torque. Uma outra frente de pesquisa está sendo desenvolvida em anos recentes neste laboratório de máquinas térmicas, centrada fortemente na área de combustão. Duas bancadas foram montadas, uma delas constituída por uma micro-turbina para operação com diferentes combustíveis e uma outra para o estudo do processo de combustão, visando melhorar a performance do processo de combustão e diminuir os índices de emissão de poluentes. A primeira bancada da micro-turbina opera com um conjunto turbo-compressor, com câmara de combustão com sistema de produção de vorticidade de geometria fixa (swiller). Além desta bancada trabalha-se também com uma outra que tem como objetivo central o estudo do processo de combustão em câmara do tipo Lean Premixed and Pressurized Combustor. Esta unidade tem um swiller de pás móveis, onde o nível de vorticidade na câmara de combustão pode ser controlado. A unidade conta com uma câmara de pré-mistura e a câmara de combustão propriamente dita. É possível medir todos os parâmetros de interesse, quais sejam, vazão de ar, vazão de gás, temperatura, ângulo de swill, bem como realizar o controle, de forma automática, destas variáveis.

 

LABORATÓRIO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Laboratório de Transferência de Calor

O Laboratório de Transferência de Calor é uma unidade do Grupo de Termociências LEA -UnB destinado à realização de experimentos em nível de graduação e de pós-graduação. Este laboratório dispõe de uma série de equipamentos específicos para ensino, para a solidificação de conceitos associados às trocas condutivas e convectivas de calor em sistemas térmicos. O mesmo laboratório também agrega um espaço para a realização de experimentos voltados ao desenvolvimento de dissertações e teses na área de transferência de calor e suas aplicações. Neste espaço laboratorial pode-se realizar experimentos clássicos sobre condução de calor, medir a condutividade térmica de materiais sólidos, executar experimentos em trocadores de calor de diferentes tipos, estudar os processos de mudança de fase, medir propriedades de interesse como a temperatura via termopares, e realizar processos de aquecimento em forno controlado. Experimentos para ensino de graduação em condução de calor, convecção, trocadores de calor, ebulição e condensação em filme podem ser realizados, com o acompanhamento de monitor. Para a aquisição de dados o laboratório conta com um sistema de aquisição de dados de temperatura com 16 canais, sistema de medição de vazão em líquidos e ar. Em cooperação com o Laboratório de Calibração Dinâmica é possível realizar calibrações de sensores de pressão, de temperatura do tipo convencional, de corrente e de tensão, além de termopares. Entre as parcerias mantidas com instituições de ensino e pesquisa destacam-se: LEST - Laboratório de Energia e Sistemas Térmicos (UFU,FEMEC), Laboratoire de Thermodynamique, Université de Liège (Bélgica), LAFRIG - Laboratório de Vapor e Refrigeração, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Várias parcerias com órgãos públicos e empresas privadas do setor de ar condicionado e refrigeração são também mantidas pelo LaAR, em torno de pesquisas na área.

 

LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS E CARACTERIZAÇÃO DE FLUIDOS COMPLEXOS.

LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS E CARACTERIZAÇÃO DE FLUIDOS COMPLEXOS

Os dados deste laboratório podem ser encontrados no link: www.vortex.unb.br/infra.php

 

LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SÓLIDOS COMPUTACIONAL

Laboratório de Mecânica dos Sólidos Computacional

O Laboratório de Mecânica dos Sólidos Computacional tem como objetivo principal o desenvolvimento e a implementação de novas formulações de Métodos Numéricos com aplicações em análise de tensões, critérios de falha, mecânica da fratura, fretting, contato mecânico, mecânica do dano, materiais compósitos, dentre outras. Como objetivo secundário, o Laboratório dá suporte computacional a alunos e professores do Grupo de Mecânica da Fratura e Fadiga nas atividades relacionadas a seus trabalhos acadêmicos ligados a projetos, monografias dissertações e teses. As atividades de pesquisa tem forte ênfase no desenvolvimento de temas ligados aos métodos dos elementos finitos e dos elementos de contorno. O Laboratório possui equipamentos de ponta com conexão de alta velocidade com a internet, equipamentos com sistema operacional Windows 7 e diversos programas voltados para o desenvolvimento de métodos numéricos. Além disso, possui também licenças de programas comerciais do método dos elementos finitos (ANSYS e ABAQUS). O Laboratório está instalado em uma sala climatizada no prédio SG9 da Faculdade de Tecnologia.

 

LABORATÓRIO DE METROLOGIA DINÂMICA

Laboratório de Metrologia Dinâmica

Implementado a partir de 1996, o Laboratório de Metrologia Dinâmica dedica-se às atividades de ensino pesquisa e extensão na área de medidas de pressão, temperatura e grandezas elétricas quando estas variam rapidamente no tempo; não podendo ser caracterizadas apenas por medidas estáticas. O Laboratório possui diversos equipamentos desenvolvidos em trabalhos de pesquisa para a calibração dinâmica de sensores de pressão e temperatura, a saber: dois tubos de choque, um câmara de abertura rápida, uma coluna para calibração de pressão usando sinal periódico e uma cuba rotativa para calibração de sensores de temperatura. Esses equipamentos são rastreados e a cooperação do GDS com o Laboratoire de Métrologie Dynamique da ENSAM-Paris permitiu a comparação de resultados de calibração dinâmica de sensores piezoelétricos de pressão.

