A Pós-graduação em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia desenvolve suas atividades de pesquisa em três grandes linhas de investigação:
1 – Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
1.1 – Métodos numéricos para equações em derivadas parciais
1.2 – Análise de sistemas estruturais.
1.3 – Métodos de alta resolução para problemas conservativos hiperbólicos
1.4 – Programação científica de alto desempenho: Vetorização/Paralelização
2 – Física computacional
2.1 – Informação quântica e controle de sistemas quânticos
2.2 – Modelagem computacional de materiais
2.3 – Estudo de materiais e superfícies via métodos opto-digitais
3 – Otimização e pesquisa operacional
3.1 – Otimização combinatória
3.2 – Apoio multicritério à decisão
3.3 – Programação linear e não-linear
As grandes linhas de pesquisas acima são compostas por várias sublinhas de pesquisa com pontos em comum e que interagem entre si permitindo o caráter multidisciplinar/interdisciplinar do curso.
Projetos de Pesquisa e Desenvolvimento
Projeto de Pesquisa
Algoritmos e Formulações para Problemas de Otimização em Sistemas de Produção
Data de Início: 03/02/2014
Descrição: Este Projeto visa abordar problemas oriundos de Sistema de Produção de Serviços através de algoritmos eficientes.
Linha de pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Otimização e Pesquisa Operacional
ANÁLISE NUMÉRICA PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE ENGENHARIA
Data de Início: 02/06/2014
Descrição: Descrição do estudo a ser realizado pelo estudante: O projeto foi escolhido devido a interdisciplinaridade do Cálculo Diferencial e Integral e dos Métodos Numéricos. Tanto a disciplina de cálculo analítico quanto numérico, são ferramentas que se ensinam em um período básico dos cursos de engenharia e matemática. Servem como base de estudo na solução de diversos fenômenos físicos, estudados em diferentes disciplinas. Os alunos contemplados com a bolsa, além de ter acesso aos computadores de última geração do Núcleo de Modelamento Microestrutural, também poderão desfrutar da excelente infraestrutura para pesquisas e estudos acadêmicos. O aluno terá a possibilidade de exercer diversas atividades, que as possibilitarão incrementar seus conhecimentos específicos e gerais, tais como: 1-programação em FORNTRAN 90/95, programação estruturada, open MP e MPI. 2-métodos matemáticos analíticos: probabilidade, medida e integração, geometria, estereologia, análise de imagens, estatística etc. 3-utilização de programas matemáticos, gráficos, análise de imagens, (especificamente utilização do programa Mathematica, Wolfran Tecplot 360 e Origin Lab). 4-apoio na rede de informática tanto na parte de hardware quanto software. 5- Atividades de laboratório diversas relacionadas aos interesses de pesquisa/didáticos correntes. 6-Acompanhamento indireto da pesquisa científica, desenvolvida no laboratório de informática.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
APLICAÇÃO DE MÉTODOS DE TOMADA DE DECISÃO COM MÚLTIPLOS CRITÉRIOS A PROBLEMAS TRATADOS PELO ENGENHEIRO DE PRODUÇÃO
Data de Início: 01/01/2011
Descrição: A pesquisa tem como objetivo o enriquecimento do conhecimento sobre alguns dos Métodos de Tomada de Decisão com Múltiplos Critérios mais usados na Gestão de Operação. Sua necessidade está atrelada ao aperfeiçoamento na formação de habilidades nos estudantes quanto à solução de problemas reais e atuais dos sistemas produtivos.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Aplicação de Métodos Matemáticos, computacionais e de Otimização na Estimativa de Parâmetros em Corpos Hídricos
Data de Início: 02/01/2017
Descrição: Este é um projeto integrador, constituidos pelos seguinte projetos individuais: 1-“Eventos extremos com risco de inundação no Noroeste Fluminense: Modelagem computacional para apoiar a tomada de decisão” Projeto apoiado pela FAPERJ: Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ – Auxílio financeiro Equipe do projeto (incluindo externos ao PPG-MCCT) Wagner Rambaldi Telles – Coordenador / Marcos Vinicius Naves Bedo – Integrante / Rodolfo Alves de Oliveira – Integrante / Mauricio Rodrigues Silva – Integrante. Resumo: Este projeto interdisciplinar se concentra no estudo e modelagem computacional de um desafio que impacta diversos munícipios do noroeste fluminense: A ameaça permanente de grandes cheias e inundações que trazem consigo severos prejuízos financeiros e de qualidade de vida à população local. Em particular, o projeto aborda a ocorrência de eventos extremos e desastres naturais considerando o noroeste fluminense em suas bacias hidrográficas e respectivas redes de drenagem como, por exemplo, inundações e rompimentos de barragens, com base em modelos matemáticos e simulação hidrodinâmica. Além da modelagem teórica, a simulação e a visualização dos modelos propostos podem ser resolvidos com apoio do software de simulação hidrodinâmica MOHID – Water Modelling System. Para a calibração do modelo são utilizados conceitos de problemas inversos, onde busca-se minimizar a soma dos resíduos quadrados formulada pela diferença entre os dados numéricos de níveis do rio obtidos com o referido software e os dados experimentais correspondentes. Na solução o problema de calibração, são utilizados métodos de otimização na estimativa dos parâmetros de interesse. Nesse projeto, com o potencial de auxiliar à tomada de decisão pelas autoridades locais, será considerado como recorte a bacia hidrográfica do Rio Pomba que perpassa a cidade de Santo Antônio de Pádua/RJ, onde se localiza o campus do INFES/UFF. