ENGENHARIA DE MATERIAIS

CIÊNCIA DOS MATERIAIS - Estrutura dos materiais; Cristalografia e difração de raios-X; Microestrutura; Difusão; Diagrama de fases; Cinética e transformação de fase; Propriedades térmicas; Propriedades elétricas, magnéticas e ópticas dos materiais.

ENSAIOS DOS MATERIAIS - Normas e procedimentos de ensaios; Normas técnicas brasileiras; Equipamentos de laboratório e de campo; Medidas de carga e deformação; e Ensaios destrutivos e não destrutivos de materiais.

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS - Tração, compressão e cisalhamento; Estado plano de tensão e deformação; Estados triaxiais, tensões principais, tensões octaédricas; Círculo de Mohr, torção e flexão; Deslocamento em vigas sujeitas à flexão; Critérios de falha; e Energia de deformação.

MECÂNICA DOS MATERIAIS - Tensões residuais; Deformação plástica e encruamento dos metais, Mecanismos de deformação plástica e fratura; Fluência; e Fadiga.

MATERIAIS METÁLICOS - Metalurgia mecânica; Conformação mecânica dos materiais; Fundição; Metalurgia física; Tratamentos térmicos e termoquímicos; Processos e metalurgia da soldagem; Corrosão e degradação; e Metalurgia do pó.

MATERIAIS CERÂMICOS - Microestrutura e Propriedades; Formulação; Processamento e Aplicações.

MATERIAIS POLIMÉRICOS - Microestrutura e Propriedades; Síntese de polímeros; Reologia; Processamento e Aplicações.

BIBLIOGRAFIA SUGERIDA

ASHBY, M.; SHERCLIFF, H.; CEBON, D. Materials: Engineering, Science, Processing and Design. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2007.

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OBSERVAÇÃO: A bibliografia sugerida não limita nem esgota o programa. Serve apenas como orientação para as bancas elaboradoras de provas e para os candidatos.

ENGENHARIA MECÂNICA

MECÂNICA TÉCNICA - Mecânica racional para sistemas de partículas e corpos rígidos: movimento relativo, tensor de inércia, eixos principais de inércia, momento cinético, equações de EULER e estabilidade de rotação; Mecânica vibratória: vibração livre e amortecida em sistemas de 1 grau de liberdade, vibração forçada e ressonância em sistemas de 1 grau de liberdade e vibrações em sistemas de 2 graus de liberdade; e Cinemática e dinâmica dos mecanismos: dispositivos articulados, cames, engrenagens evolventais e trens de engrenagens.

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS E DE PEÇAS MECÂNICAS - Tração, compressão, flexão e

torção em limites elásticos; Estado plano de tensões e círculo de MOHR; Diagramas de esforços; Treliças isostáticas; Vigas carregadas transversalmente; Flambagem; Dimensionamento de peças à fadiga e teoria de Sodeberg; e Dimensionamento de elementos orgânicos gerais de máquinas: eixos e árvores, molas, uniões aparafusadas e soldadas, embreagens e freios, engrenagens cilíndricas de dentes retos, transmissões por correias, mancais de deslizamento e de rolamento.

METALURGIA MECÂNICA E ENSAIOS DE MATERIAIS - Ligas ferro-carbono e diagramas de equilíbrio; Aços: classificados ABNT, aço carbono, aços-liga e efeitos de elementos de adição; Ferros fundidos; Transformações e curvas TTT; Tratamentos térmicos e termoquímicos; Metalurgia do pó e processos de soldagem; Ensaios mecânicos: tração e compressão, cisalhamento, dureza, fadiga, fluência e impacto; e Ensaios não destrutivos: visual, líquido penetrante, partícula magnética, radiográfico, ultrassom e correntes parasitas.

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA - Fundição; Princípios básicos de deformações

plásticas e seu cálculo: laminação, forjamento, estampagem, extrusão e estiramento; Usinagem dos metais: operações e equipamentos para torneamento, fresamento, furação e alargamento, retífica, mandrilamento, trepanação e brochamento, vida de ferramentas e corte econômico; Soldagem; Desenho técnico e princípios de cotagem; Tolerâncias e ajustes; e Normas da fabricação mecânica.

