Área de Pesquisa em Programas de Mestrado e Doutorado
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| O programa de pós-graduação em Engenharia Naval e Oceânica da Universidade de São Paulo está estruturado em quatro linhas principais de pesquisa que concentram seus trabalhos nos projetos de pesquisas apresentados abaixo. |
| Estruturas Oceânicas e Integridade Estrutural | |
| Avaliação da Tenacidade à Fratura de Juntas Soldadas de Chapas Grossas de Aços Navais de Alta Resistência e Aplicações à Construção de Navios de Grande Porte
Responsável: Prof. Dr. Claudio Ruggieri
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| Integridade Estrutural de Risers SCRs e Lined Pipes Lançados pelo Método Carretel: Análise de Resistência Mecânica e Avaliação de Criticidade de Defeitos e Fadiga
Responsável: Prof. Dr. Claudio Ruggieri
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Responsável: Prof. Dr. Claudio Ruggieri
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Período de Execução: Novembro de 2013 a Novembro de 2015 (24 meses)
Relevância Técnica/Científica: O plano de pesquisa proposto aborda o desenvolvimento de metodologias para avaliação da tenacidade à fratura de juntas soldadas de aços navais de alta resistência com forte aplicabilidade sobre a resistência primária e integridade estrutural de navios de grande porte e, paralelamente, sobre a utilização de processos de soldagem mais eficientes. Os objetivos centrais deste plano de investigação são: 1) 1. Avaliação e especificação adequada de requisitos de tenacidade para componentes estruturais soldados primários de navios e estruturas oceânicas, particularmente chapas grossas em aço naval AH36, por intermédio de uma abordagem baseada sobre a Mecânica da Fratura e ensaios de tenacidade à fratura especificamente desenvolvido para avaliação da resistência à fratura de juntas soldadas como o ensaio CTOD (crack tip opening displacement); 2. Investigação da eficiência e aplicabilidade do processo de soldagem para fabricação de juntas soldadas do aço naval AH36 do ponto de vista de suas propriedades de tenacidade e integridade estrutural; 3) Estabelecimento de correlações robustas entre valores de energia absorvida no ensaio de impacto Charpy-V e valores de tenacidade à fratura baseados no parâmetro CTOD para subsidiar especificações mais adequadas de projeto e seleção de materiais além de requisitos de tenacidade para juntas soldadas de embarcações de grande porte; 4)Estabelecimento de curvas de projeto e avaliação de integridade estrutural em painéis e componentes estruturais navais soldados baseadas no parâmetro CTOD.
Responsável: Prof. Dr. Claudio Ruggieri
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Petrobrás S.A.
Período de Execução: Junho de 2012 a Dezembro de 2015 (40 meses)
Relevância Técnica/Científica: O objetivo central deste projeto é o desenvolvimento de metodologias de integridade estrutural de dutos e risers SCRs, tubulações bimetálicas (lined pipe) lançadas pelo método carretel incluindo a execução de análises e estudos numéricos utilizando o método dos elementos finitos além de atividades experimentais para avaliação de tenacidade e fadiga, incluindo desenvolvimento laboratorial de corpos-de-prova SENT. O projeto contempla o desenvolvimento de 04 subprojetos principais (os quais compõem as etapas e subatividades descritas a seguir) que são descritos como: 1) Metodologias para análise de integridade estrutural de risers SCRs; 2) Metodologias para análise de integridade estrutural de tubulações bimetálicas; 3) Desenvolvimento metodológico e experimental de espécimes SENT; 4) Desenvolvimento de programas e softwares aplicados à análise ECA.
| Hidrodinâmica, Dinâmica e Controle de Sistemas Oceânicos | |
| Análise da Dinâmica e Controle de Sistemas de Posicionamento Dinâmico para Embarcações em Operações Lado a Lado
Responsável: Prof. Dr. Helio Mitio Morishita
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| Consideração do VIM em Projetos de Sistemas Flutuantes de Produção de Óleo e Gás Offshore
Responsável: Prof. Dr. André Luís Condino Fujarra
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| Desenvolvimento Tecnológico e Operacional do Sistema FLNG – Floating Liquefation Natural Gas – em águas profundas
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
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| Desenvolvimento de Navio Tanque NAVEE – Navio Eficiente e Ecológico – para Navio Aliviador – Fase2
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
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| Desenvolvimento de Simulador Numérico no Domínio do Tempo DYNASIM
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
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| Estudo do Fenômeno de Embarque de Água (Green Water) em Plataformas do tipo FPSO
Responsável: Prof. Dr. Alexandre Nicolaos Simos
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| JIP-VIM, Joint Industry Project para a Investigação do Fenômeno de Vortex-Induced Motion em Plataformas Semissubmersíveis
Responsável: Prof. Dr. André Luís Condino Fujarra
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| Metodologia para Medição de Ondas a Bordo de FPSO no Campo de Peregrino
Responsável: Prof. Dr. Alexandre Nicolaos Simos
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Responsável: Prof. Dr. Helio Mitio Morishita
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): CNPq
Período de Execução: Janeiro de 2014 a Dezembro 2015
Relevância Técnica/Científica: O objetivo desta pesquisa é estudar, em primeiro lugar, a interferência hidrodinâmica entre duas embarcações quando elas operam lado a lado, tal como se observa durante a operação de transbordo de carga entre uma embarcação de apoio a plataformas e um FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading). Posteriormente, será investigado o impacto desta interferência no desempenho do sistema de posicionamento dinâmico da embarcação de apoio.