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (2) 2- “Aplicação de Métodos de Otimização na Estimativa de Parâmetros em Corpos Hídricos” projeto que visa a formulação e a implementação de um modelo matemático de transporte de contaminantes em um pequeno rio situado no Estado do Rio de Janeiro, o qual drena importante área de proteção ambiental. Além disso, para uma melhor calibração do modelo matemático ao curso d?água em análise, é feita a estimativa do coeficiente de dispersão do mesmo utilizando uma abordagem de problemas inversos, tendo como base métodos de otimização. A validação para o modelo computacional proposto é dada através da comparação dos resultados obtidos na simulação numérica com dados experimentais oriundos de um estudo de caso realizado na região de interesse. Espera-se que a metodologia aqui proposta sirva como ferramenta para auxiliar no processo de tomada de decisões concernente à gestão de recursos hídricos. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. 3- PROBLEMAS INVERSOS APLICADOS A DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS DAS EQUAÇÕES QUE MODELAM A INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO O presente projeto tem como objetivo principal obter os parâmetros necessários para modelar computacionalmente as equações que descrevem o fluxo de água no solo, assim como para as chamadas curvas de retenção… Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Financiador
FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO – (Auxílio Pesquisa)
Autovalores de matrizes associadas a grafos: Teoria e Aplicações
Data de Início: 02/10/2022
Descrição: Projeto coordenado pela Profa. Claúdia Marcela Justel, Financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Processo 405552/2023-8, Chamada CNPq/MCTI N° 10/2023 – Faixa A – Grupos Emergentes. Equipe completa (incluindo os integrantes externos ao PPG-MCCT): Integrantes: Francisca Andrea Macedo França – Integrante / Claúdia Marcela Justel – Coordenador / BRONDANI, A.E. – Integrante / Celso Marques da Silva Junior – Integrante / Carla Silva Oliveira – Integrante / Liliana Manuela Gaspar Cerveira da Costa – Integrante. Resumo: Este projeto tem como principal objetivo dar continuidade as atividades de pesquisa realizadas pelos seus membros na área de Teoria Espectral dos Grafos. A pesquisa aborda problemas considerando diferentes matrizes associadas a grafos e seus autovalores, descritos no texto do projeto anexado. Além disso, algumas aplicações bastante importantes são incluídas na pesquisa. A equipe proposta é formada por 6 doutores na área Teoria de Grafos e Teoria Espectral de Grafos que são professores em cursos de graduação e pós-graduação de instituições de ensino superior no estado de Rio de Janeiro. Todos os membros da equipe possuem publicações na área em periódicos qualificados e orientam alunos dos dois níveis mencionados. Além disso, todos participam ativamente em congressos e seminários, tanto na organização quanto na apresentação de suas pesquisas. O Departamento de Engenharia de Computação do Instituto Militar de Engenharia, onde atua a líder, será a instituição sede. O projeto visa produzir resultados teóricos, assim como formar recursos humanos nos níveis de graduação e pós-graduação na área mencionada.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Financiador
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO – (Edital Universal CNPq)
Franco – Latin Network on Graph spectra and its applications
Data de Início: 02/10/2022
Descrição: Projeto de pesquisa coordenado pelo Prof. Vilmar Trevisan, financiado pela CAPES de acordo com PROGRAMA CAPES/MATH-AMSUD – Edital no 19/2022 Equipe completa (incluindo externos ao PPG-MCCT): Integrantes: Francisca Andrea Macedo França – Integrante / Maria Alejandra Alvarez – Integrante / Luis Medina – Integrante / Daniel Alejandro Jaume – Integrante / Hans Nina – Integrante / Carlos Hoppen – Integrante / Vilmar Trevisan – Coordenador / BRONDANI, A.E. – Integrante / Luiz Emilio Allem – Integrante / Elismar da Rosa Oliveira – Integrante / Juliane Golubinski Capaverde – Integrante / Virgínia Maria Rodrigues – Integrante / Rodrigo Orsini Braga – Integrante / Adrian Gabriel Pastine – Integrante / Jonnathan Rodríguez – Integrante / Konstantin Avrachenkov – Integrante / Alain Jean-Marie – Integrante / Vinay Kumar – Integrante. Abstract: The present project proposes the establishment of a network of collaboration among Argentina, Chile, Brazil, and France, using the strength of 5 mathematics groups of 5 different institutions. The research topic of the proposal is Algebraic Graph Theory, an important and modern area of discrete mathematics. The proposal is structured in such a way that the training of highly qualified human resources and research activities are intertwined, this will ensure the generation of new knowledge in a relevant scientific area and leave permanent ties of collaboration between the different research groups beyond the completion of the project.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Financiador
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (MATH AMSUD – COOPERAÇÃO EM PESQUISA-DESENVOLVIMENTO EM MATEMÁTICA FRANÇA – AMÉRICA DO SUL – CAPES/CDEFI)
Inserção Internacional do Programa de Pós-Graduação Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia
Data de Início: 15/05/2014
Descrição: Esta proposta pretende iniciar o processo de formalizar o intercambio entre professores do PPG-MCCT com pesquisadores internacionais, assim como o intercambio entre o PPG-MCCT e programas de pós-graduação internacionais. Isto se justifica porque desde 2010 professores do PPG-MCCT vem desenvolvendo atividades de intercambio internacional em vários sentidos. A nossa estratégia de internacionalização compreende etapas a curto, médio e longo prazo. Acreditamos que isto nos permitira alcançar um certo grau de formalidade que facilitará nossa participação em outros editais financiados por agências de fomento.