MECÂNICA DOS FLUIDOS - Fluidostática; Fluidos newtonianos; Equações de Navier-Stokes; Balanços de massa, quantidade de movimento, energia; Escoamento interno; Diagrama de Moody e perda de carga localizada e distribuída; e Escoamento compressível.

TERMODINÂMICA E TRANSMISSÃO DO CALOR - Propriedades termodinâmicas e uso de

tabelas; Calor e trabalho e o 1o princípio da termodinâmica para sistemas e volumes de controle; 2º Princípio da termodinâmica e entropia; Ciclos térmicos motores e ciclos padrões de ar: Rankine, Brayton, Carnot, Diesel, Otto, Stirling e Ericsson; Condução de calor unidimensional nos regimes permanente e transitório; Condução de calor bidimensional; Troca de calor por radiação; Fundamentos da convecção; e Fundamentos de trocadores de calor.

EQUIPAMENTOS E SISTEMAS MECÂNICOS - Bombas centrífugas e de deslocamento positivo: características e curvas de desempenho, seleção e determinação de ponto de trabalho, NPSH, semelhança dinâmica e associação em série e em paralelo; Compressores e ventiladores: características e curvas de desempenho, seleção e determinação de ponto de trabalho, semelhança dinâmica, associação em série e em paralelo e controle de capacidade; Turbomáquinas térmicas: tipos de turbinas a gás e seus componentes, tipos de turbinas a vapor e seus componentes, fluxo pela palheta (composição geométrica das velocidades, rendimento de arrasto); Motores a combustão interna: sistemas e componentes de um motor de combustão interna, características e curvas de desempenho de motores de ignição por centelha, características e curvas de desempenho de motores de ignição por compressão, suprimento de combustível (teoria da carburação, bombas injetoras e teoria da detonação); Noções de aplicações de motores e acionadores elétricos em sistemas mecânicos; curvas de torque e potência; Função e características dos equipamentos de uma planta a vapor: bombas de alimentação, caldeiras, superaquecedores, economizadores e regeneradores, condensadores e bombas de circulação de água de resfriamento, e ejetores; Instalações de refrigeração e ar condicionado: análise termodinâmica do ciclo por compressão mecânica, componentes de instalações por compressão mecânica (características para seleção, seleção do fluido refrigerante e psicrometria); e Redes, tubulações e acessórios: arranjo, dimensionamento em função da vazão e pressão requeridas, seleção de acessórios e cálculo de flexibilidade.

BIBLIOGRAFIA

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THOMSON, William. Teoria da Vibração. Rio Janeiro: Interciência, 1978.

UMANS, STEPHEN D. Máquinas Elétricas.Editora: AMGH; 7a edição (30 maio 2014)

VAN VLACK, Lawrence. Princípios de Ciência dos Materiais. São Paulo: Edgard Blucher, 1970.

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WHITE, Frank M. Mecânica dos Fluidos. 4.ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2002.

ENGENHARIA MECÂNICA DE AERONÁUTICA

AERODINÂMICA - Esforços aerodinâmicos; Noções sobre escoamento; Teoria dos Aerofólios: características gerais dos aerofólios, distribuição de pressão, centro de pressão e centro aerodinâmico; Circulação e sustentação- Teorema de Kutta-Joukowski; Teoria da Asa finita: arrasto induzido e downwash; Camada limite e Escoamento compressível.

PROPULSÃO - Ciclos termodinâmicos de motores aeronáuticos com pistão ou com turbina a gás; Empuxo, eficiência e desempenho de motores aeronáuticos; Análise termodinâmica de componentes de motores com turbina a gás (difusores, fans, compressores, combustores, turbinas e bocais); Curvas de desempenho e de limites de operação de motores aeronáuticos.

