SIMULATING THE FUTURE

iESSS ENSINO, PESQUISA E DESENVOLVIMENTO

O Instituto ESSS de Ensino, Pesquisa e Desenvolvimento (iESSS) composto por uma equipe tcnica com grande conhecimento da fsica dos problemas de engenharia, sua modelagem matemtica e simulao computacional.

As atividades do iESSS esto focadas na busca de solues que atendam a realidade de negcio dos clientes, bem como na capacitao profissional de seus colaboradores, tendo como principal meta contribuir para o processo inovativo e para o aumento da competitividade tecnolgica industrial.

INTERCMBIO INTERNACIONAL - ESOCAET

O iESSS proporciona a opo de intercmbio internacional de disciplinas de ps-graduao com a European School of Computer Aided Engineering Technology ( esocaet ), instituio fundada a partir de uma parceria entre a empresa CADFEM e universi-dades alems.

A escola esocaet oferece o curso Master of Engineering Applied Computational Mechanics em parceria com a University of Applied Sciences of Landshut e a University of Applied Sciences of Ingolstadt. O convnio prev o intercmbio de cinco alunos do curso de ps-graduao do iESSS por ano. Para participar, necessrio estar cursando o 3 semestre ou ter concludo a ps-graduao profissional iESSS, bem como ter proficincia em ingls. As caractersticas do mestrado da esocaet seguem a proposta de ensino do iESSS: currculo focado na aplicao.

Ps-Graduao em Simulao ComputacionalAnlise Numrica Estrutural utilizando o Mtodo dos Elementos FinitosINTRODUOA experincia adquirida em mais de 18 anos na capacitao de profissionais nos diversos ramos da engenharia permite que a ESSS oferea cursos de ps-graduao em simulao computacional, especialmente dirigidos aos profissionais que trabalham no desenvolvimento e projeto de produtos e processos inovadores.

OBJETIVO GERAL O curso destina-se capacitao e atualizao de profissionais das vrias reas de engenharia e oferece ferramentas imprescindveis para a realizao de simulaes computacionais de diferentes aplicaes com o uso de softwares comerciais. Alm disso, proporciona aos participantes a fundamentao necessria para a realizao de anlise numrica estrutural utilizando o Mtodo dos Elementos Finitos e conhecimentos tericos e prticos de aplicao imediata no exerccio profissional.

METODOLOGIA O foco do curso a formao prtica do profissional, usando a teoria associada como ferramenta de entendimento, tanto das fenomenologias como das tcnicas numricas e computacionais. Assim, o aluno compreender a fsica dos problemas estudados, sendo capaz de realizar atividades prticas de simulao de sistemas complexos e reais de engenharia. O curso conta com aulas presenciais e atividades que sero realizadas com o auxlio das ferramentas de ensino a distncia.

DISCIPLINAS Fundamentos de Mecnica dos Slidos Mtodos Numricos em Engenharia Mtodo dos Elementos Finitos e Gerao de Malhas Materiais de Engenharia Anlise No-Linear: Geomtrica, de Material e de Contato Anlise Modal e Dinmica: Fundamentos e Modelagem Computacional Anlise de Transferncia de Calor: Fundamentos e Modelagem Computacional Mecnica da Fratura e Anlise de Fadiga: Fundamentos e Modelagem Computacional Anlise Dinmica Explcita Modelagem de Fsicas Acopladas (Multiphysics) Tcnicas de Otimizao de Projeto Seminrios em Anlises de Aplicaes Industriais

CORPO DOCENTE O corpo docente formado por doutores e mestres da ESSS, alm de professores convidados de outras Instituies de Ensino Superior com slida formao em ensino, pesquisa, extenso e consultoria. Profissionais da indstria ministraro palestras cujo objetivo alinhar ainda mais o conhecimento s necessidades prementes do mercado profissional.

