ENGENHARIA MECATRÔNICA

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ENGENHARIA MECATRNICAMECNICA TCNICA - Mecnica racional para sistemas de partculas e corpos rgidos: movimento relativo, tensor de inrcia, eixos principais de inrcia, momento cintico, equaes de Euler e estabilidade de rotao; Mecnica Vibratria: vibrao livre e amortecida em sistemas de 1 grau de liberdade, vibrao forada e ressonncia em sistemas de 1 grau de liberdade, e vibraes em sistemas de 2 graus de liberdade; e Cinemtica e Dinmica dos Mecanismos: dispositivos articulados, cames e trem de engrenagens. RESISTNCIA DOS MATERIAIS E DE PEAS MECNICAS - Trao, compresso e toro, em limites elsticos; Estado plano de tenses e crculo de Mohr; Diagramas de esforos; Trelias isostticas; Vigas carregadas transversalmente; Cilindros e esferas de parede fina; Flambagem; Dimensionamento de peas fadiga e teoria de Sodeberg; e Dimensionamento de elementos orgnicos gerais de mquinas: eixos e rvores, molas, unies aparafusadas, embreagens e freios, engrenagens cilndricas de dentes retos, transmisses por correias, mancais de deslizamento e de rolamento. METALURGIA MECNICA - Ligas ferro-carbono e diagramas de equilibrio; Aos: ao carbono, aos-liga e efeitos de elementos de adio; Ferros fundidos; Transformaes e curvas TTT; Tratamentos Trmicos e Fsicoqumicos; e Ensaios Mecnicos: trao e compresso, cisalhamento, dureza, fadiga e impacto. PROCESSOS DE FABRICAO MECNICA - Fundio; Principios bsicos de Deformaes Plsticas e seu clculo: laminao, forjamento, rolamento, estiramento, trefilao e embutimento; Usinagem dos Metais: operaes e equipamentos para torneamento, fresamento, furao e alargamento, retfica, mandrilamento, trepanao, brochamento, vida de ferramentas e corte econmico; Desenho tcnico e princpios de cotagem; Tolerncias e ajustes; Leis da Fabricao Mecnica; e Garantia e controle da qualidade. MECNICA DOS FLUIDOS - Fluidosttica; Fluidos Newtonianos; Equaes de Navier-Stokes; Balanos de massa, quantidade de movimento, energia; Escoamento interno; Diagrama de Mood e perda de carga localizada e distribuda; e Escoamento compressvel. TERMODINMICA E TRANSMISSO DO CALOR - Propriedades Termodinmicas e uso de Tabelas; Calor e Trabalho e o 1 Princpio da Termodinmica para Sistemas e Volumes de Controle; 2 Princpio da Termodinmica e Entropia; Ciclos Trmicos Motores e ciclos padres de ar: Rankine, Brayton, Diesel, Otto; Conduo de calor unidimencional nos regimes permanentes e transitrio; Conduo de calor bidimensional; Troca de calor por radiao; Fundamentos da conveco; e Fundamentos de trocadores de calor. EQUIPAMENTOS E SISTEMAS MECNICOS - Bombas centrfugas e de deslocamento positivo: caractersticas e curvas de desempenho, seleo e determinao de ponto de trabalho, NPSH, semelhana dinmica, associao em srie e em paralelo; Compressores e ventiladores: caractersticas e curvas de desempenho, seleo e determinao de ponto de trabalho, semelhana dinmica, associao em srie e em paralelo; Turbomquinas Trmicas: tipos de turbina a vapor, bocais expansores, fluxo pela palheta: composio geomtrica das velocidades, rendimento de arrasto e tipos de turbinas a gs; Motores de Combusto Interna:

caractersticas e curvas de desempenho de motores de ignio por centelha, caractersticas e curvas de desempenho de motores de ignio por compresso, suprimento de combustvel: teoria da carburao, bombas injetoras e teoria da detonao; Funo e caractersticas dos Equipamentos de uma planta a vapor: bombas de alimentao, caldeiras, superaquecedores, economizadores e regeneradores, condesadores, ejetores e bombas de circulao de gua de resfriamento; e Instalaes de Refrigerao e Ar Condicionado: anlise termodinmica do ciclo por compresso mecnica, componentes de instalaes por compresso mecnica: caractersticas para seleo, seleo do fludo refrigerante e psicometria. TEORIA DE CONTROLE - Conceituao de controle: sistema em malha aberta e sistema em malha fechada; Representao utilizando diagrama de blocos: funo de transferncia e lgebra de diagrama em blocos; Principais controles industriais; Projeto de controle: seleo de tipo e anlise de resposta transitria: critrios de desempenho e mtodo dos lugares geomtricos das razes; Estabilidade: anlise de resposta em regime permanente: mtodo de Nyquist e mtodo de Bode/Nichols; Funo descritiva e controle liga-desliga; Introduo ao controle moderno (realimentao de estados): conceituao, descrio matemtica, conceito de otimizao e conceito de controle adaptativo; O processo de amostragem: mecanismos de amostragem e sua implementao, o teorema de amostragem e reconstruo, aliasing e critrios de seleo; A transformada Z: definio, teoremas principais, a transformada Z inversa e a transformada Z modificada; Descrio Entrada-Sada de sistemas amostrados: modelos E/S, polos e zeros, e estabilidade; Tcnica de projeto de compensadores digitais: aproximao Z/S, PID digital, modelos de resposta em frequncia, caracterstica computacionais: preciso numrica, atraso computacional e pr-filtragem; e Introduo ao projeto de filtros causais e no causais. MODELAGEM E ANLISE DE SISTEMAS DINMICO E SEQUENCIAIS - Conceitos fundamentais do Controle Sequencial; Modelagem de Sistemas de Controle Sequencial: caractersticas do objeto de controle, tcnicas e processamento de Controle Sequencial; Estrutura interna de controladores de sistemas de Controle Sequencial: controlador programvel e rede de interconexo; Projeto de Sistemas de Controle Sequencial: especificao, projeto do sistema e projeto do software; Introduo aos sistemas dinmicos: conceitos de sistemas dinmicos e aspectos gerais de anlise de sistemas dinmicos; Modelamento de sistemas dinmicos atravs dos conceitos de armazenamento e transformao de energia e analogias; Representao de sistemas dinmicos no espao de estados: variveis e equaes de estado, soluo de equaes diferenciais ordinrias, pontos de equilbrio, estabilidade segundo Lyapunov, linearizao de sistemas dinmicos, sistemas lineares invariantes no tempo, resposta de estabilidade, critrios de estabilidade, e introduo aos conceitos de controlabilidade e observabilidade; e Anlise de sistemas dinmicos: funes de transferncia, resposta transitrias, respostas em regime permanente e resposta no domnio da frequncia. ELETRNICA APLICADA MECATRNICA - Dispositivos passivos; Circuitos equivalentes de Thvenin e Norton; Semicondutores, juno P-N, diodos; Diodos, circuitos com diodos; Diodo Zener, outros diodos especiais; Transistores bipolares; Polarizao de Transistores; Transistores de efeito de campo; Tiristores; Reguladores de tenso; Fontes chaveadas; Amplificadores Operacionais (Amp-op); Amp-op em malha fechada, realimentao negativa; Filtros Ativos; Circuitos no lineares; Integrador, diferenciador, geradores de onda; Sistemas de