ESTRUTURAS - Vigas com cargas axiais e transversais, estabilidade elástica de colunas e placas finas retangulares; Mecânica vibratória: vibração livre e amortecida em sistemas de 1 e 2 graus de liberdade, vibração forçada e ressonância em sistemas de 1 e 2 graus de liberdade; Cinemática e dinâmica de mecanismos no plano, tipos de juntas e suas correspondentes restrições, juntas redundantes e folgas; Teoria elementar de flexão e torção de vigas de paredes finas; Torção com restrição axial; Difusão de painéis; Análise de juntas rebitadas; Teoria da Elasticidade; Análise estrutural de materiais compostos; Requisitos de resistência dos aviões (regulamentação oficial); Conceitos básicos de fadiga; Projeto estrutural safe-life e fail-safe.

DINÂMICA DE VÔO - Equações de movimento de aeronaves, dinâmica longitudinal, dinâmica lateral-direcional, resposta à atuação dos controles, resposta a rajadas e outros efeitos atmosféricos.

BIBLIOGRAFIA

ANDERSON, J.D., Jr. Fundamentals of aerodynamics. New York: McGraw-Hill, 2001.

ASTROM, K. J.; MURRAY, R. M. Feedback systems: an introduction for scientists and engineers. 2ª ed. Princeton: University Press, 2018.

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WHITE, Frank M. Fluid Mechanics. 7 ed. [S.l.]: McGraw-Hill, 2011.

ENGENHARIA NAVAL

HIDROSTÁTICA: Geometria do Casco; plano de linhas, curvas hidrostáticas, deslocamentos, centro de carena, centro de flutuação, centro de gravidade (LCG, VCG e TCG), metacentro, raio metacêntrico e coeficientes de forma; Estabilidade Intacta: equilíbrio do navio, adição e remoção de peso, efeito de superfície livre, estabilidade dinâmica, curvas de Bonjean, curvas cruzadas de estabilidade, curvas de estabilidade estática e curvas de estabilidade dinâmica; Estabilidade em Avaria: curva de comprimento alagável, compartimentagem; e Prova de Inclinação.

HIDRODINÂMICA: Hidrodinâmica Básica: mecânica dos fluídos, teoria da camada limite, escoamento potencial e fólios; Cascos: determinação de coeficiente de forma; Obtenção de plano de linhas e estimativa de potência através de séries sistemáticas; Propulsores: seleção de hélices através de séries sistemáticas, tipos de propulsores e integração casco-motor-hélice; Ensaios em Tanque de Prova: ensaio de reboque, ensaio de autopropulsão, ensaios de propulsores em túnel de cavitação e extrapolação modelo-navio; Comportamento no Mar: movimento do navio, aumento de resistência, cargas estruturais e estabilização de movimentos; e Manobrabilidade: derivadas hidrodinâmicas, estabilidade direcional e curva de giro.

ESTRUTURA: Forças agindo sobre o navio: curva de peso, curva de flutuação, momento fletor em águas tranquilas, força cortante e esforço dinâmico; Conceituação da Estrutura e Tensões: deformação da estrutura, função da estrutura, estrutura primária, secundária e terciária, módulo da seção mestra, tensões primárias, secundárias e terciárias, composição de tensões e tensões admissíveis; Instabilidade e flambagem de colunas e painéis reforçados; e Materiais (Aços e Ligas de Alumínio): características mecânicas, propriedades principais e noções sobre soldagem.