Consideração do VIM em Projetos de Sistemas Flutuantes de Produção de Óleo e Gás Offshore
Responsável: Prof. Dr. André Luís Condino Fujarra
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Petrobras
Período de Execução: Setembro de 2013 a Setembro de 2015 (24 meses)
Relevância Técnica/Científica: Em termos científicos, a pesquisa permitirá uma compreensão melhor da excitação combinada de ondas e do fenômeno de VIM em plataformas semissubmersíveis, assunto escassamente explorado na literatura pertinente. Esta investigação contribuirá para a exploração de petróleo em águas de grande profundidade, uma das atividades econômicas mais importantes no Brasil atual, liderada pela Petrobras e com grande participação da Universidade Brasileira, nos aspectos que tangem à Pesquisa, ao Desenvolvimento e à Inovação.
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Frade Japão Petróleo S.A.
Período de Execução: Junho de 2012 a Junho de 2015 (36 meses – terá extensão de prazo por mais 18 meses)
Relevância Técnica/Científica: O Projeto vem obtendo importantes resultados experimentais e numéricos para verificar operacionalidade de um sistema FLNG em aguas profundas e longe da costa. Nestas condições, há algumas situações em que o sistema poderá interromper o processo devido a falha no processo de liquidificação e de armazenamento de gas, e no processo de transferência de LNG para navio aliviador. Assim, o objetivo deste projeto é investigar estas situações e mitigar as falhas e diminuir riscos de parada operacional.
Desenvolvimento de Navio Tanque NAVEE – Navio Eficiente e Ecológico – para Navio Aliviador – Fase2
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): CENPES/PETROBRAS S.A..
Período de Execução: agosto de 2014 a agosto de 2016
Relevância Técnica/Científica: presente projeto tem por objetivo desenvolver um navio considerando recente regra da IMO de emissão de gás que entro em vigor a partir deste ano. Assim, os navios devem obedecer estas regras sem perder a eficiência energética necessária para diminuir o custo operacional e logístico. Além disto, o fato de operar maior tempo em sistema DP, o cálculo proposto pelo IMO não pode ser aplicado diretamente neste tipo de navio tanque. Assim, o presente projeto tem, além de tudo, formalizar um critério de emissão e de eficiência diferente de um navio tanque de longo curso. Estão previstos neste projeto, ensaios em tanque de provas, calculo de eficiência hidrodinâmica, etc. para que possa apresentar estudo comparativo de eficiência.
Desenvolvimento de Simulador Numérico no Domínio do Tempo DYNASIM
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): CENPES/PETROBRAS S.A..
Período de Execução: março de 2014 a março de 2016
Relevância Técnica/Científica: O simulador numérico DYNASIM vem sendo desenvolvido pela USP, PUC e UFAL desde 1993 com aprimoramento de modelos matemáticos para melhor representar as dinâmicas de corpos flutuantes, linhas de amarração e de risers. DPS, etc.. Neste presente projeto, diversos novos modelos matemáticos serão incorporados. Além de modelos matemáticos, novo visualizador TPNView está sendo reescrito com UNITY (código utilizado em Games) está sendo incorporado no sistema.
| Projeto de Navios e Sistemas Oceânicos | |
| Análise da Contribuição do Fator Humano na Confiabilidade de Sistemas Complexos
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
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| Análise de Consequências de Eventos Indesejáveis Durante o Transporte, Carregamento e Descarregamento de Gás Natural Liquefeito (GNL) em Navios
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
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| Desenvolvimento do Projeto Executivo do Centro Tecnológico da Baixada Santista – CTBS
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
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| Metodologia para Análise Quantitativa de Consequência de Vazamentos de Substâncias Inflamáveis e/ou Tóxicas em Ambientes com Barreiras ou Confinados
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
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| Pacote Nacional de Projeto e Maquinário de Embarcações de Apoio Marítimo à Produção de Petróleo no Mar – SBBR
Responsável: Prof. Dr. Helio Mitio Morishita
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Análise da Contribuição do Fator Humano na Confiabilidade de Sistemas Complexos
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
Financiador(es): FAPESP e Marinha do Brasil
Período de Execução: a partir de Março de 2013
Relevância Técnica/Científica: Este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento e aplicação de uma metodologia quantitativa para o projeto de sistemas complexos, considerando a confiabilidade dos equipamentos e ferramentas a serem empregados, assim como a confiabilidade dos operadores do sistema a ser desenvolvido. Sendo assim, trata-se da avaliação da confiabilidade de soluções e sua utilização em uma filosofia de projeto baseada em risco. Isto deve permitir estimativas razoáveis dos custos associados a estas características, o que se pretende explorar no processo de escolha da solução.