numerao; lgebra de Boole, simplificao algbrica; Diagramas de Veitch-Karnaugh; Circuitos combinatrios; Aritmtica binria; Produtos cannicos, multiplex, demultiplex; Flipflops; Somadores, Decoders, Multiplexadores, Encoders, Comparadores, Registradores e Contadores; Sntese de circuitos sequenciais; Arquitetura tpica de microprocessadores e sistemas microprocessados; Circuitos especiais utilizados com microprocessadores: interface paralela e serial, controladores e dispositivos de potncia; e Sistemas de aquisio de dados e de controle. HIDRULICA E PNEUMTICA - Circuitos atuadores hidrulicos e pneumticos; Servovlvulas e transmissores hidroestticos; Circuitos controladores pneumticos: circuito para controle contnuo de processos industriais; e Circuitos para automatizaes industriais: controle lgico e sequencial. ELEMENTOS DE ROBTICA - Sensores, atuadores e controle de robs; Tipos, programao e projetos de robs; Viabilidade econmica e campos de aplicaes de robs industriais; e Implicaes da implantao de robs na organizao do processo de fabricao. BIBLIOGRAFIA SUGERIDA: ASTROM, K. J.; WITTERNMARK, B. Computer Controlled Systems: Theory and Design. PrenticeHall, 301984. BAZZO, Edson. Gerao de Vapor. Florianpolis: UFSC. CANNON. Dynamics of Physical Systems. John-Wiley, 1979. CHIAVERINI, Vicente. Aos e Ferros Fundidos. So Paulo: Associao Brasileira de Metais, 1982. CRANDALL, S. An Introduction to the Mechanics of Solids. New York, USA: McGraw Hill, 1978. CREDER, Hlio. Instalaes de Ar Condicionado. 4. ed. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos. CRITCHLOW, A. J. Introduction to Robotics. McMillan, 1985. DANIEL, D. Gajski. Principles of Digital Design. Prentice Hall, 1997. DIETER, George. Metarlurgia Mecnica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois. DORF, R. Modern Control Systems. Addison-Wesley, 1983. DOYLE; MORRIS; LEACH; SCHRADER. Processos de Fabricao. 2. ed. So Paulo: Blucher. FERRARESI, Dino. Usinagem dos Metais. So Paulo: Blcher. FOX, R.; McDONALD. A. Introduo Mecnica dos Fluidos. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois. FREIRE, S. Tecnologia Mecnica. 4. ed. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos. FRENCH, T.; VIERCK, C. Engineering Drawing. 8. ed. New York, USA: Mc Graw-Hill Book, 1953. HAVEN, F. H. Automatic Control Engineering. New York: McGraw-Hill, 1968.

IDOETA, I. V.; CAPUANO, F. G. Elementos de Eletrnica Digital. 27. ed. Editora rica, 1997. KAFRISSEN, E.; STEPHANS, M. Industrial Robots and Robotics Reston Publishing. 1984. KREITH, Frank. Princpios da Transmisso de Calor. Traduo de 3 ed. Americana. So Paulo: Blcher, 1977. KUO, B. C. Automatic Control Systems. Prentice-Hall, 1962. ______. Digital Control Systems, Holt-Saunders. Franklin e Powell, 1980. LUENBERGER. Introduction to Dynamic System. John-Wiley, 1979. MABIE; ORCKVIK. Mecanismos. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos, 1980. MACINTYRE, Archibald. Bombas e Instalaes de Bombeamento. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1980. MALVINO, Albert Paul. Eletrnica. 4. ed. Makron Books. 1995. v. 1 e 2. MERIAM, James L. Dinmica. So Paulo: Livros Tcnicos e Cientficos, 1979. ______. Esttica. So Paulo: Livros Tcnicos e Cientficos, 1979. OGATA, K. Discrete Time Control Systems. Prentice-Hall, 1987. ______. Teoria de Controle Moderno. Prentice-Hall, 1982. OSBORNE, A. An Introduction to Microcomputers. Osborne and Associates Inc., 1987. REHG, J. Introduction to Robotics - A Systems Aproach. Prentice-Hall, 1985. ROGOWSKI, A. Elements of Internal-Combustion Engines. New York: Mc Graw-Hill Co. SEKIGUCHI, T. et al. Sequence Control Engineering (New Theory and Design Techniquel). Tquio: Society of Eletrical Engineering, 1988. SHIGLEY, J. E. Mechanical Engineering Design. New York: McGraw Hill. SHEARER, Murphy e Richardson. "Introduction to System Dynamics". Addison-Wesley, 1971. SOUZA, Srgio Augusto de. Ensaios Mecnicos de Materiais Metlicos. So Paulo: Edgard Blcher. Society of Instrument and Control Engineers: Handbook of Automatic Control. Tquio: Addison-Wesley, 1983. TANIGUCHI, Clio & OKUMURA, Toshie. Engenharia de Soldagem e Aplicaes. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos, 1982. TELLES, P. da Silva. Tubulaes Industriais. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos.

THOMSON, Willian. Teoria da Vibrao. Rio de Janeiro: Intercincia, 1978. VAN VLACK, Lawrence. Princpios de Cincia dos Materiais. So Paulo: Blcher. VAN WYLEN, G. & SONNTAG, R. Fundamentos da Termodinmica Clssica. 2. ed. So Paulo: Blcher. ZOEBL, H. Hidraulic Circuitry. Jliff Books, 1970. OBSERVAO: A bibliografia sugerida no limita nem esgota o programa. Serve apenas como orientao para as bancas elaboradoras de provas e para os candidatos..