INSTALAÇÕES DE MÁQUINAS MARÍTIMAS: Sistemas de Propulsão: concepção e seleção de sistemas de propulsão, equipamentos de geração de potência: ciclo de funcionamento e características de motores diesel, turbinas a gás e turbinas a vapor, equipamentos de transmissão de potência, características de engrenagens redutoras, mancais e sistemas de controle/comando de hélices de passo controlável; Dimensionamento e alinhamento de linhas de eixos; Sistemas Auxiliares: critérios de concepção e dimensionamento de sistemas auxiliares: aguada, água salgada, extinção de incêndio, ar condicionado, frigorífica, governo, óleos combustível e lubrificante, e ar comprimido; Equipamentos para sistemas auxiliares: princípio de operação, características de desempenho de bombas, compressores, ventiladores, trocadores de calor e caldeiras; Redes e Acessórios de Sistemas Auxiliares: arranjo diagramático, dimensionamento e seleção de acessórios (válvulas, filtros, purgadores, tanques e instrumentação); e Sistemas de Convés: critérios de dimensionamento e seleção de amarras e âncoras, critérios de dimensionamento e seleção de sistemas de suspender, critérios de dimensionamento e seleção de sistemas de reboque.

PROJETO: Metodologia de Projeto; Filosofia de Projeto de Engenharia; Espiral de Projeto; Projeto Paramétrico; Planejamento de Projeto; Requisitos e Condições de Projeto de acordo com as Sociedades Classificadoras; Metodologia de projetos Síntese-Análise-Avaliação; Dimensões principais: Navios semelhantes e Análise de regressões; Estimativa de Pesos & Centros; Arranjo Geral; Conforto da tripulação; Sistemas de manobras e estabilização. Sistemas de comando e navegação. Sistemas de ancoragem e atracação. Estimativa de Custos e Viabilidade técnico-econômica.

BIBLIOGRAFIA

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George J. Bruce (Author), Keith W. Hutchinson. Ship Construction, Butterworth-Heinemann; 7th edition. Wijnolst,N; Wergeland, Tor; Levander, Kai; Shipping Innovation. IOS Press, 2009.

ENGENHARIA NUCLEAR

ANÁLISE/FÍSICA DE REATORES - Física nuclear básica. Modelos atômicos e noções básicas de mecânica quântica. Radioatividade. Reações nucleares. Interação de nêutrons com a matéria. Seção de choque, seção de choque diferencial e livre caminho médio. Espalhamento elástico e inelástico. Reação de captura de nêutrons, fórmula de Breit-Wigner, ressonâncias, efeito "Doppler". Reações de emissão de partículas carregadas. Reação de fissão nuclear. Reação de fissão nuclear em cadeia e multiplicação de nêutrons. Fator efetivo de multiplicação de nêutrons. Isótopos físseis e férteis. Taxa de conversão e fator "breeder". Meios multiplicativos de nêutrons térmicos e rápidos - reator nuclear. Lei de Fick. Equação de difusão monoenergética. Solução da equação de difusão monoenergética em várias geometrias e em meios multiplicativos. Cinética Pontual Monoenergértica. Formulação multigrupo e solução para dois grupos. Moderação. Cálculo do espectro rápido. Termalização. Tratamento de ressonâncias. Heterogeneidade. Solução numérica de equação de difusão a multigrupos. Teoria da perturbação. Equação de Transporte de Nêutrons. Derivação da Equação de Transporte de

Nêutrons (diferencial e integral).

ANÁLISE TERMO-FLUIDO-DINÂMICA DE REATORES NUCLEARES (TERMO HIDRÁULICA) - Princípios de projeto térmico. Geração de calor em sistemas nucleares. Liberação e deposição de energia. Perfil de potência nos núcleos de reatores. Equação da continuidade da massa. Equação de conservação da quantidade de movimento. Equação de conservação de energia. Regimes de escoamento: laminar, transição e turbulento. Perda de carga ou "pressure drop". Ciclo termodinânicos. Leis da Termodinânica. Análise termodinâmica de um sistema PWR (Pressurized Water Reactor - reator à água pressurizada). Análise térmica de elementos combustíveis nucleares (varetas, placas, esferas). Transferência de calor em elementos combustíveis nucleares. Equação geral de condução de calor para geometrias planas e cilíndricas. Condução de calor em combustíveis do tipo placa. Condução de calor em combustíveis do tipo vareta. Condução de calor com propriedades térmicas variáveis (transientes). Transferência de calor em sistemas monofásicos. Transferência laminar de calor em um tubo. Transferência de calor em regime turbulento. Transferência de calor em sistemas bifásicos (água e vapor). Regimes de transferência de calor. Ebulição subresfriada. Ebulição saturada. Fluxo crítico de calor e "departure of nucleate boiling ratio (DNBR)".

DETECÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO NUCLEAR - Métodos de detecção. Estatística das contagens. Propriedades gerais de detectores de radiação. Câmaras de Ionização, compensadas e não compensadas. Contadores proporcionais. Contadores Geiger-Mueller. Detectores de cintilação. Detectores semicondutores. Tubos foto-multiplicadores e foto-diodos. Métodos de detecção de nêutrons. Detectores especiais. Técnicas de aferição e calibração. Instrumentação eletrônica básica. Sistema de contagem das radiações. Estatística dos sistemas de contagem nuclear. Determinação das características das radiações. Espectrometria de partículas carregadas e radiação gama. Espectrometria de raios gamas com detector de alta resolução.

BLINDAGEM E PROTEÇÃO RADIOLÓGICA - Seleção de materiais para blindagens. Cálculo de blindagens para fontes gama pontuais. Cálculo de blindagem para radiação direta. Cálculo de blindagem para radiação espalhada. Interações de radiação gama com a matéria. Coeficientes para atenuação, transferência e absorção de energia. Interações de partículas carregadas com a matéria. Introdução à blindagem de partículas beta. Aproximação para fontes beta. Introdução à blindagem de fontes gama não pontuais. Normas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) para proteção radiológica.

CICLO DO COMBUSTÍVEL NUCLEAR - Métodos de mineração de urânio. Conversão. Purificação do U3O8. Conversão do U3O8 em UF6 (hexafluoreto de urânio). Métodos de enriquecimento de urânio ou separação isotópica para urânio. Tipos de compostos e revestimentos empregados em combustíveis nucleares e suas características. Configuração de um combustível empregado em reatores do tipo PWR. Gerenciamento de recargas combustíveis. Queima (burnup), disponibilidade e fator de capacidade do núcleo. Reatividade do núcleo. Núcleos com uma, duas ou N-zonas de enriquecimento. Extensão do ciclo de queima (burnup). Gerenciamento de combustíveis irradiados. Estocagem de combustíveis irradiados. Gerenciamento de rejeitos nucleares sólidos, líquidos e gasosos. Radioatividade e calor de decaimentos de combustíveis gastos. Estratégias para gerenciamento de rejeitos radioativos de alta e baixa atividade.

CONFIABILIDADE - Definição de confiabilidade e sua importância em sistemas e processos. Métricas de confiabilidade: MTTF, MTBF, MTTR, taxa de falha, taxa de confiabilidade, disponibilidade e manutenabilidade. Principais aplicações da teoria da confiabilidade em diversas áreas. Modelos de Confiabilidade. Modelos de falha: modelos de distribuição de falhas (constante, exponencial, Weibull e gama). Modelos de manutenção preventiva e preditiva. Modelos de manutenção corretiva e proativa. Modelos de análise de riscos e confiabilidade em sistemas complexos. Métodos de Análise de Confiabilidade. Análise de Modos de Falha e Efeitos (FMEA) e Análise de Árvore de Falhas (FTA). Confiabilidade em Sistemas Dinâmicos.

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ZIO, E. An Introduction To The Basics Of Reliability And Risk Analysis. Vol. 13, World Scientific Publishing Company, 2007.

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO - Planos de produção e mão de obra; Planejamento geral de capacidade: previsão de demandas, planejamento dos recursos de manufatura e das necessidades de distribuição, balanceamento de linhas, gráficos e métodos de controle; Programação mestre da produção; Gerências de materiais: planejamento de necessidades, gargalos, compra e lote econômico de encomenda, sistemas de estoque com demanda independente com revisão periódica e de revisão contínua, estoque ótimo e de segurança; Gerência de sistemas de manutenção.

