Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Este curso tem um conteúdo capaz de proporcionar aos estudantes de Engenharia Elétrica um entendimento abrangente e prático dos princípios e aplicações dos elementos finitos. Através de uma abordagem teórica sólida e atividades práticas extraclasse, os participantes serão capacitados a aplicar eficientemente a técnica de elementos finitos em diversos contextos relacionados à engenharia elétrica. Este curso também visa preparar os participantes para enfrentar desafios práticos na aplicação dos elementos finitos, capacitando-os a aprimorar o projeto e a análise de dispositivos e sistemas elétricos de maneira eficiente e confiável.

JUSTIFICATIVA

A utilização de elementos finitos na Pós-Graduação em Engenharia Elétrica se justifica pela sua relevância na análise e otimização de estruturas e dispositivos elétricos. Essa técnica oferece uma abordagem eficaz para modelar e simular comportamentos complexos, como a distribuição de campos elétricos, térmicos e magnéticos em sistemas de potência, circuitos integrados, eletromagnetismo e dispositivos eletrônicos. Ao dominar os elementos finitos, os profissionais da Engenharia Elétrica podem aprimorar o design, a eficiência e a confiabilidade de seus projetos, contribuindo para avanços significativos na área e atendendo às demandas crescentes por inovação e eficiência no setor elétrico.

OBJETIVO

PROGRAMA

O programa do curso é composto dos seguintes módulos:

Módulo 1: Introdução aos Elementos Finitos em Engenharia Elétrica**

- Definição e princípios básicos de elementos finitos.

- Aplicações específicas em Engenharia Elétrica.

- Vantagens e limitações da técnica.

Módulo 2: Modelagem de Campos Eletromagnéticos**

- Utilização de elementos finitos para analisar campos elétricos e magnéticos.

- Estudo de casos em transformadores, motores elétricos e dispositivos semicondutores.

Módulo 3: Simulação Térmica em Dispositivos Eletromagnéticos**

- Análise térmica utilizando elementos finitos.

- Gerenciamento térmico em dispositivos eletromagnéticos.

Módulo 4: Otimização de Dispositivos Eletromagnéticos**

- Estratégias de otimização para melhorar desempenho, eficiência e confiabilidade.

- Casos práticos em dispositivos eletromagnéticos.

Módulo 5: Aplicações em Sistemas de Potência**

- Modelagem de linhas de transmissão, transformadores e equipamentos de distribuição.

- Simulação de sistemas de potência utilizando elementos finitos.

Módulo 6: Avaliação de Materiais Dielétricos**

- Estudo do comportamento de isolamentos elétricos e materiais dielétricos.

- Garantia de segurança e eficiência em equipamentos elétricos.

Módulo 7: Projeto de Transformadores e Indutores**

- Análise do comportamento magnético para otimização de projeto.

- Aplicações práticas em transformadores e indutores.

METODOLOGIA

As aulas serão organizadas no formato presencial, com 3 aulas semanais com a utilização de recursos de computador e retroprojetor para ministrar a disciplina. Recursos de mídia como e.mail e aplicativos de comunicação serão utilizados para contatos entre o professor e o corpo discente.

AVALIAÇÃO

A avaliação contará com trabalhos práticos em computador acompanhados de um relatório e uma avaliação final que constará de um projeto prático de Elementos Finitos, acompanhado de um relatório, de um projeto real de Engenharia Elétrica com suporte teórico abrangendo os conceitos essenciais do curso. O valor total dos trabalhos será de 100 pontos. Os valores atribuidos a cada um dos trabalhos serão proporcionais ao número de trabalhos propostos pelo docente ao corpo discente durante o semestre. 

BIBLIOGRAFIA

Básica

- Kim, N. & Sankar, B. V., Introduction to Finite Element Analysis and Design, John Wiley & Sons; 2^a edição, 2018.

- Rao, S. S., The Finite Element Method in Engineering, Elsevier, 5^a Edição, 2011.

- Bianchi, N., Electrical Machine Analysis using Finite Elements, 1^a Edição, CRC Press, 2005.

Complementar

- Salon, S. J., Finite Element Analysis of Electrical Machines, Kluwer Academic
Publishers, 1^a Edição, 1995.

- Burnet, D.S. - Finite Element Analysis, from Concept to Applications, 1^a Edição, Addison Wesley Publishing Company, 1987.

- Silvester, P. P. & Ferrari, R. L., Finite Elements for Electrical Engineers, Cambridge University Press, 3^a Edição, 1996.

- Jin, J., The Finite Element Method in Electromagnetics. 3^a  Edição, John Wiley & Sons, 2014.

- Kurowski, P. M., Finite Element Analysis for Design Engineers, SAE International; 2^a Edição Revisada, 2016.

---

Documento assinado eletronicamente por José Roberto Camacho, Professor(a) do Magistério Superior, em 19/11/2023, às 12:13, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

---

A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 4979371 e o código CRC AC9A5F37.

---