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
Financiador(es): FINEP
Período de Execução: Novembro de 2010 a Outubro de 2014
Relevância Técnica/Científica: O objetivo deste projeto concentra-se na avaliação das consequências dos cenários acidentais possíveis, oriundos de perigos relacionados ao manuseio de GNL durante seu transporte, carregamento e descarregamento em navios. O foco principal deriva da necessidade de avaliação dos riscos envolvidos em cada operação do navio. Para tal, foram avaliadas as frequências de ocorrência de cada cenário acidental identificado bem como a magnitude das consequências dos mesmos. Este estudo visa, especificamente, quantificar os impactos negativos às pessoas, ao meio ambiente e à economia, resultantes dos cenários postulados.
Desenvolvimento do Projeto Executivo do Centro Tecnológico da Baixada Santista – CTBS
Responsável: Prof. Dr. Kazuo Nishimoto
Categoria: Projeto de Desenvolvimento de Infraestrutura
Financiador(es): Petrobras S.A.
Período de Execução: Junho de 2014 a Junho de 2015
Relevância Técnica/Científica: Em 2012, a USP, UNESP e UNICAMP, em colaboração com a Petrobras e a Prefeitura de Santos, decidiram formatar um centro de pesquisa localizado na cidade de Santos cujas linhas de pesquisa estariam alinhadas com o desenvolvimento tecnológico de operações de exploração de óleo e gás em águas profundas e longe da costa. Assim, o presente projeto tem por objetivo desenvolver o a infraestrutura do CTBS e ao mesmo tempo planejar a estratégia de desenvolvimento científico e tecnológico ligada a exploração de óleo e gás das áreas de campos da Bacia de Santos.
Responsável: Prof. Dr. Marcelo Ramos Martins
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): FAPESP
Período de Execução: Março de 2014 a Julho de 2015
Relevância Técnica/Científica: O objetivo principal da pesquisa em andamento é desenvolver uma metodologia de análise quantitativa de consequência de vazamento de substâncias inflamáveis e/ou tóxicas, em ambientes com barreiras ou confinados, que efetivamente subsidie a mitigação dos riscos envolvidos em operações onde as condições consideradas sejam verificadas, como por exemplo, em instalações de produção de petróleo e gás, refinarias e plantas industriais. Este Projeto de Pesquisa é desenvolvido em parceria com a Universidade Politécnica da Catalunha, Espanha.
Responsável: Prof. Dr. Helio Mitio Morishita
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (Desenvolvido em conjunto com UFRJ e IPT)
Financiador(es): FINEP
Período de Execução: Janeiro de 2012 a Dezembro 2014
Relevância Técnica/Científica: Com esta pesquisa foi desenvolvido um procedimento para efetuar o projeto conceitual de uma embarcação a apoio a plataformas de petróleo considerando a tomada de decisão como um problema de otimização multi-objetivo. Para isto recorreu-se às técnicas de algorítimo genético e de redes neurais para definir as superfícies de resposta. A principal vantagem deste procedimento é a rapidez para se encontrar alternativas onde todas as funções de desempenho são atendidas.
| Transportes Marítimo e Fluvial, Planejamento Portuário e Logística | |
| Análise e Avaliação da Organização Institucional e da Eficiência de Gestão do Setor Portuário Brasileiro
Responsável: Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto
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| Metodologia de reequilíbrio econômico-financeiro de contratos de arrendamento do setor portuário brasileiro
Responsável: Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto
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| Otimização da Alocação de Cargas em Embarcações de Suprimentos
Responsável: Prof. Dr. André Bergsten Mendes
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| Projeto de uma Rede de Distribuição de Suprimentos para a Exploração & Produção do Petróleo no Mar
Responsável: Prof. Dr. André Bergsten Mendes
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| Proposição de Corredor Marítimo Verde para o Brasil
Responsável: Prof. Dr. Rui Carlos Botter
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| Sistema de Monitoramento Remoto de Embarcações
Responsável: Prof. Dr. Rui Carlos Botter
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| VTS – Sistema de Gerenciamento de Tráfego das Embarcações em Canais de Acesso
Responsável: Prof. Dr. Rui Carlos Botter
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Responsável: Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (Desenvolvido em conjunto com Booz, Logit e Machado & Meyer Sandice Opice)
Financiador(es): BNDES
Período de Execução: Janeiro de 2011 a Março 2012
Relevância Técnica/Científica: O trabalho desenvolveu em extenso diagnóstico do setor portuário brasileiro sob as dimensões operacionais, organizacionais e regulatórias. Como resultado de análises inovadoras, proposições de um novo modelo de exploração e de um grande conjunto de ações corretivas foi indicado, culminando com uma minuta de Lei e documentos infralegais para substituição da Lei dos Portos de 1993.
