Montagem de Turbina a vapor, máquina avançada em todas as áreas da engenharia mecânica
A engenharia mecânica é a aplicação de matemática e ciências básicas, principalmente física, na concepção, construção, análise, manutenção e operação de sistemas mecânicos. Sistemas mecânicos são constituidos por elementos físicos, construídos pelo homem ou presentes na natureza.
A engenharia mecânica é a aplicação de matemática e ciências básicas, principalmente física, na concepção, construção, análise, manutenção e operação de sistemas mecânicos. Sistemas mecânicos são constituidos por elementos físicos, construídos pelo homem ou presentes na natureza.
Ciências mecânicas
A engenharia mecânica é didaticamente dividida em áreas como a criação que freqüentemente se entrelaçam nos diversos ramos de atuação. Destas áreas, aquelas mais próximas à física são chamadas ciências mecânicas e servem de base teórica às áreas de direta aplicação de engenharia. As ciências mecânicas pouco abordam aspéctos tecnológicos e práticos, tratam de conceitos básicos bem estabelecidos e que muito dificilmente se tornam ultrapassados.
Quantidade de movimento transferída através de pêndulos, objeto de estudo da mecânica geral.
Mecânica geral
A mecânica geral engloba áreas fundamentais da física, podendo ser separada em estática e dinâmica. Suas abordagens mais conhecidas são: clássica, de Lagrange e a dinâmica dos corpos rígidos. Ainda que a mecânica geral inclua teorias fundamentais de dinâmica, teorias mais sofisticadas a respeito fogem ao tipo de abordagem, que geralmente trata de corpos inflexíveis e é pouco viável para análise de sistemas complexos.
São estudados pela mecânica geral modelos de atrito, inércia, choque mecânico, trabalho e energia, gravitação e quantidade de movimento. Estes conceitos são imprescindíveis ao desenvolvimento das demais áreas de engenharia mecânica.
A mecânica geral engloba áreas fundamentais da física, podendo ser separada em estática e dinâmica. Suas abordagens mais conhecidas são: clássica, de Lagrange e a dinâmica dos corpos rígidos. Ainda que a mecânica geral inclua teorias fundamentais de dinâmica, teorias mais sofisticadas a respeito fogem ao tipo de abordagem, que geralmente trata de corpos inflexíveis e é pouco viável para análise de sistemas complexos.
São estudados pela mecânica geral modelos de atrito, inércia, choque mecânico, trabalho e energia, gravitação e quantidade de movimento. Estes conceitos são imprescindíveis ao desenvolvimento das demais áreas de engenharia mecânica.
Dinâmica
A Dinâmica, não só no campo da mecânica, estuda a forma como elementos se comportam e interagem entre si, ao longo do tempo. Considera-se um sistema dinâmico se o estado ou condição em que o mesmo se encontra não depende apenas das forças ou condições momentâneas a que é submetido, mas também depende do estado anterior em que se encontrava. Este tipo de sistema físico geralmente acarreta em modelos matemáticos de equações diferenciais. A análise envolvida pode atingir auto grau de complexidade demandando soluções algébricas sofisticadas ou até se restringindo a simulações numéricas (através de modelos computacionais).
Na mecânica, a dinâmica é empregada em diversos tipos de tecnologia, como suspensão de automóvel, motores, projetos de navios e estruturas offshore, aeronaves, projeto de próteses ósseas etc.
Regulador centrífugo, utilizado por James Watt em motor a vapor, em 1788)
A Dinâmica, não só no campo da mecânica, estuda a forma como elementos se comportam e interagem entre si, ao longo do tempo. Considera-se um sistema dinâmico se o estado ou condição em que o mesmo se encontra não depende apenas das forças ou condições momentâneas a que é submetido, mas também depende do estado anterior em que se encontrava. Este tipo de sistema físico geralmente acarreta em modelos matemáticos de equações diferenciais. A análise envolvida pode atingir auto grau de complexidade demandando soluções algébricas sofisticadas ou até se restringindo a simulações numéricas (através de modelos computacionais).
Na mecânica, a dinâmica é empregada em diversos tipos de tecnologia, como suspensão de automóvel, motores, projetos de navios e estruturas offshore, aeronaves, projeto de próteses ósseas etc.
Regulador centrífugo, utilizado por James Watt em motor a vapor, em 1788)
Controle
A Engenharia de Controle tem como objetivo o desenvolvimento de máquinas acopláveis a sistemas dinâmicos, com a função de modificar o comportamento dos mesmos. Por trás do projeto de controle, envolvem-se as teorias de dinâmica associadas a lógicas de controle.
Os primeiros sistemas de controle foram criados para limitar a velocidade de rotação de máquinas a vapor, no século XVIII. Estes sistemas eram puramente mecânicos. Hoje, são mais comuns dispositivos que envolvem partes eletrônicas e eletromecânicas, contendo sensores, atuadores e controladores digitais, como é o caso dos sistemas de injeção eletrônica de combustível de veículo automotores e piloto automático de navios, aeronaves e mísseis.
A Engenharia de Controle tem como objetivo o desenvolvimento de máquinas acopláveis a sistemas dinâmicos, com a função de modificar o comportamento dos mesmos. Por trás do projeto de controle, envolvem-se as teorias de dinâmica associadas a lógicas de controle.