PROGRAMA E BIBLIOGRAFIA PARA A PROVA ESCRITA DE CONHECIMENTOS BSICOS (COMUM A TODAS AS PROFISSES) MATEMTICA I - CLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL BSICO: Tcnicas de derivao e integrao de funes de uma ou mais variveis; Extremos de funo de uma varivel; Extremos de funo de mltiplas variveis; e Aplicaes de derivadas e integrais em problemas fsicos. II - EQUAES DIFERENCIAIS ORDINRIAS: Existncia e unicidade da soluo; Equaes com coeficientes constantes; Polinmios caractersticos com razes distintas, repetidas ou complexas; Transformada de Laplace e sua aplicao em problemas de condio inicial; Soluo de equaes nohomogneas; e Aplicaes em problemas da Fsica. III - CLCULO VETORIAL E INTEGRAO MLTIPLA: Campos escalares e vetoriais; Integrais de linha e de superfcie; Gradiente, divergente, rotacional e laplaciano; Mudana de variveis; Teoremas de Green, Stokes e Gauss; e Aplicaes em problemas da Fsica. IV - SRIES E SEQUNCIAS: Limites e critrios de convergncia; Integrao e diferenciao de sries; Sries de Potncia; Sries de Fourier; e Expanso de funes por sries. V - EQUAES DIFERENCIAIS PARCIAIS: Problemas de valor de contorno; Soluo atravs do mtodo da separao de variveis; e Aplicaes em problemas de Fsica. VI - LGEBRA LINEAR: Espaos vetoriais; Bases Ortonormais e cannicas; Dependncia Linear; Transformaes Lineares; Transformaes de bases; Operaes e inverso de matrizes; e Problemas de autovalor e autovetor. VII - CLCULO NUMRICO: Interpolaes; Clculo numrico de integrais pelos mtodos dos trapzios, de Simpson e das quadraturas; Soluo numrica de sistemas de equaes lineares; Mtodo dos mnimos quadrados, regresso linear; e Solues aproximadas de equaes diferenciais ordinrias.

VIII - PROBABILIDADE E ESTATSTICA: Probabilidade de eventos complementares, dependentes e independentes; Frequncia de eventos aleatrios; Mdia, moda, varincia, desvio padro; e Distribuio normal. FSICA I - ESTTICA: Sistemas de foras e momentos: resultantes; Condies de equilbrio, vnculos e diagramas de corpo livre; Centro de massa e centroides de linhas reas e volumes, teorema de Pappus; Atrito seco, atrito esttico e dinmico, atrito em mquinas elementares; e Trabalho virtual: equilbrio de um corpo rgido, sistemas com membros elsticos e sistemas com atrito. II - DINMICA DA PARTCULA: Cinemtica da partcula: descrio do movimento, movimento retilneo de uma partcula, movimento angular de uma linha, movimento curvilneo no plano, movimento relativo no pla16no e movimento curvilneo no espao; Movimento relativo no espao, velocidades e aceleraes relativas; Dinmica da partcula: equaes do movimento, trabalho e energia, impulso e q uantidade de movimento, movimento em campos centrais, movimentos relativos e eixos de coordenadas mveis; e Dinmica de um sistema de partculas: equaes do movimento, trabalho e energia, quantidade de movimento linear e angular, conservao da energia e da quantidade de movimento. III - DINMICA DE SISTEMAS TERMO-FLUIDOS: Escoamento de Fluidos Perfeitos: conservao da massa e energia, equao de Bernoille; Equao de estado e transformaes em gases perfeitos; Primeira Lei da Termodinmica para um sistema; e Rendimento de mquinas tcnicas e o Teorema de Carnot. IV - ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO: Introduo ao eletromagnetismo, carga eltrica e lei de Coulomb; Campo eltrico, linhas de fora e dipolos eltricos; Potencial eltrico, energia potencial eltrica, capacitores e dieltricos, energia no campo eltrico; Fora eletromotriz, corrente em circuitos eltricos e diferenas de potencial; Circuitos RC, indutncia, circuitos RL e circuitos RLC; Campo magntico, interao de corrente e campo magntico, propriedades magnticas da matria; Lei de Ampre, linhas de induo, lei de Biot-Savat, fora de Lorentz e princpios de funcionamento do gerador e do motor; Lei de Faraday, lei de Lenz, campos magnticos variveis no tempo e princpios de funcionamento do transformador; e Corrente alternada, reatncia e impedncia