ANÁLISE DO PROCESSO DE PRODUÇÃO - Ergonomia; Estudos de movimentos e tempos; Fluxograma de fabricação; Gráficos de atividades e homem-máquina; Técnicas de registro e análise do trabalho: metodologia OIT.

LOGÍSTICA EMPRESARIAL - Distribuição física; Administração de materiais; Sistema de transporte; Armazenagem de produtos; Manuseio e acondicionamento de produto; Controle de estoques; Aquisição e programação da produção; Entrada e processamento de pedidos; Informações de planejamento logístico; Planejamento da movimentação de mercadorias.

GESTÃO DA QUALIDADE - Fundamentos estatísticos de gráficos de controle de processo; Gráficos de controle para atributos; Gráficos de controle para variáveis: gráficos para a média, gráficos para a amplitude e gráficos para desvio padrão; Métodos especiais para controle de processos: soma cumulativa e amortecimento exponencial; Inspeção por amostragem: planos de amostragem simples para atributos; Processo e agentes da gestão da qualidade; Ambientes básicos de atuação; Modelos de qualidade in-line, off-line e on-line; Estratégias de concepção e implantação dos programas de qualidade; FMEA - Análise de Modos e Efeitos de Falhas; QFD - Desdobramento da Função Qualidade.

PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS - Arranjo físico da instalação industrial; Localização industrial.

GESTÃO DE OPERAÇÕES EM SERVIÇOS - Diferenças entre operações de serviços e de manufatura; Comportamento do consumidor de serviços; Avaliação da qualidade do serviço pelo cliente: processo de avaliação, critérios de avaliação; Ciclo do serviço, Fluxo do Processo do Serviço; Projeto do sistema de serviços, o pacote de serviços, instalações, localização e arranjo físico; Gestão da capacidade e da demanda; Gestão de filas; Modelo das cinco lacunas (5 gaps).

CONTABILIDADE E CUSTOS INDUSTRIAIS - Princípios contábeis geralmente aceitos; Sistemática contábil e regimes de contabilidade; Balanço Patrimonial, contas do Ativo, Passivo e Patrimônio Líquido; Depreciação; Principais demonstrações: mutações patrimoniais, fontes, usos de recursos e fluxo de caixa; e Enfoques para apropriação de custos: custos por ordem de fabricação, custos por processo e critérios para rateio de custos indiretos.

ANÁLISE FINANCEIRA - Juros simples e compostos; Séries de pagamentos uniforme e gradiente; Amortização de empréstimos: método Price, SAC e correção monetária; Análise de investimentos e taxa de atratividade.

GESTÃO DE PROJETOS - Gestão de projetos e modelos de referência; guias de conhecimento em gerenciamento de projetos; gestão da integração, do escopo, do cronograma, dos custos, qualidade, recursos, comunicações, riscos, aquisições; Maturidade em gestão de projetos; Competências; Indicadores de desempenho, fatores críticos de sucesso; Design thinking; Gestão ágil e lean em projetos, Scrum.

INOVAÇÃO E GESTÃO POR PROCESSOS - Gestão para a inovação; Desenvolvimento de uma estratégia de inovação; As fontes da inovação; As razões para inovar; A criação de novos produtos e serviços; Exploração da inovação aberta e da colaboração; Inovação incremental e radical; Estratégia de inovação; Organização para a inovação; Gestão de processos de negócio; BPMN; Gestão de processos habilitados por serviços; Governança de BPM; Gerenciamento por Processos e Macroprocessos.

BIBLIOGRAFIA SUGERIDA

AMARAL, D. C.; CONFORTO, E.; BENASSI, J.; ARAUJO, C.. Gerenciamento ágil de projetos: aplicação em produtos inovadores. São Paulo: Saraiva, 2011.

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TAKAHASHI, S.; TAKAHASHI, V. Gestão de inovação de produtos. Rio de Janeiro, Elsevier, 2007.

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OBSERVAÇÃO: A bibliografia sugerida não limita nem esgota o programa. Serve apenas como orientação para as bancas elaboradoras de provas e para os candidatos.