Coordenador Geral do Programa de Ps-Graduao: Clovis Raimundo Maliska, Ph.D.Coordenador do Curso: Roberto Monteiro Basto da Silva, M.Sc. - ESSS

Imagem Cortesia: Astrobotic Technology Inc.

PRESENCIAL

Imagem Cortesia: V-ZUG Ltda.

Fundamentos de Mecnica dos Slidos1. Grandezas fsicas (escalares, vetoriais e tensoriais) e suas transformaes

e operaes;2. Geometria das massas;3. Conceitos de tenso e deformao;4. Propriedades bsicas dos materiais estruturais;5. Relaes entre tenses e deformaes;6. Classificao das estruturas;7. Esforos normais - trao e compresso;8. Estruturas sob ao de foras normais;9. Flexo simples; 10. Equao da elstica de uma viga;11. Flexo composta;12. Flambagem elstica;13. Cisalhamento;14. Toro de peas circulares e de tubos de paredes finas;15. Energia de deformao. Mtodos de energia;16. Critrios de ruptura;17. Conceitos bsicos de anlise matricial de estruturas;18. Conceitos bsicos de dinmica das estruturas.

Mtodos Numricos em Engenharia1. Razes de equaes:

a. Bisseco; b. Falsa posio; c. Mtodo do Ponto Fixo; d. Newton Raphson; e. Mtodo de Newton Bairstow.

2. Resoluo de Sistemas de Equaes: a. Mtodo da Eliminao de Gauss; b. Mtodo de Gauss-Seidel; c. Sistemas de equaes no-lineares.

3. Propagao de erros e critrios de parada;4. Matrizes: a. Clculo de determinantes; b. Inverso de matrizes. 5. Interpolao: a. Interpolao polinomial: Linear / Quadrtica / Lagrange; b. A importncia da interpolao no Mtodo dos Elementos Finitos.6. Derivao;7. Integrao: a. Regra de Trapzios; b. Quadratura Gaussiana.8. Convergncia:

a. Critrio de convergncia; b. Line search.

9. Resoluo de equaes diferenciais: a. Mtodo de Euler; b. Mtodo das Diferenas Finitas.

EMENTAS DAS DISCIPLINASPBLICO ALVO Engenheiros e tcnologos da Indstria de Desenvolvimento de Produtos ou Processos que pretendem adquirir maior experincia em mtodos numricos e que atuam ou pretendem atuar nas reas de modelagem numrica.

PR-REQUISITO Graduao em Engenharia, Matemtica, Fsica, Qumica ou Tecnologia. * A anlise do currculo tambm auxilia na admisso aos cursos do iESSS. ** No necessrio o prvio conhe-cimento em modelagem numrica.

CERTIFICAOCertificado de ps-graduao em nvel profissional. Ser considerado aprovado o participante que cumprir as seguintes exigncias: Frequnciamnimade75%(setenta

e cinco por cento) da carga horria de cada disciplina;

Nota final igual ou superior a 7(sete) em cada disciplina;

AprovaodoTrabalhodeConclusode Curso.

cursos@esss.com.br

Mtodo dos Elementos Finitos e Gerao de Malhas1. Introduo ao Mtodo dos Elementos Finitos;2. Caractersticas dos elementos (tipo, geometria, ordem e opes adicionais): a. Elementos de vigas (1-D); b. Elementos de casca (2-D); c. Elementos slidos (3-D).3. Elementos h-Method e p-Method;4. Elementos de integrao completa, reduzida e modos incompatveis;5. Problemas numricos (shear locking, volumetric locking, hourglassing);6. Formulao mista u-P;7. Avaliao de qualidade de malha e estudo de convergncia;8. Singularidade numrica;9. Consideraes especiais em funo da fsica do elemento.