Responsável: Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Libra Terminais S.A.
Período de Execução: Janeiro de 2015 – em andamento
Relevância Técnica/Científica: O objetivo do trabalho é desenvolver uma metodologia balizadora em relação ao processo de reequilíbrio econômico-financeiro de contratos de arrendamento do setor portuário brasileiro. Tal metodologia deverá permitir objetivamente a repactuação de condições originais em contratos de longo prazo, buscando que desequilíbrios sejam contornados e as diretrizes primordiais da concessão não sejam perdidas.
Otimização da Alocação de Cargas em Embarcações de Suprimentos
Responsável: Prof. Dr. André Bergsten Mendes
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): Petrobrás S.A.
Período de Execução: Outubro de 2012 a Setembro de 2015 (36 meses)
Relevância Técnica/Científica: O projeto visou o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão visando a otimização da alocação de cargas gerais no convés das embarcações de suprimento que levam e coletam cargas de sondas e plataformas de produção. Este sistema, em fase final de integração com o SAP, permitirá melhorar a ocupação do convés e agilizar o processo de planejamento operacional.
Projeto de uma Rede de Distribuição de Suprimentos para a Exploração & Produção do Petróleo no Mar
Responsável: Prof. Dr. André Bergsten Mendes
Categoria: Projeto de Pesquisa
Financiador(es): FAPESP (financiamento parcial)
Período de Execução: Agosto de 2014 a Julho de 2016 (24 meses)
Relevância Técnica/Científica: O projeto foca a construção de modelos de decisão para o projeto de uma rede logística de abastecimento de sondas e unidades de produção de petróloe no mar. Os modelos e algoritmos desenvolvidos darão subsídios ao planejamento das novas frentes exploratórias da Bacia de Santos, ao considerarem particularidades do caso brasileiro. A pesquisa está sendo feita em parceria com a Univerisdade de Southampton.
Proposição de Corredor Marítimo Verde para o Brasil
Responsável: Prof. Dr. Rui Carlos Botter
Categoria: Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento
Financiador(es): CNPq
Período de Execução: Novembro de 2013 a Outubro de 2015 (24 meses)
Relevância Técnica/Científica: O objetivo principal deste plano de trabalho é a proposição de corredor marítimo verde para o Brasil, detalhando os diversos aspectos necessários para sua implementação, como os aspectos legais, econômicos, alfandegários, tecnológicos e ambientais. Contudo, um corredor não é uma entidade isolada ou desconectada da realidade dos fluxos de transportes existentes. Assim, ainda compõem os objetivos desta proposta a identificação de tecnologias sustentáveis aplicadas aos veículos, aos terminais, as vias de transporte e aos sistemas de gestão que, de forma integrada, levem a definição de corredor verde para as condições brasileiras visando a sua viabilidade ambiental, econômica e operacional. Neste sentido, pretende-se construir um caso prático, obtido a partir da matriz de cargas brasileira, demonstrando a região viável ou a fronteira de competitividade de operação do corredor.
Caracterização tecnológica
Estuda as propriedades físicas, químicas e físico-químicas de matérias primas minerais e materiais em geral frente aos processos industriais de transformação visando a otimização de aproveitamento de recursos minerais. Compreende o estudo das características mineralógicas, das associações minerais e de liberação do mineral útil em relação à ganga.
Engenharia ambiental, higiene e segurança aplicadas à mineração
Pesquisas relacionadas a higiene, segurança e meio ambiente na mineração, avaliação de impactos ambientais, gerenciamento ambiental e recuperação de áreas degradadas
Lavra de minas
Estudo de processos técnicos com uma visão econômica que procura extrair os bens minerais existentes no subsolo de forma que eles possam ser utilizados diretamente ou indiretamente, passando por processos de beneficiamento de minerais.
Pesquisa e economia mineral
Estudo de técnicas de localização e avaliação qualitativa e quantitativa de concentrações minerais, visando ao seu aproveitamento econômico.
Tratamento de minérios e resíduos industriais
Linha de pesquisa que engloba todas as operações unitárias, de redução e separação por tamanho e de separação de fases, que se aplicam aos minérios, rejeitos de mineração e aos resíduos sólidos industriais com objetivo de lhes agregar valor e atender a especificações do mercado consumidor.