Linha de Pesquisa
Projeto Isolado
Financiador
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE – (Programa de Apoio a Projetos de Internacionalização da UFF)
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE – (Programas de Fomento a Pesquisa)
Invariantes Espectrais de grafos e suas aplicações
Data de Início: 02/10/2022
Descrição: Projeto integrador sobre Teoria de Grafos e Aplicacoes. Este projeto atinge os temas: 1- Teoria Algébrica dos Grafos e Aplicações 2- Autovalores de matrizes associadas a grafos: Teoria e Aplicações
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Métodos de física computacional aplicados a problemas da engenharia
Data de Início: 02/01/2021
Descrição: Este projeto concentra esforços para o estudo de problemas da engenharia utilizando conceitos e ferramentas de física geral e física computacional e numérica, com evidentes aplicações a problemas originados na indústria. É um projeto integrador, abordando os seguintes temas 1-Caracterização dinâmica em modelos para nano e microressonadores. Resumo: O estudo de micro e nanoressonadores é uma crescente linha de pesquisa devido ao constante uso de tais mecanismos na atual tecnologia eletrônica [Bushan04]. Um aspecto interessante neste estudo reside na investigação da dinâmica não-linear presente para certos regimes de funcionamento destes dispositivos. Em particular o aparecimento de uma dinâmica caótica [Strogratz94] é de grande interesse devido à potencial aplicação das características de tal dinâmica para ampliar ou adequar o uso destes mecanismos. Em trabalho recente, transformado em dissertação para esse mesmo programa de Pós-Graduação, Tiago Amorim e os colaboradores que elaboram o presente projeto [Amorim14], investigaram um modelo para micro e nanoressonadores. Este modelo, descrevia a oscilação de um sistema formado por duas placas, sendo uma delas fixa e outra livre para oscilar, submetida a um conjunto de forças. Tal modelo já havia sido atacado por diferentes metodologias de estudo, mas nossa contribuição foi incrementá-lo a partir da inclusão de certos aspectos mais realísticos no que concerne à sua manufatura experimental. Um destes aspectos foi assumir que a forma das placas não era perfeitamente plana, mas sofriam de um efeito de curvatura que se tornava cada vez mais relevante para a dinâmica do sistema quanto mais amplas fossem as amplitudes de oscilação. Outra modificação sobre os modelos correntes foi a consideração da força de Casimir para a interação entre as placas, devido ao fato de que a separação das mesmas correspondia a escala micro e nanoscópica, onde tal força pode desempenhar um papel relevante. 2- Efeitos de reconstrução de superfícies cristalinas na força de van der Waals Resumo: O projeto envolve o cálculo de transferência de calor de campo próximo e o cálculo de força de van der Waals entre superfícies levando em conta efeitos da reconstrução das superfícies. Colaboração com professor Raúl Esquivel Sirvent da UNAM-México… 3- MODELAGEM TEÓRICA E COMPUTACIONAL DE DISPOSITIVOS E SISTEMAS Resumo: O projeto está focado no apoio ao desenvolvimento de pesquisas científicas e tecnológicas que envolvem a modelagem teórica e computacional de dispositivos e sistemas (D&S). Micro e nanodispositivos são exemplos dos dispositivos a serem modelados. Reservatórios de petróleo, sistemas de rádio-detecção de raios cósmicos e gases elétrons bidimensionais, estão entre os sistemas. A modelagem destes e de outros D&S envolve a integração entre as linhas de pesquisa dos diversos pesquisadores envolvidos no projeto. Matemática, engenharia e física deverão se combinar para uma investigação multidisciplinar dos D&S. A modelagem dos D&S envolverá aspectos analíticos em alguns casos, mas um ponto comum a todas as investigações sobre os D&S, é o uso de métodos e ferramentas computacionais. O projeto será realizado por 8 pesquisadores, professores da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda (EEIMVR), dos quais 4 fazem parte do corpo docente do Mestrado em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia (MCCT) da EEIMVR. Estes pesquisadores possuem grande experiência em pesquisa científica e tecnológica, especialmente na solução de problemas que requerem o uso de ferramentas e métodos computacionais. Em sua fase inicial contará, ainda, com a participação de dois alunos de pós-graduação. Este projeto fomentará a integração de diversos pesquisadores (engenheiros, físicos e matemáticos) da EEIMVR para a solução de diversos problemas científicos e tecnológicos relevantes, a formação de alunos de pós-graduação em modelagem computacional e o aprimoramento e consolidação da infraestrutura do MCCT. Projeto aprovado para financiamento pela Faperj, Edital 22- Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico Regional do Rio de Janeiro – 2010. Recursos obtidos R$ 57.000,00.
