Discente: THIAGO SILVA CAVALCANTI

Título: ANÁLISE EXPERIMENTAL DE MODELOS PREVISIONAIS PARA DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM SISTEMAS DE TRANSMISSÃO MECÂNICA SOB MODIFICAÇÕES OPERACIONAIS

Orientador: PROF. DR. CARMELO JOSÉ ALBANEZ BASTOS FILHO 

Coorientador: PROF. DR. RODRIGO DE PAULA MONTEIRO

Examinador Externo: PROF. DR. RENE VINICIO

Examinador Interno: PROF. DR. DIEGO JOSE RATIVA MILLAN

Data: 31 DE MARÇO DE 2026

Horário: 13:00

Local: On-line

Resumo do projeto: 

O avanço do conceito de Indústria 4.0 tem impulsionado o desenvolvimento de técnicas de monitoramento inteligente baseadas em dados, visando aumentar a confiabilidade, a disponibilidade e a eficiência de sistemas industriais. Nesse contexto, o monitoramento de condição e o diagnóstico preditivo de falhas em máquinas rotativas tornaram-se elementos fundamentais para a implementação de estratégias de manutenção preditiva. Entre essas máquinas, os sistemas de transmissão mecânica desempenham papel crítico em diversos processos industriais, sendo amplamente monitorados por meio da análise de vibração. Este trabalho apresenta uma análise experimental de modelos de aprendizado de máquina aplicados ao diagnóstico de falhas em rolamentos de um sistema de transmissão mecânica submetido a diferentes condições estruturais. Diferentemente de grande parte dos estudos da literatura, que consideram condições operacionais ideais ou estáveis, a presente investigação avalia o impacto de modificações operacionais realistas, especificamente nas condições de alinhamento e balanceamento do sistema. Para isso, foi desenvolvida uma base de dados experimental original, composta por sinais de vibração adquiridos em seis cenários distintos, combinando duas condições estruturais do sistema (alinhado e balanceado; desalinhado e desbalanceado) e três estados do rolamento (sem falha, falha parcial no anel externo e falha total no anel externo), operando a 2000 rpm. A partir desses sinais, foram extraídas características estatísticas e espectrais, utilizadas na análise exploratória dos dados e na avaliação do desempenho de modelos supervisionados (Árvore de Decisão, Random Forest e Support Vector Machine) e não supervisionados (K-means, Isolation Forest e One-Class SVM). Os resultados demonstram que as modificações estruturais influenciam significativamente a distribuição das características e a separabilidade entre as classes, reduzindo o desempenho dos modelos em condições não ideais, especialmente para falhas incipientes. Por outro lado, observou-se que a utilização de uma linha de base que incorpora diferentes condições operacionais aumenta a robustez dos modelos de diagnóstico. As contribuições deste trabalho incluem o desenvolvimento de uma base experimental não disponível na literatura, a análise sistemática do impacto de variações estruturais no espaço de características e no desempenho de modelos de diagnóstico, e a avaliação comparativa de abordagens supervisionadas e não supervisionadas em cenários operacionais realistas. Os resultados obtidos contribuem para o avanço de sistemas de monitoramento de condição mais robustos e aplicáveis a ambientes industriais reais.

Palavras-chave: Manutenção preditiva; análise de vibração; diagnóstico de falhas; sistemas de transmissão mecânica; modificações operacionais; modelos preditivos.

Discente: WEDLON CLAUDIO DA SILVA

Título: ANÁLISE DA RESPOSTA DE MEDIDORES ULTRASSÔNICOS E ELETROMAGNÉTICOS SOB INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA CONCENTRAÇÃO DE NANOFLUIDOS DE ÓXIDO DE FERRO

Orientador: PROF. DR. GUSTAVO OLIVEIRA CAVALCANTI

Examinador Externo: PROF. DR. LAURO RODRIGO GOMES DA SILVA LOURENÇO NOVO

Examinador Interno: PROF. DR. MARCÍLIO ANDRÉ FÉLIX FEITOSA

Data: 31 DE MARÇO DE 2026

Horário: 09:00

Local: Sala I-7

Resumo do projeto: 

A calibração de medidores de vazão é tradicionalmente realizada com água à temperatura ambiente, condição que nem sempre representa adequadamente os cenários encontrados em processos industriais. Neste contexto, este trabalho avalia a influência das propriedades físico-químicas do fluido alteradas pela variação da temperatura e adição de nanopartículas de magnetita (FeO4), analisando o desempenho metrológico de medidores de vazão eletromagnético e ultrassônico. Os experimentos foram conduzidos em uma bancada de calibração com método de comparação direta, variando-se a temperatura e a concentração de nanopartículas no fluido. Os resultados foram analisados por meio do erro médio, desvio padrão e coeficiente de variação. O medidor eletromagnético apresentou desempenho robusto em todas as condições avaliadas, com melhoria de acurácia associada ao aumento da condutividade elétrica do fluido. Em contraste, o medidor ultrassônico demonstrou sensibilidade à variação de temperatura e à presença de nanopartículas, resultando em aumento do erro médio de 0,33 para 0,77 devido aos fenômenos de atenuação e espalhamento acústico. Os resultados indicam que as incertezas operacionais em condições industriais podem divergir das calibrações padrão, reforçando o potencial do uso de nanofluidos como uma alternativa para ensaios mais representativos no contexto da Metrologia 4.0.

Palavras-chave: Medição de vazão; Nanofluidos; Metrologia; Medidor eletromagnético; Medidor ultrassônico.