 

LABORATÓRIO DE VIBRAÇÕES

Laboratório de Vibrações

O Laboratório de Vibrações, constituído em 1982, destina-se às atividades de ensino, pesquisa e extensão. Atende as disciplinas Vibrações 1 e 2 do curso de Engenharia Mecânica, bem como a disciplina Sistemas de Medição do curso de Engenharia Mecatrônica e Vibrações Mecânicas da Pós-Graduação em Ciências Mecânicas. Outras disciplinas optativas do departamento, bem como algumas atividades práticas da disciplina de dinâmica de estruturas do curso de Engenharia Civil da UnB também são realizadas no referido laboratório. Tendo sido modernizado em 1998 com recursos do FAP-DF, o laboratório possui equipamentos que permitem a medição e análise de vibrações em máquinas e estruturas, bem como a análise modal experimental (varredura em senos e martelo de impacto), calibração de acelerômetros, medição de ruídos e tratamento de sinais diversos. Entre esses, destacamos os seguintes: Analisador de sinais HP35665A, Analisador portátil de sinais HP 3560A, Analisador para medidas sonoras NORSONIC tipo 110, shakers B&K, Martelo para analise modal da PCB, além de Amplificadores, medidores e 43 acelerômetros e sensores de força de diversos tipos para ensaios dinâmicos da B&K. O Laboratório dispõe também de recursos de informática para a aquisição e tratamento de sinais, bem como de software para a identificação de sinais e análise modal. O Laboratório de Vibrações possui ainda uma bancada para simulação de defeitos em rolamentos, uma bancada para experimentos didáticos em vibração, desenvolvidos em trabalhos de pesquisa e de graduação, além de dispositivos didáticos para o ensino de vibrações. Esses recursos têm servido também a empresas e indústrias da região Centro-Oeste para as quais o laboratório presta serviços de medição e análise de vibrações e ruídos.

 

LABORATORIO DE MATERIAIS E METALURGIA

Laboratório de Materiais e Metalurgia

O laboratório de materiais e metalurgia está localizado no SG9, ocupando uma área aproximada de 95 m2. É composto, no andar superior, de sala de preparação metalografica, microscópio ótico, durometro Universal, e microdurometro. No andar inferior estão localizados o pendulo de impacto, a maquina de ensaios de tração e compressão, os fornos de tratamentos térmicos até 1100 0C e de sinterização até 17000C, com alto vácuo.

A Metalografia é a parte da metalurgia destinada ao estudo da Macroestrutura e Microestrutura dos metais e ligas. É de grande importância na resolução de problemas com relação a durabilidade de componentes metálicos, quando submetidos as condições mais severas de serviços, revelando a causa dos defeitos e possibilitando ações visando evitarem-se fraturas catastróficas.

O laboratório possui ainda equipamento para ensaios de microabrasão. O desgaste abrasivo vem sendo estudado por uma nova configuração de equipamento, denominada de máquina de desgaste micro-abrasivo. Através do contato entre uma esfera que se move em rotação, a suspensão liquida abrasiva e um corpo de prova são geradas calotas esféricas (crateras de desgaste). O contato e o movimento relativo entre esses elementos produzem uma força de atrito tangencial. Com essa configuração, é possível controlar, também, a rotação da esfera de ensaio, a distância de deslizamento entre a esfera e o corpo de prova, a concentração da pasta abrasiva, que é introduzida no contato corpo-de-prova/esfera, e a vazão da mesma. Através da análise destas crateras é possível estimar o comportamento ao desgaste abrasivo de um material em condições reais de serviço.

Estão em fase de aquisição os seguintes equipamentos:

 

  • Microscópio confocal a Laser OLIMPUS LEXT OLS 4000 para geração de imagens 3D e medições micro-geometricas.Baseia-se no principio de que a informação fora de foco poderá ser rejeitada pela presença de orifício de dimensões micrométricas à frente do detector. A microscopia de varredura a laser permite a detecção necessária para a imagem confocal. É possível efetuar a varredura da amostra em vários planos x-y em diferentes alturas. O ordenamento dos planos obtidos permite reconstruir imagens tridimensionais do objeto.
  • Microscópio Eletrônico de Varredura JEOL JSM 6610 com voltagem de aceleração de 30 KV, resolução de 3nm, aumento até 300.000 X com sistema de microanalise de raios-X EDS

 

 

OUTROS LABORATÓRIOS DE APOIO AO PROGRAMA

Além dos Laboratórios e respectivos equipamentos acima descritos, outros equipamentos da Faculdade de Tecnologia podem ser utilizados em apoio ao desenvolvimento da pesquisa dos grupos vinculados ao programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, tais como: um canal hidrodinâmico para estudo de propagação de ondas de água e ressaltos hidráulicos em canais, bancadas de visualização de escoamentos e um tubo de geração de vórtices. Tais equipamentos, além de outros de interesse comum, encontram-se disponíveis no Laboratório de Hidráulica num dos prédios do Departamento da Engenharia Civil, localizado no complexo da Faculdade de Tecnologia.

Em adição, as atividades de ensino e pesquisa do programa contam também com o suporte do Laboratório de Processos de Fabricação do ENM-UnB para a confecção de dispositivos para ensaio, bancadas experimentais, alguns equipamentos e instrumentos. Esse laboratório ocupa uma área de 725,31 m2 e está equipado com máquinas operatrizes básicas para ensino de tecnologia mecânica. Funciona também como oficina de apoio aos demais laboratórios do departamento.

Última atualização em Qui, 03 de Setembro de 2015 19:44  

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