Linha de Pesquisa
Física Computacional
Métodos Matemáticos e Numéricos para Problemas Hiperbólicos: Aplicação na Dinâmica de Fluidos
Data de Início: 02/03/2015
Descrição: Análise, estudo e implementação de métodos numéricos para resolver problemas hiperbólicos de grande interesse em aplicações da ciência e da engenharia. Inclui métodos de diferenças finitas para equações e sistemas de leis de conservação/balanço em 1D e 2D, métodos de elementos finitos da classe Galerkin-descontínuo para equações e sistemas em 1D e 2D, e métodos de volume finitos. Este é um projeto integrador que inclui alguns temas de pesquisa (ou projetos individuais) dos pesquisadores: -Estudo de efeitos gravitacionais no escoamento trifásico de fluidos em meios porosos: soluções de Riemann para leis de conservação que modelam escoamento trifásico vertical. -Problemas de Riemann para EDPs Conservativas e Aplicações para Escoamento de Fluidos em Meios Porosos. -Estudo da Quantificação de Incertezas em Problemas de Escoamentos de Fluidos em Meios Porosos Heterogêneos -Operations with Series and Applications via Asymptotic Methods.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Financiador
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (PDPG Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação (PPGs) stricto sensu acadêmicos com notas 3 e 4)
Métodos Numéricos para Equações Diferenciais Parciais Aplicadas a Problemas da Engenharia
Data de Início: 01/01/2022
Descrição: Estudam-se métodos numéricos para distintos tipos de problemas. Este é um projeto integrador, abrangente, que inclui algumas técnicas de análise numérica tanto para EDO, EDP, equações algébricas, aplicados na resolução de problemas da indústria e engenharia.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Financiador
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (PDPG Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação (PPGs) stricto sensu acadêmicos com notas 3 e 4)
Modelagem computacional aplicada a processos decisórios
Data de Início: 01/01/2021
Descrição: Modelagem computacional aplicada a processos decisórios que acontecem na vida real em problemas estudados dentro do contexto da engenharia de produção.
Linha de pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Modelagem Computacional Aplicada na Mecânica dos Sólidos
Data de Início: 01/01/2023
Descrição: Este projeto integrador sobre modelagem aplicada a problemas da mecânica dos sólidos tem várias áreas de pesquisa associadas: 1- Predição de propriedades mecânicas via técnicas de visão computacional Resumo: fazer predições de propriedades mecânicas dos materiais metálicos por meio de análise de suas microestruturas. Os materiais metálicos de maneira geral têm suas propriedades mecânicas diretamente relacionadas a composição de sua microestrutura. Esta composição em diversas vezes está associada a algumas características visuais da microestrutura, tais como: distribuição das fazes presentes, quantidade e tamanho de grãos, bandas de deformação maclas e etc. Em várias situações estas quantificações microestruturais podem ser feitas a partir das micrografias destes materiais e podem ser diretamente ou indiretamente relacionadas às suas propriedades mecânicas. A ideia do projeto é com auxílio de técnicas de visão computacional, fazer a quantificação visual da microestrutura e imputar estes resultados de quantificações em equações analíticas que quantificações estereológicas com propriedades mecânicas. Desta forma é possível então predizer alguma propriedade mecânica em específico que se relacione com os dados adquiridos por meio de equações clássicas ou desenvolvidas para uma casa particular por exemplo. 2- Geração De Sequencias De Carga Para Testes De Durabilidade Acelerada Resumo: Este projeto parte da premissa de que determinados componentes mecânicos ou estruturais possuem um registro de histórias de deformação medidas nos seus pontos críticos. O armazenamento destas histórias na forma de uma matriz rainflow (F) é bem mais eficiente do ponto de vista computacional. Por motivos óbvios é impossível que os dados representem toda a vida útil do componente. É desejável, por tanto, estimar um valor médio G (ou esperado, em termos estatísticos) da matriz rainflow que gere um dano em fadiga o mais próximo possível do provocado pela matriz medida. A matriz rainflow esperada permite gerar sequências de carga para utilização em testes de corpos de prova e/ou componentes reais. A otimização das sequencias de carga dos testes (ou maximização da taxa de dano em fadiga aplicada) é o objetivo principal do presente projeto de pesquisa. O projeto dos assim chamados “testes de durabilidade acelerada” consiste no desenvolvimento de sequencias de carga que, por um lado, representem o melhor possível as cargas reais de serviço e por outro, possam ser aplicadas em laboratórios convencionais e num tempo razoável. Os temas aqui abordados encontram ampla utilização no projeto mecânico e na análise da integridade estrutural de componentes e estruturas. 3- Modelagem de materiais compósitos 4- Modelagem aplicada à Análise de falha e fadiga de materiais.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Física Computacional
Modelagem Computacional Aplicados à Preservação Ambiental
Data de Início: 01/01/2024
Descrição: Aplicação de técnicas de modelagem computacional a problemas ambientais de interesse para a Sociedade. Redução de efeitos de gases tóxicos, redução de lixo, redução do impacto de desastres naturais, modelagem de fenômenos atmosféricos, redução de poluição do ar, poluição dos solos e das águas, entre outros…
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Modelagem computacional de fenômenos físicos e Aplicações na Engenharia
Data de Início: 01/01/2021
Descrição: Este projeto integrador abrange várias áreas da Física Computacional e suas potenciais aplicações na Engenharia.