Os primeiros sistemas de controle foram criados para limitar a velocidade de rotação de máquinas a vapor, no século XVIII. Estes sistemas eram puramente mecânicos. Hoje, são mais comuns dispositivos que envolvem partes eletrônicas e eletromecânicas, contendo sensores, atuadores e controladores digitais, como é o caso dos sistemas de injeção eletrônica de combustível de veículo automotores e piloto automático de navios, aeronaves e mísseis.
Mecânica dos sólidos
Simulação do estado de distribuição de tensões num automóvel em colisão, por elementos finitos
Também conhecida como resistência dos materiais, a mecânica dos sólidos estuda o comportamento de corpos submetidos a esforços mecânicos. Entre as principais teorias, envolvem-se a da elasticidade, plasticidade e estabilidade.
A mecânica dos sólidos é fundamental no desenvolvimento e análise de estruturas e elementos de máquinas, tais como engrenagens, árvores (eixos), mancais, etc. Permite estudar as variações de tensões e deformações ao longo do sólido (ou peça), esseciais ao dimensionamento do mesmo. Para corpos de geometria e carregamento (forças externas) complexos, bem como aqueles constituidos de materiais não-isotrópicos, é necessário utilizar técnicas numéricas assistidas por computador, a fim de determinar os campos de tensão ou deformação, como por exemplo:
Método das diferenças finitas;
Método dos elementos finitos;
Método dos elementos de contorno.
Simulação do estado de distribuição de tensões num automóvel em colisão, por elementos finitos
Também conhecida como resistência dos materiais, a mecânica dos sólidos estuda o comportamento de corpos submetidos a esforços mecânicos. Entre as principais teorias, envolvem-se a da elasticidade, plasticidade e estabilidade.
A mecânica dos sólidos é fundamental no desenvolvimento e análise de estruturas e elementos de máquinas, tais como engrenagens, árvores (eixos), mancais, etc. Permite estudar as variações de tensões e deformações ao longo do sólido (ou peça), esseciais ao dimensionamento do mesmo. Para corpos de geometria e carregamento (forças externas) complexos, bem como aqueles constituidos de materiais não-isotrópicos, é necessário utilizar técnicas numéricas assistidas por computador, a fim de determinar os campos de tensão ou deformação, como por exemplo:
Método das diferenças finitas;
Método dos elementos finitos;
Método dos elementos de contorno.
Mercado de Trabalho
Esse mercado está bastante aquecido, principalmente nas montadoras de automóveis, fábricas de autopeças e de alumínio, assim como nas indústrias dos setores petroquímico, metalmecânico e de produção naval. Nesses casos, o profissional é empregado para trabalhos em projetos de linhas de produção, máquinas e equipamentos e em processos de manufatura. O boom do setor imobiliário, que tende a crescer entre 20 e 30% este ano, eleva a procura por especialistas em maquinário pesado, usado na construção de prédios e em obras em geral, e por equipamentos de refrigeração e energia, como geradores e turbinas hidráulicas. Outro ramo de atividade muito importante é o de manutenção de equipamentos de produção, no qual ingressam os especialistas em mecatrônica. O recém-formado também encontra oferta de emprego no setor aeronáutico. A região Sudeste, por ser o maior pólo da indústria nacional, principalmente no ABC paulista, continua empregando mais. Mas verifica-se um crescimento de demanda nos estados do Sul, com a indústria de equipamentos e automobilística; no Nordeste, com a área de petróleo e autopeças; e na agroindústria, com a necessidade de manutenção dos equipamentos de máquinas agrícolas. O engenheiro mecânico encontra vagas também no pólo petroquímico de Camaçari, na Bahia. MBA, cursos de educação continuada, pós-graduação e até doutorado podem colaborar para melhores conquistas profissionais, principalmente na área de desenvolvimento tecnológico.
Esse mercado está bastante aquecido, principalmente nas montadoras de automóveis, fábricas de autopeças e de alumínio, assim como nas indústrias dos setores petroquímico, metalmecânico e de produção naval. Nesses casos, o profissional é empregado para trabalhos em projetos de linhas de produção, máquinas e equipamentos e em processos de manufatura. O boom do setor imobiliário, que tende a crescer entre 20 e 30% este ano, eleva a procura por especialistas em maquinário pesado, usado na construção de prédios e em obras em geral, e por equipamentos de refrigeração e energia, como geradores e turbinas hidráulicas. Outro ramo de atividade muito importante é o de manutenção de equipamentos de produção, no qual ingressam os especialistas em mecatrônica. O recém-formado também encontra oferta de emprego no setor aeronáutico. A região Sudeste, por ser o maior pólo da indústria nacional, principalmente no ABC paulista, continua empregando mais. Mas verifica-se um crescimento de demanda nos estados do Sul, com a indústria de equipamentos e automobilística; no Nordeste, com a área de petróleo e autopeças; e na agroindústria, com a necessidade de manutenção dos equipamentos de máquinas agrícolas. O engenheiro mecânico encontra vagas também no pólo petroquímico de Camaçari, na Bahia. MBA, cursos de educação continuada, pós-graduação e até doutorado podem colaborar para melhores conquistas profissionais, principalmente na área de desenvolvimento tecnológico.