Petróleo e gás
Desenvolver pesquisas relacionadas à Exploração & Produção de Petróleo & Gás Natural, cobrindo tópicos desde a caracterização e engenharia de reservatórios, construção de poços, até áreas de pesquisas transversais.
As atividades da pós-graduação nas linhas de pesquisa da Engenharia de Petróleo ocorrem na unidade da Escola Politécnica de Santos.
Áreas de Concentração
Engenharia de Construção Civil e Urbana (linhas de pesquisa)
- Materiais e componentes cimentícios ecoeficientes:Inclui pesquisas que visam desenvolver soluções de baixo custo e reduzido impacto ambiental dos materiais cimentícios, que consomem 1/3 das materiais primas, e emitem 5% dos GEE. Inclui (a) concretos de baixo índice de ligante; (b) uso de resíduos em materiais cimentícios; (c) compósitos sem amianto; (d) novos ligantes e argilas calcinadas; (e) materiais cimentícios com gradação funcional; (f) caracterização avançada de agregados e fíleres; (g) desenvolvimento de superfícies autolimpantes; e (h) melhoria da durabilidade.
- Gestão de Projetos:Compreende o desenvolvimento de inovações metodológicas voltadas ao planejamento, organização, direção e controle do processo de projeto, o que envolve a formulação de estratégias para a gestão de projetos, o desenvolvimento e a coordenação de projetos, sua avaliação e retroalimentação, além de atividades ligadas diretamente à gestão das equipes de projeto, como a contratação de projetos, a definição de escopos, etapas e sistemas de informação para projeto, e a gestão das interfaces com os clientes.
- Gestão das Cidades:As pesquisas têm por objetivo analisar os modelos de administração existentes e propor formas de gestão adequadas ao contexto local, regional e nacional. Tem também por objetivo o estabelecimento de critérios de desempenho das cidades, englobando os seus diversos sub-sistemas de infra-estrutura, serviços e equipamentos sociais e a análise da legislação urbana e propostas de sistemas inovadores de controle e gerenciamento da cidade.
- Soluções para Construção Sustentável:Inclui pesquisas mais conceituais relacionadas à sustentabilidade na construção, abordando tópicos como: (a) desmontagem; (b) desempenho de superfícies frias; (c) gestão de resíduos; (d) energia; (e) água, (f) avaliação de ciclo de vida; e (g) durabilidade.
- Soluções para Infraestrutura:Trata de desenvolver soluções e ferramentas para melhorar projeto, materiais, construção, durabilidade e gestão da infraestrutura, com ênfase em materiais à base de concreto: (a) concretos reforçados com fibras; (b) instrumentação de obras de infra-estrutura; (c) desenvolvimento de sistemas de controle; (d) vias férreas.
- Reologia e processamento de materiais:Inclui pesquisas cujo objetivo é desenvolver o ferramental e os conceitos de reologia. São feitas pesquisas nas seguintes técnicas resológicas: (a) squeeze-flow e reometria compressiva; (b) desenvolvimento de reometros; etc.
- Modelagem e Simulação Computacional:As pesquisas têm por objetivo o desenvolvimento e aplicação de modelos matemáticos e ferramentas computacionais na Engenharia de Construção Civil, visando à otimização de recursos, melhoria do desempenho e da qualidade e o aumento da confiabilidade, bem como a aplicação do computador na atividade de projeto e ensino. Inclui tópicos como técnicas de simulação computacional, soft-computing (Lógica Fuzzy), Teoria de decisão, otimização multicritério, Tecnologia da Informação, simulação ambiental para análise de conforto em edificações, Building Information Modelling, etc.
Engenharia de Estruturas (linhas de pesquisa)
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- Grandes estruturas: projeto, métodos construtivos e monitoração:Estudo e avaliação de: a) critérios de projeto, normas e especificações; b) métodos construtivos; c) modelagem numérica; d) ações; e) aspectos de segurança, aplicados à estruturas de barragens, edifícios altos, túneis e pontes de concreto.
- Mecânica de Sólidos Deformáveis:Temas relativos a Mecânica dos Meios Contínuos (elasticidade finita), Mecânica dos Meios Descontínuos (fraturamento e fadiga), Reologia de Materiais Estruturais e Mecânica dos Solos Teórica. Inclui temas ligados às formulações matemáticas para descrição do comportamento mecânico dos sólidos deformáveis e da solução numérica desses modelos matemáticos.
- Métodos Computacionais em Mecânica Aplicada:Simulação de problemas de conformação de metais, tais como conformação de chapas e extrusão, pelo método dos elementos finitos. Comparação de pacotes de software comerciais. Além de desenvolvimento de análise dos problemas de contato com atrito em 3D.