Linha de Pesquisa
Física Computacional
Financiador
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (PDPG Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação (PPGs) stricto sensu acadêmicos com notas 3 e 4)
MODELAGEM COMPUTACIONAL EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Data de Início: 02/11/2022
Descrição: Programa de Desenvolvimento da Pós-Graduação (PDPG) Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação stricto sensu acadêmicos. 88887.708539/2022-00
Linha de Pesquisa
Projeto isolado
Modelagem matemática e computacional de materiais compósitos: Aplicações na Industria
Data de Início: 01/09/2023
Descrição: Este é um projeto Integrador formado pelos seguintes projetos individuais 1-“Inteligência artificial e visão computacional aplicada a predição de propriedades mecânicas em materiais metálicos e compósitos”. Projeto aprovado com bolsa de Produtividade em Pesquisa (PQ) por docente permanente Weslley Assis do PPG-MCCT na Chamada CNPq nº 09/2023 – Bolsas de Produtividade em Pesquisa e Produtividade em Pesquisa Sênior. Resumo: O presente projeto propõe a criação e implementação de um modelo preditor inovador capaz de estimar as propriedades mecânicas de materiais metálicos e compósitos com base apenas em imagens. Estas imagens podem ser micrografias (representando a microestrutura) em caso de materiais metálicos ou fotos que apresentem a composição visual do compósito. As microestruturas capturadas são tratadas com auxílio de técnicas de visão computacional e processadas por algoritmos de inteligência artificial. A ideia principal é pegar uma imagem que consiga representar a estrutura do material e suas respectivas frações volumétricas de componente/constituinte que o forma e daí extrair suas propriedades mecânicas em alguns segundos. O modelo será treinado em um banco de dados de materiais metálicos ou compósitos com suas respectivas propriedades mecânicas e microestruturas. As microestruturas serão capturadas através de um microscópio e salvas em um novo banco de dados. Os dados serão trabalhados com o TensorFlow, PyTorch, Keras ou Scikit-learn para as propriedades das novas microestruturas dos materiais da base de dados serem estimadas por inteligência artificial, baseado nas imagens de microestruturas que foram salvas no processo anterior. O projeto visa preencher a lacuna entre a análise microestrutural e as características de desempenho mecânico dos materiais compósitos, utilizando uma abordagem interdisciplinar envolvendo técnicas de engenharia de materiais, processamento de imagens, aprendizado de máquina e ciência da computação. Palavras-Chave: Inteligência artificial, Visão computacional, propriedades mecânicas, microestrutura dos materiais, modelamento computacional. 2- “Métodos de homogeneização multiescala aplicados a materiais compósitos. Aplicações para a indústria”. Projeto submetido e contemplado com bolsa de Produtividade em Pesquisa (PQ) do docente permanente Reinaldo Rodriguez Ramos no ano 2023 através da Chamada CNPq Nº 09/2023 Bolsas de Produtividade em Pesquisa e Bolsas de Produtividade em Pesquisa Sênior. Processo 307188/2023-0. Resumo: Esta proposta contribui para o desenvolvimento da linha de pesquisa em modelagem matemática de materiais heterogêneos utilizando métodos de homogeneização. Esses materiais, chamados de materiais compósitos, têm aplicações em biomedicina, biomateriais, ciências dos materiais, problemas múltiplos da indústria e assim por diante. As equações e leis fundamentais da mecânica dos corpos sólidos deformáveis são essenciais e podem ser aplicadas aos fenômenos estudados. As propriedades físicas desses meios heterogêneos oscilam rapidamente devido à presença de inclusões formadas por diferentes tipos de materiais, então é necessário estudar problemas que são modelados por equações diferenciais em derivadas parciais cujos coeficientes em geral não são constantes. As propriedades efetivas, que são equivalentes às propriedades médias dos compósitos, são calculadas por técnicas de homogeneização assintótica. O objetivo principal está voltado para a integração das abordagens de modelagem matemática baseadas nos fundamentos da Mecânica dos Meios Contínuos e Computacionais com resultados experimentais e alguns outros modelos teóricos propostos na literatura para validar os modelos teóricos derivados no presente projeto. 3-“Modelagem matemática e computacional de materiais compostos” Projeto contemplado pelo EDITAL PIBIC / CNPq/ UFF 2023/2024 PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA. NUMERO DA BOLSA PIBIC-IC230091 Resumo: A ideia deste projeto é familiarizar o aluno com a metodologia teórica, computacional e de modelagem matemática para o estudo de novos materiais, através do Método de Homogeneização Assintótica (MHA). Propõe-se o estudo de materiais compostos, com o objetivo de seu potencial utilização em aplicações de engenharia. Pretende-se estabelecer modelos micro-macro mecânicos que permitam a determinação de propriedades macroscópicas médias desses materiais compostos. 