Materiais de Engenharia1. Tenso e deformao carregamento axial: a. Deformao normal sob carregamento axial; b. Diagrama tenso-deformao; c. Tenses e deformaes especficas e verdadeiras; d. Lei de Hooke; mdulo de elasticidade; e. Comportamento elstico e comportamento plstico dos materiais; f. Cargas repetidas; fadiga; g. Coeficiente de Poisson; h. Generalizao da lei de Hooke; i. Dilatao volumtrica; j. Deformao de cisalhamento; l. Uso de relaes constitutivas em modelos numricos.2. Deformao elstica: a. Comportamento tenso-deformao; b. Anelasticidade; c. Propriedades elsticas dos materiais; d. Limitaes e aplicaes do comportamento elstico em modelos numricos.3. Deformao plstica: a. Propriedades de trao; b. Tenso verdadeira e deformao verdadeira; c. Recuperao elstica durante uma deformao plstica; d. Deformaes compressiva, cisalhante e torcional; e. Dureza; f. Variabilidade nas propriedades dos materiais; g. Fatores de projeto/ segurana; h. Consideraes gerais para o uso de modelos plsticos em modelos numricos.

LOCAL DAS AULAS So Paulo (SP) - ESSS Rio de Janeiro (RJ) - ESSS Porto Alegre (RS) Curitiba (PR)

NMERO MXIMO DE VAGAS20 participantes.

CARGA HORRIA360 horas (432 horas-aula), distribudas em 3 semestres letivos.

DIAS E HORRIOS So Paulo e Rio de Janeiro:

Sextas-feiras, das 19:00 s 22:00 horas e Sbados, das 9:00 s 18:00 horas. Periodicidade: Quinzenal.

Porto Alegre e Curitiba: Sextas-feiras e Sbados, das 9:00 s 18:00 horas. Periodicidade: Mensal

4. Tpicos avanados: No-linearidades dos materiais em modelos numricos: a. Plasticidade avanada:

Plasticidade independente da taxa de deformao; Critrio de escoamento de von Mises; Potencial de Hill/Anisotrpico.

b. Funes de encruamento: Encruamento isotrpico no-linear (Voce); Encruamento cinemtico linear; Encruamento cinemtico no-linear (Chaboche); Encruamento cclico e amolecimento cclico; Rachetting e Shakedown.

c. Fluncia: Comportamento geral da fluncia; Equao geral da fluncia; Procedimento de fluncia atravs do mtodo implcito.

d. Materiais hiperelsticos: Conceitos gerais da fsica de borracha; Teoria de materiais hiperelsticos; Equaes da energia potencial de deformao (Strain

Energy Potential); Soluo numrica de modelos hiperelsticos.

Anlise No-Linear: Geomtrica, de Material e de Contato1. Introduo no-linearidade: a. Linearidade vs. no-linearidade em funes de uma varivel; b. Linearidade vs. no-linearidade em funes de mais de uma varivel; c. Zeros de funes de uma varivel; d. Mtodo de Newton-Raphson para funes de uma varivel; e. Equao matricial de um modelo esttico no-linear; f. Soluo de problemas estticos no-lineares atravs do Mtodo de Newton-Raphson (funes de mais de uma varivel); g. Matriz de rigidez tangente e funo esforo desbalanceado; h. Como avaliar convergncia corretamente; i. Fontes de no-linearidades em problemas fsicos estruturais; j. Exerccio com no-linearidade geomtrica. 2. No-linearidade geomtrica:

a. Variaes geomtricas implicaes na rigidez de uma estrutura; b. Grandes deslocamentos; c. Grandes deformaes; d. Medidas unidimensionais de deformao; e. Rigidez geomtrica; f. Abordagem co-rotacional; g. Formulao bidimensional de trelias que suportem grandes deslocamentos; h. Flambagem no-linear: arc length e mtodo da estabilizao da energia;

i. Problema de cabos em catenria efeitos no- lineares geomtricos; j. Exerccios que envolvam pequenos e grandes deslocamentos.