- Teoria das estruturas:Linha de amplo escopo, é campo fértil para investigação tecnológica e científica, com grande aplicação em Engenharia de Estruturas em seu sentido lato. Ocupa-se de temas relativos ao comportamento de estruturas formadas por barras retas ou curvas, estruturas de cabos, placas e cascas, enfocando aspectos de concepção e análise (estática ou dinâmica) de estruturas (de comportamento linear ou não-linear), entre os quais problemas de instabilidade estática ou dinâmica de estruturas esbeltas.
- Sistemas e materiais estruturais:
Esta linha envolve a pesquisa sobre a aplicação dos materiais em diversos sistemas estruturais. São enfocados aspectos experimentais, teóricos e normativos sobre o comportamento dos diversos materiais e também dos sistemas estruturais correspondentes.
Engenharia Geotécnica (linhas de pesquisa)
- Fundações e Escavações:Estudo do comportamento estático e dinâmico dos diversos tipos de fundação e da interação entre o maciço (terroso ou rochoso) e os elementos de fundação ou contenção. Estudo de escavações subterrâneas à céu aberto, seqüência construtiva etc.
- Geomecânica: A Geomecânica concentra o conhecimento das ciências que compõe a Engenharia Geotécnica e que servem de base para os diversos campos de aplicação prática, como as fundações, as escavações e as obras de terra.
- Geotecnia Ambiental:Aborda a análise de riscos geoambientais, biotecnologia, disposição de rejeitos e resíduos, transporte de poluentes em meios porosos, etc.
- Obras de terra e enrocamento:Inclui pesquisas em aterros sobre solos moles, barragens e aterros, taludes naturais e de corte, tratamento e melhoria de maciços.
Engenharia Hidráulica (linhas de pesquisa)
A Área de Engenharia Hidráulica e Ambiental desenvolve pesquisas para o avanço do conhecimento técnico e científico voltadas para o conhecimento e integração do uso sustentável da água para o desenvolvimento das atividades humanas em todas as suas necessidades, o gerenciamento de resíduos sólidos, o planejamento e a gestão ambiental e as tecnologias ambientais aplicadas à prevenção e controle da poluição. As linhas de pesquisa compreendem o planejamento e a implantação de obras hidráulicas fluviais e marítimas em ambientes urbano e costeiro, o saneamento básico, a prospecção de modelos de gestão da água e efluentes, levando em conta o seu caráter transdisciplinar, o desenvolvimento e implantação de tecnologias para tratamento de água e efluentes industriais e domésticos, o desenvolvimento de programas de conservação e reúso de água, a gestão e o tratamento de resíduos sólidos, a recuperação de áreas degradadas, a inovação em tecnologias ambientais e o planejamento e gestão ambiental.
Linhas de pesquisa
- Obras Hidráulicas Fluviais e Marítimas
- Recursos Hídricos
- Saneamento Ambiental
- Planejamento e Gestão Ambiental
- Inovação em tecnologias ambientais
Engenharia Biomédica
A Engenharia Biomédica é uma área em que conhecimentos, métodos e técnicas de Engenharia, Matemática, Computação, Física e Química são utilizados para resolver problemas da Biologia e Medicina.A Engenharia Biomédica tem como objetivos principais o aprimoramento do conhecimento sobre sistemas biológicos e biomédicos e o desenvolvimento de novos métodos e tecnologias para o benefício da sociedade. Esta especialidade tem prestado substancial contribuição às ciências biomédicas e às ciências exatas por meio da tecnologia aplicada à solução de problemas biomédicos. A pesquisa nesta área é primordialmente desenvolvida no Laboratório de Engenharia Biomedica da Escola Politécnica da USP
Na sua definição mais ampla, a Engenharia Biomédica tem pontos de tangência com outras áreas multidisciplinares do conhecimento, tais como Física Médica, Biomatemática e Informática Médica.
Linhas de Pesquisa
- Instrumentação Biomédica, Sensores e Transdutores;
- Processamento de Imagens Médicas;
- Neurociência Computacional;
- Neurofisiologia Humana no Controle Motor;
- Engenharia Respiratória;
- Engenharia Clínica;
- Desenvolvimento, Normalização, Ensaios e Certificação de Equipamentos Médicos e outros Produtos para a Saúde;
- Processamento de Sinais Biológicos;
- Análise, Síntese, Identificação e Controle de Sistemas Biológicos e Biomédicos Lineares e Não Lineares.
Engenharia de Computação
O enfoque principal da Área de Concentração “Engenharia de Computação” consiste em pesquisas e inovações envolvendo aspectos de engenharia, computação, sistemas de informação e aplicações. Os temas explorados na Engenharia de Computação estão agrupados em três linhas de pesquisa, que se desdobram em projetos que envolvem alunos tanto de pós-graduação (mestrado e doutorado) como de graduação (iniciação científica e trabalhos de conclusão de curso).