3- Estudio de Médios Heterogéneos utilizando Técnicas de Homogeneização e Aplicações. This project contributes to the development of the research line in mathematical modeling of heterogeneous materials using homogenization methods. These materials have several applications, for instance in biomedicine, in soft tissues and in materials sciences for the design of new types of ultrasonic transducers. The equations and fundamental laws of the mechanics of deformable bodies solids are essential and can be applied to the phenomena studied. Effective properties of media are calculated whose physical properties oscillate rapidly due to the presence of inclusions formed by different types of materials, then it is required to study problems that are modeled by differential equations in partial derivatives whose coefficients in general are not constant. The main objective is focused on the integration of the mathematical modeling approaches based on the foundations of the Mechanics of Continuous.
Linha de Pesquisa
Física Computacional
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Modelagem Matemática e Computacional do Crescimento de Gliomas em Resposta a Terapias
Data de Início: 01/09/2014
Descrição: Analisar e desenvolver modelos matemáticos, métodos numéricos e algoritmos computacionais que descrevam o crescimento de gliomas para auxiliar na otimização de possíveis terapias.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Financiadores:
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (PDPG Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação (PPGs) stricto sensu acadêmicos com notas 3 e 4)
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (Programa Nacional de Pós-Doutorado/Capes)
Otimização e Programação Linear Aplicada
Data de Início: 01/01/2022
Descrição: Projeto dedicado ao estudo e implementação dos métodos de Otimização linear e programação linear para aplicações a problemas da Sociedade.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Parabolic PDES with Variable Nonlinearity: Existence and Qualitative Properties of Solutions
Data de Início: 12/08/2014
Descrição: he purpose of the project is to contribute to the theory of evolution PDEs with variable nonlinearity which appear in the mathematical modelling of various complex real world processes, such as flows of electro-rheological and non-Newtonian fluids, filtration in porous media and heat propagation in nonhomogeneous media, or dynamics of populations. We will cover the issues of existence and uniqueness of solutions, comparison, regularity, asymptotic behavior and the localization properties.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Financiador:
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO – (Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico)
Study of Heterogeneous Media using Homogenization Techniques and Applications
Data de Início: 22/02/2023
Descrição: Projeto vencedor de processo seletivo para contratação de professores visitantes EDITAL PROPPI-UFF Nº 05/2022. O docente Reinaldo Rodriguez Ramos foi contratado pela UFF por um período de até 4 anos para atuar no PPG-MCCT. Abstract: This project contributes to the development of the research line in mathematical modeling of heterogeneous materials using homogenization methods. These materials have several applications, for instance in biomedicine, in soft tissues and in materials sciences for the design of new types of ultrasonic transducers. The equations and fundamental laws of the mechanics of deformable bodies solids are essential and can be applied to the phenomena studied. Effective properties of media are calculated whose physical properties oscillate rapidly due to the presence of inclusions formed by different types of materials, then it is required to study problems that are modeled by differential equations in partial derivatives whose coefficients in general are not constant. The main objective is focused on the integration of the mathematical modeling approaches based on the foundations of the Mechanics of Continuous.
Linha de Pesquisa
Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia e as Ciências
Financiador:
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP – (PDPG Emergencial de Consolidação Estratégica dos Programas de Pós-Graduação (PPGs) stricto sensu acadêmicos com notas 3 e 4)
Teoria Algébrica dos Grafos e Aplicações
Data de Início: 29/09/2022
Descrição: Projeto coordenado pela Profa. Carla Silva Oliveira, financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ, Nº: E_20/2022-284573, Programa: Faperj de apoio a projetos temáticos no Estado do Rio de Janeiro. Equipe completa (incluindo externos ao PPG-MCCT): Integrantes: Francisca Andrea Macedo França – Integrante / André Ebling Brondani – Integrante / Cláudia Marcela Justel – Integrante / Celso Marques da Silva Junior – Integrante / Carla Silva Oliveira – Coordenador. Resumo: A Teoria dos Grafos, uma área clássica e sedimentada da Pesquisa Operacional e da Ciência da Computação, e a Álgebra Linear, parte da Álgebra, quando aplicada à Teoria dos Grafos, utilizando, por exemplo, as matrizes de adjacência, incidência, laplaciana e laplaciana sem sinal, constituem a base para a Teoria Algébrica dos Grafos. Este projeto trata de problemas envolvendo autovalores de matrizes associadas a grafos e suas aplicações em redes.