3. No-linearidade de material: a. Reviso geral sobre curvas de materiais - tenso vs. deformao, no-linearidade do material, plasticidade, encruamento; b. Critrios de resistncia aplicados plasticidade. Superfcie de falha de von Mises. Regras de encruamento (cinemtico e isotrpico); c. Elasticidade no-linear; d. Outros modelos no-lineares de materiais especficos (gaxetas); e. Exerccios envolvendo no-linearidade fsica. Problemas com materiais perfeitamente plsticos e com encruamento. Construo de curvas de material para inserir no software.

4. No-linearidade de contato: a. Motivao para o problema de contato (mltiplas aplicaes); b. Vnculos em problemas mecnicos; c. Deteco do contato (gap function); d. Algoritmos para considerar o contato em modelos de elementos finitos (Mtodo da Penalidade, de Lagrange e Lagrangiano aumentado); e. Dificuldades de convergncia. Chattering; f. Contatos do tipo bonded ou restries normais (elementos do tipo MPC); g. Exerccios envolvendo contato.

5. Recomendaes para modelos no-lineares: a. Identificao do uso de no-linearidade; b. Recomendaes importantes em solues no-lineares (consideraes de malha, aplicao de carregamentos, etc); c. Exemplos de erros de convergncia.

Anlise Modal e Dinmica: Fundamentos e Modelagem Computacional1. Introduo a anlises dinmicas: a. Vibrao livre; b. Vibrao forada.

Imagem Cortesia: Delpha Electronics & Safety Systems

cursos@esss.com.br

2. Amortecimentos: a. Amortecimento viscoso e por histerese; b. Matrizes amortecimento. c. Sistema sub-amortecido e super-amortecido.3. Anlise modal: a. Algoritmos de determinao de autovalores; b. Normalizao por matriz massa ou deslocamento.4. Anlise harmnica: a. Mtodo full; b. Mtodo da superposio modal.5. Anlise de vibrao aleatria: a. Densidade espectral de potncia; b. Resposta de densidade espectral de potncia; c. Resposta mdia quadrtica.6. Anlise de dinmica rotativa: a. Sistemas de referncia; b. Efeito Coriolis e Giroscpico; c. Diagrama de Campbell; d. Foras sncronas e assncronas.7. Anlise transiente, solver implcito: a. Mtodos de integrao no tempo; b. Mtodo da integrao direta; c. Mtodo da superposio modal.8. Anlise transiente, solver explcito: a. Mtodo da diferena central; b. Diferenas entre solver implcito e explcito (mtodo de soluo, setup e aplicaes).

Anlise de Transferncia de Calor: Fundamentos e Modelagem Computacional1. Introduo transferncia de Calor:2. Mtodos de transferncia de calor;3. Propriedades trmicas;4. Condies de contorno trmicas;5. Modelagem numrica;6. No-linearidade trmica;7. Anlise trmica transiente;8. Radiao;9. Conduo entre corpos;10. Coeficiente de conveco;11. Acoplamento termo-estrutural;12. Acoplamento fluido-trmico.

Mecnica da Fratura e Anlise de Fadiga: Fundamentos e Modelagem Computacional1. Introduo ao estudo de fadiga:

a. Tipos de falhas estruturais; b. Definio de fadiga; c. Reviso histrica; d. Formao e propagao da trinca; e. Mecanismos tpicos de trincamento por fadiga; f. Mtodos tradicionais de dimensionamento fadiga.

2. Mtodo Stress Life (S-N):

a. Procedimento de clculo; b. Diagrama de Whler; c. Caractersticas da curva S-N; d. Contabilizao da disperso (estatstica); e. Entalhes e concentrao de tenso; f. Efeito da tenso mdia; g. Fatores que modificam o limite de fadiga (Endurance Limit); h. Carregamentos de amplitude variveis e a contagem de ciclos (Rainflow Counting); i. Regra de PalmGreen Miner Cmputo do Acmulo de Dano.