Linhas de Pesquisa
- Sistemas de Informação e Aplicações Computacionais, com o objetivo estudar, propor e desenvolver:
- Organização de Sistemas Computacionais, que compreende aspectos de pesquisa relacionados com:Teoria, Análise, Síntese, Projeto e Implementação de Redes de Computadores (LARC)
- Metodologias de Computação, que abrange pesquisas em tecnologias, métodos e teorias que objetivam estudar e desenvolver:Inteligência Artificial (LTI)
- Sistemas Multiagentes (LTI)
- Visão Computacional (LTI)
- Robótica Inteligente (LTI)
- Aprendizado de Máquina (LTI, KNOMA, LTA)
- Técnicas Adaptativas (LTA)
- Engenharia de Conhecimento (KNOMA)
- Computação Gráfica (InterLab)
- Realidade Aumentada (InterLab)
- Interface Humano-Computador (InterLab)
- Computação na Educação (LTI, InterLab)
Engenharia de Sistemas
A área de concentração de Engenharia de Sistemas é essencialmente constituída de docentes do Laboratório de Automação e Controle (LAC), abrigado pelo Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Controle (PTC).As atividades desta área são voltadas à formação e pesquisa em sistemas de controle e automação, teorias de controle avançado, controle de processos industriais, robótica e automação da manufatura, além de desenvolver modelos matemáticos aplicados a finanças, biologia, e outras áreas. Várias dessas pesquisas são executadas com recursos de empresas e agências governamentais e de fomento, tais como: FAPESP, CNPq, FINEP, Secretaria de Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico do Estado de São Paulo, Petrobrás, Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP), entre outros.
O LAC mantém convênios de cooperação científica e tecnológica com diversas universidades e institutos de pesquisa, tanto do País como do exterior. Os alunos de pós-graduação do LAC têm formação diversificada: engenheiros eletrônicos, eletricistas, mecatrônicos, mecânicos, químicos, físicos, matemáticos, etc. além de ser originários de várias regiões do Brasil.
O LAC também tem recebido alunos do exterior, predominantemente latino-americanos. Em decorrência dos propósitos de sua criação, e da constituição de seu quadro de docentes, o LAC atua em três Especialidades do conhecimento:
- E1: Sistemas de Controle, e Automação
- E2: Modelos Probabilísticos e Sistemas Estocásticos
- E3: Modelos Matemáticos e Sistemas Dinâmicos
Tais especialidades, embora distintas e com razoável grau de autonomia, admitem uma clara interdependência no contexto da área de Automação e Controle. Dentro de cada uma das especialidades citadas, a atividade de pesquisa tem se desenvolvido nas direções abrangidas pelas Linhas de Pesquisa.
Linhas de Pesquisa
- LP1: Otimização (especialidade E1)
- LP2: Controle Robusto (E1)
- LP3: Controle Inteligente (E1)
- LP4: Controle Linear (E1)
- LP5: Controle de Processos (E1)
- LP6: Controle Estocástico (E2)
- LP7: Biomatemática (E3)
- LP8: Sistemas não-Lineares (E3)
Microeletrônica
A área de Concentração “Microeletrônica” engloba todos os aspectos relevantes da engenharia para fabricação e projeto de circuitos e sistemas integrados de dimensões reduzidas. O seu foco principal consiste na pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, dispositivos avançados, circuitos e sistemas integrados. A área de Microeletrônica tem à sua disposição uma ampla infraestrutura laboratorial composta de salas limpas, equipamentos e estações de trabalho de última geração, além de ampla estrutura de apoio para os projetos e formação de alunos de graduação e pós graduação.
Linhas de Pesquisa
- Dispositivos Materiais e Processos
Com foco em tópicos relacionados ao silício amorfo e suas ligas, heteroestruturas, estruturas SOI, filmes finos, interconexões metálicas, células solares, dispositivos de cristal líquido, ondas acústicas superficiais e, tecnologias MOS e SOI-MOSFET;
- Sensores à Estado Sólido e Sensores Inteligentes
Com foco na pesquisa e desenvolvimento de sensores e transdutores no domínio de energias químicas, magnéticas, elétricas, térmicas, ópticas, mecânicas e radiantes, além de microestruturas para aplicação em instrumentação e biomedicina;
- Projeto de Circuitos e Sistemas Integrados
Com foco no projeto de circuitos analógicos e digitais de alta velocidade em CMOS e GaAs, e de processadores dedicados, além de desenvolvimento de metodologias e ferramentas CAD para automatização do projeto de CIs e SIs.
Sistemas de Potência
A área de Sistemas de Potência pode ser entendida através de suas quatro Linhas de Pesquisa principais.