Linha de Pesquisa
Otimização e Pesquisa Operacional
Financiador
FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO – (Apoio a Pós-Graduação no Estado do Rio de Janeiro)
Amostra de alguns projetos de pesquisa e desenvolvimento com financiamento de agencias de fomentos e da universidade.
PROJETO DE DESENVOLVIMENTO:
Projeto de Extensão SAE Aerodesign As Asas da Formação Acadêmica
Concluído em: 31/12/2020
PROJETOS DE PESQUISA COM FINANCIAMENTO CAPES:
Computação de Alto Desempenho em Ambiente Multiusuário (PRÓ-EQUIPAMENTOS 2012)
Concluído em: 27/12/2013
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Linha de pesquisa: Física computacional
Linha de pesquisa: Otimização e pesquisa operacional
Modelagem Computacional Aplicada A Medicina Nuclear: Simulação da Taxa de Dose Absorvida em BNCT para o Tratamento do Câncer
Concluído em: 01/01/2012
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
PROJETOS DE PESQUISA COM FINANCIAMENTO FAPERJ:
Modelagem Teórica e Computacional de Dispositivos e Sistemas
Concluído em: 31/12/2023
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Linha de pesquisa: Física computacional
Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia para a Região Sul Fluminense
Concluído em: 01/01/2012
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Linha de pesquisa: Física computacional
Linha de pesquisa: Otimização e pesquisa operacional
Modelagem Computacional Aplicada à Engenharia, Petróleo e Gás e Meio Ambiente
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Aquisição de Equipamento de Alto Desempenho para Análise Numérica Computacional via Parceria COPPE/UFRJ-UFF
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Linha de pesquisa: Física computacional
Linha de pesquisa: Otimização e pesquisa operacional
Novas formulações em elementos finitos contínuos / descontínuos para duas equações em derivadas parciais de segunda ordem e o uso da técnica de decomposição do domínio
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Uso da mecânica quântica para o desenvolvimento de novas tecnologias de informação e comunicação
Linha de pesquisa: Física computacional
Simulação computacional paralela da contaminação em aterros de resíduos tóxicos
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Análise Dinâmica Não-Linear De Estruturas Metálicas Com Ligações Semirígidas
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Avaliação da Qualidade Acústica de Salas de Aula do Município de Volta Redonda-RJ
Concluído em: 01/01/2012
Linha de pesquisa: Métodos matemáticos e computacionais aplicados à engenharia e ciência
Física da informação quântica, descoerência e fenômenos críticos
Linha de pesquisa: Física computacional
PROJETOS DE PESQUISA COM FINANCIAMENTO CNPq:
Aprimoramento dos Modelos Multiobjetivo MORO e MORO-D para Determinação de Alvos na Análise Envoltória de Dados e Aplicações
Concluído em: 31/12/2014
Linha de pesquisa: Otimização e pesquisa operacional
Computação Quântica em Sistemas Abertos, Emaranhamento e Física dos Fenômenos Críticos
Linha de pesquisa: Física computacional
Informação Quântica: Descoerência e Aplicações do Emaranhamento em Fenômenos Críticos
Linha de pesquisa: Física computacional
Sistemas multi-modos transversos em óptica quântica
Concluído em: 06/01/2014
Linha de pesquisa: Física computacional
A Pós-graduação em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia desenvolve, desde 2012, junto com dois Cursos de Graduação da EEIMVR: Engenharia de Agronegócio e Engenharia de Produção e um Curso de Graduação do ICEX: Matemática, um Projeto de Ensino e Pesquisa no âmbito do Edital Programa de Altos Estudos da Universidade Federal Fluminense. Desde 2013 o Curso de Graduação em Engenharia Metalúrgica da EEIMVR é participe deste projeto. Em 2014 o Curso de Graduação em Matemática do INFES-Pádua incorporou-se ao Consórcio.
Este Programa da UFF tem como objetivo geral desenvolver plenamente o potencial dos estudantes da UFF com habilidades especiais, contribuindo para a integração entre graduação e pós-graduação e acelerando a formação de alto nível. O mesmo é acompanhado por um Comitê Gestor que representa as Pró-Reitorias de Assuntos Estudantis – PROAES, de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação – PROPPi, e de Graduação – PROGRAD.
Nosso Projeto Consórcio de Cursos de Graduação e Programa de Pós-Graduação de Volta Redonda tem como objetivos específicos permitir que alunos, bem acima da media, dos cursos de graduação participantes desta Proposta:
– experimentem seu potencial para pesquisa e pós-graduação durante sua graduação;
– abreviem o tempo de conclusão da graduação e pós-graduação;
– experimentem uma trajetória curricular avançada e integradora;
– experimentem suas habilidades em áreas do conhecimento mais abrangentes com caráter multi e interdisciplinar;
– lidem com auxilio financeiro para o desenvolvimento de suas pesquisas;
– experimentem os desafios do trabalho de pesquisa em equipe.