3. Mtodo do Strain Life ou de Iniciao de Trinca (E-N): a. Procedimento de clculo; b. Carregamentos e o mtodo de iniciao de trinca; c. Caractersticas de materiais; d. Curva E-N; e. Fatores que afetam a qualidade dos dados de ensaio; f. Contabilizao da disperso (estatstica); g. Variabilidade no comportamento do material e influncia na estimativa de vida; h. Influncia da tenso mdia; i. Efeito de entalhes, concentrao de tenses e a Lei de Neuber.

4. Mecnica da Fratura: a. Abordagens de projeto e avaliao de estruturas; b. Mecnica da Fratura Linear Elstica - MFEL; c. Mecnica da Fratura Elasto-Elstica - MFEP; d. Processo de propagao de trincas; e. Estgios da fadiga e crescimento da trinca.

5. Vibration Fatigue - Fadiga e anlises dinmicas no domnio do tempo e da frequncia;

6. Fadiga multiaxial.

Anlise Dinmica Explcita1. Introduo anlise dinmica explcita;2. Comparao entre a integrao explcita e implcita no tempo;3. Controle do passo de tempo;4. Modelagem Explcita utilizando LS-DYNA;

5. Aplicaes utilizando anlise dinmica explcita: teste de impacto, exploso, conformao mecnica, dinmica de rotores.

Modelagem de Fsicas Acopladas (Multiphysics)1. Tcnicas de acoplamento;2. Interao fluido-estrutura (FSI): a. Introduo interao fluido-estrutura (FSI); b. Tipos de transferncia de carregamento; c. Propriedades de materiais e dados de engenharia; d. Transferncia de dados transiente; e. Tenses trmicas.3. Interao estrutural-eletromagntico: a. Fundamentos da teoria de campo eletromagntico; b. Anlise magntica e eletrosttica.

Tcnicas de Otimizao de Projeto1. Conceitos bsicos:

a. Introduo; b. Conceitos de otimizao; c. Formulao geral do problema; d. Existncia e unicidade de uma soluo tima e condies Kuhn-Tucker.

2. Funes de uma varivel: a. Aproximaes polinomiais; b. Funes de uma varivel com restrio; c. Estratgias gerais para minimizar funes de uma varivel.3. Funes de N variveis sem restries: a. Mtodos de ordem zero; b. Mtodos de primeira ordem; c. Mtodos de segunda ordem; d. Critrio de convergncia.4. Funes de N variveis com restries Programao linear: a. Formulao do problema de programao linear padro:

O Mtodo Simplex.5. Funes de N variveis com restries Tcnicas de

minimizao sequencial sem restries: a. Mtodo da penalidade exterior; b. Mtodo da penalidade interior; c. Mtodo dos multiplicadores de Lagrange.6. Funes de N variveis com restries Mtodos Diretos: a. Programao sequencial linear; b. Programao sequencial quadrtica; c. Busca randmica; d. Algoritmos genticos.7. Otimizao multiobjetivo: a. Diferenas entre otimizao mono e multiobjetivo; b. Dominncia e otimalidade de Pareto:

Conceito de dominncia; Propriedades de dominncia;

Otimalidade de Pareto; Procedimento para encontrar um conjunto no-

dominado; Condies de otimalidade.

8. Aplicao de algoritmos de otimizao para soluo de problemas estruturais.

Seminrios em Anlises de Aplicaes Industriais1. Seminrios de aplicaes industriais (Automotiva,

Turbomquinas e Vlvulas, Equipamentos Industriais, leo e Gs, Offshore, entre outras);

2. Trabalho de Concluso de Curso.

ESSS - Brasilwww.esss.com.br

ESSS - Chilewww.esss.cl

ESSS - Colmbiawww.esss.com.co

ESSS - Peruwww.esss.com.pe

ESSS - North Americawww.esss-usa.com

ESSS - Argentinawww.esss.com.ar

2013 - Engineering Simulation and Scientific Software Ltda. | 11.iESSS