Linhas de Pesquisa
Automação de Sistemas Elétricos de Potência e Processos Industriais
Esta linha inclui, de um lado, as pesquisas relativas aos sistemas elétricos de potência usando técnicas digitais. Os sistemas que estão relacionados com esta linha são os sistemas de supervisão e controle da transmissão e os sistemas de automação de subestações, de usinas hidro e termo elétricas, e da distribuição. De outro lado, realiza estudos de automação de sistemas industriais, portuários e prediais, abordando algoritmos, procedimentos e aspectos tecnológicos para garantir operacionalidade, confiabilidade e manutenibilidade aos processos através da flexibilidade de sistemas, comunicação de informações, desenvolvimento de células de trabalho, implantação de acionamentos de máquinas e motores e robotização de funções.
Eletrônica de Potência e Conversores Estáticos
A Eletrônica de Potência trata da conversão estática de energia elétrica em suas diversas formas, com alta eficiência e qualidade. Por conversão estática entende-se conversão sem partes móveis, o que é proporcionado por semicondutores de potência (transistores, tiristores, diodos, e outras chaves eletrônicas). Entre os temas abordados por esta linha de pesquisa incluem-se: conversores comutados pela rede; estudo de novas estratégias de controle digital para conversores; associação de conversores; estudo de novas topologias; estratégias de modulação em largura de pulso (PWM); sistemas de sincronismo (Phase Locked Loop-PLL); conversores para sistemas de geração (fotovoltaica, eólica, ondas do mar, etc. ), estudo e aplicação das novas teorias de potência instantânea, conversores para sistemas de iluminação; retificação com elevado fator de potência; compensadores de perturbações na rede; transmissão em corrente contínua (HVDC); transmissão de energia sem fio; compensação estática de reativos (SVC e STATCOM); compensação de desequilíbrios de carga; restauradores de tensão (Dinamic Voltage Restorer – DVR); conversores para sistemas de armazenamento de energia; conversores para sistemas CA flexíveis (Flexible AC Transmission Systems- FACTS), conversores para redes inteligentes (smart grids); etc.
Simulação de Fenômenos Eletromagnéticos e Mecânicos em Dispositivos Elétricos
Estudos das distribuições de campos eletromagnéticos em dispositivos e sistemas elétricos com geometrias bidimensionais e tridimensionais e seus acoplamentos com os fenômenos térmicos e mecânicos por métodos numéricos;
Os trabalhos aqui desenvolvidos vão desde estudo sobre máquinas elétricas e transformadores e aterramentos em subestações elétricas até dispositivos de menor potência para órgãos implantáveis no corpo humano.
Produção, Transporte e Uso da Energia Elétrica
Esta linha de pesquisa trata de estudos e metodologias relativos ao planejamento, projeto, operação e manutenção dos sistemas de geração de energia elétrica, considerando todas as suas fontes primárias, e dos sistemas de transmissão, sub-transmissão e distribuição de energia elétrica, inclusive levando-se em conta o uso final da energia.
Sistemas Eletrônicos
A área de Sistemas Eletrônicos engloba linhas de pesquisa em Sistemas de Computação, Simulação e Otimização de Redes, Processamento de Sinais, Telecomunicações, Sistemas de Transmissão de Informações, Engenharia Legal, Ciência e Tecnologia Forenses, Processamento e Análise de Imagens.
Os temas de pesquisa envolvem modelagem de sistemas e representações de sinais, condições, efeitos e técnicas de mitigação de degradação e melhora de qualidade na transmissão por redes, na codificação e no armazenamento de sinais de áudio, sinais de voz, sinais de vídeo, imagens e dados, processamento adaptativo de sinais, aplicações e análise de filtragem adaptativa.
São contemplados também sistemas e processos de medida de características biométricas e de identificação de indivíduos. O reconhecimento de indivíduos e o entendimento da mensagem em sinais emprega técnicas de aprendizagem de máquina, redes neurais artificiais e outros métodos de decisão e de inteligência computacional.
Linhas de Pesquisa
Circuitos e Sistemas
Esta linha de pesquisa compreende
- automatização de medidas elétricas
- métodos computacionais para resolução de circuitos
- métodos para simulação e otimização
Eletrônica Computacional
Esta linha de pesquisa compreende
- arquiteturas para processamento de alto desempenho
- linguagens, compiladores, ferramentas e sistemas operacionais para sistemas paralelos e distribuídos
- visualização científica
- multimídia
- comput. gráfica
- processamento digital de imagens
- redes de alto desempenho
- arquiteturas VLSI
- comp. óptica e opto-eletrônica
Processamento Digital de Sinais
Esta linha de pesquisa compreende estudos teóricos e de aplicações envolvendo processamento digital de sinais.
Telecomunicações
Esta linha de pesquisa engloba o desenvolvimento de aplicações na área de telecomunicações, com interesse social e vínculos a projetos acadêmicos.