Relação de Alunos Participantes por Curso de Graduação.
1- Engenharia de Agronegócio (EEIMVR-Volta Redonda):
Natanael Junior Soares Bento (Bolsista UFF-PAE)
2- Engenharia de Produção (EEIMVR-Volta Redonda):
Caroline de Oliveira Costa Souza Rosa (Bolsista UFF-PAE)
Raquel Gerhardt Gomes (Bolsista UFF-PAE)
Erik Barbosa de Souza (Bolsista UFF-PAE)
Thiago Gomes Leal Ganhadeiro (Bolsista UFF-PAE)
Gabriela Xavier Millen Penedo (Sem Bolsa)
3- Matemática (ICEx-Volta Redonda):
Juliano Vieira de Oliveira (Bolsista UFF-PAE)
4- Engenharia Metalúrgica (EEIMVR-Volta Redonda):
Jonathas Luiz Groetares Ferreira (Bolsista UFF-PAE)
Guilherme Costa de Oliveira (Sem Bolsa)
5- Matemática (INFES-Santo Antônio de Pádua):
Luís Filipe Pereira Perrú (Bolsista UFF-PAE)
Mateus Braga Oliveira (Bolsista UFF-PAE)
A Pós-graduação em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia desenvolve, desde 2010, junto com a Coordenação do Curso de Graduação em Engenharia de Agronegócio um Projeto de Ensino no âmbito do Edital Programa de Tutoria da Universidade Federal Fluminense.
O Programa de Tutoria da UFF tem por objetivo prestar um serviço de atendimento e orientação para alunos calouros de cursos de graduação da UFF, oferecido por alunos regularmente inscritos em cursos de pós-graduação Stricto Sensu. Com isto se espera diminuir as taxas de evasão, principalmente as atribuídas à precária formação acadêmica dos ingressantes. Os projetos são selecionados pela PROGRAD – PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO (http://www.prograd.uff.br/novo/).
Desde 2010 este projeto tem beneficiado alunos do Curso de Engenharia de Agronegócio, assim como também, alunos dos outros cursos de graduação da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda.
Relação de Tutores:
— Bárbara Raquel Mendonça Rezende: Geometria Analítica. Período: Abril de 2019 a Dezembro de 2019
— Magna Pereira Amorim: Cálculo I. Período: Abril de 2019 a Dezembro de 2019.
— Danilo Pinto Moreira de Souza: Cálculo I. Período: Abril 2018 a Dezembro de 2018.
— Larissa Miguez da Silva: Geometria Analítica. Período: Abril de 2018 a Dezembro de 2018
— Danilo Pinto Moreira de Souza: Cálculo I. Período: Março 2017 a Dezembro de 2017.
— Jonathas Luis Groetares Ferreira: Geometria Analítica. Período: Março de 2017 a Dezembro de 2017.
— Danilo Pinto Moreira de Souza: Cálculo I. Período: Março 2016 a Dezembro de 2016.
— Rodolfo da Silva Machado de Freitas. Disciplina: Cálculo I. Período: Agosto de 2014 a Dezembro de 2015.
— Diego Soares Monteiro. Disciplina: Geometria Analítica. Período: Agosto de 2014 a Dezembro de 2015.
— Álvaro Eduardo Nunes Garcia. Disciplina: Cálculo I. Período: Setembro de 2013 a Julho de 2014.
— Fernanada Valentim de Sousa. Disciplina: Geometria Analítica. Período: Setembro de 2013 a Julho de 2014.
— Rodrigo Guerra de Souza. Disciplinas: Geometria Analítica e Álgebra Linear. Período: Julho de 2012 a Julho de 2013.
— Junior José da Silva. Rodrigues Disciplinas: Cálculo I e EDO. Período: Julho de 2012 a Julho de 2013.
— Bruno de Oliveira Chagas. Disciplinas: Cálculo I e Álgebra Linear. Período: Julho de 2011 a Julho de 2012.
— Caio César Graciani. Rodrigues Disciplinas: Geometria Analítica e EDO. Período: Julho de 2011 a Julho de 2012.
— Fábio Martins da Silva. Disciplinas: Geometria Analítica e Cálculo I. Período: Julho de 2010 a Julho de 2011.
Dissertações Defendidas que fazem parte do Acervo Bibliográfico do PPG-MCCT. As dissertações se encontram na Secretaria do Programa e estão disponível para consulta. Para mais detalhes entrar em contato com a Secretaria do Programa.
1. MENDONCA, L. C. ; BERMUDEZ, P. R. ; FRANCISCO, A. S. ; ARAUJO, I. L. N. ; DURAN, J. A. R. . Vertical displacement of a non-Newtonian Bingham plastic by a Newtonian phase in an axially composite reservoir. PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART L-JOURNAL OF MATERIALS-DESIGN AND APPLICATIONS
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