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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Eng Mecatrônica Sist Mecânicos
 
Disciplina: PMR2701 - Análise de Confiabilidade Aplicada ao Projeto de Sistemas Mecânicos
Confiability Analysis Applied to Design of Mechanical Systems

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 30 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2005 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
Apresentar ao aluno os conceitos fundamentais da confiabilidade, visando a utilização de ferramentas probabilísticas no desenvolvimentos de novos produtos e processos de fabricação.
 
Programa Resumido
1. Introdução ao Conceito de Confiabilidade: definições básicas, caracterização da curva da banheira; 2. Revisão de Estatística: variáveis aleatórias contínuas e discretas, estimativa de parâmetros; 3. Testes de Confiabilidade: testes empregados na avaliação da confiabilidade; testes censurados e não censurados, testes acelerados; 4. Confiabilidade de Sistemas: sistemas série e paralelo, redundância ativa e passiva,  alocação de redundância, análise de confiabilidade de sistemas complexos. 5.Confiabilidade aplicada ao Dimensionamento de Componentes Mecânicos .


 
Programa
1. Introdução ao Conceito de Confiabilidade.1.1 - Definições Básicas. 1.2 - Pontos Importantes da Conceituação de Confiabilidade.1.3 - Definição de Taxa de Falha. Apresentação da "Curva da Banheira".1.4 - Definição de Tempo Médio entre Falhas e Tempo Médio até a Falha.2. Revisão de Estatística 2.1 - Variáveis Aleatórias Contínuas e Discretas. 2.2 - Características das Funções Densidade de Probabilidade. 2.3 - Métodos Empregados para Estimativa de Parâmetros das Funções Densidade de Probabilidade.( Analíticos e Gráficos) 2.4 - Principais Funções Densidade de Probabilidade Empregadas em Confiabilidade: Nomal , Lognormal , Exponencial , Weibull , Extremos ( Tipo I , II e III ). 3. Testes de Confiabilidade 3.1 - Principais Testes Empregados na Avaliação da Confiabilidade de Componentes e Equipamentos.Testes Censurados e não Censurados. 3.2 - Estimativa da Confiabilidade a Partir de Resultados dos Testes. 3.3 - Modelos com Taxa de Falha Variável e Constante no Tempo. 3.4 - Testes Acelerados.Técnicas de Aceleração de Testes.Interpretação dos Resultados.Limitações dos Testes Acelerados. 3.5 - Ganho de Confiabilidade ao Longo do Tempo.Modelo de DUANE. 4. Confiabilidade de Sistemas 
4.1 - Definição de Sistemas Série e Paralelo.Princípios de Avaliação de Confiabilidade destes Sistemas. 4.2 - Sistemas Paralelo com Redundância Ativa e Passiva- Estimativa da Confiabilidade. 4.3 - Sistemas com Divisão de Carga. 4.4 - Sistemas com Informação Preferencial. 4.5 - Alocação de Redundância. 4.6- Análise de Confiabilidade de Sistemas Complexos.Aplicação das Técnicas de Análise de Modo e Efeito de Falhas e da Árvore de Falhas.Principais vantagens e desvantagens destas técnicas. 5.Confiabilidade aplicada ao Dimensionamento de Componentes Mecânicos
5.1 - Modelagem Estatística do Carregamento Externo e das Propriedades Mecânicas dos Materiais 5.2 - Apresentação dos Modelos Probabilísticos: Método Probabilístico Condicionado e Simulação de Monte de Carlo. Definição do Índice de Confiabilidade.
5.3 - Interpretação Probabilística do Coeficiente de Segurança e sua Relação com o Índice de Confiabilidade.
PMR2701 - Reliability Analysis Applied to Mechanical Systems Design
1. Introduction to Reliability concepts: 1.1 - basic definitions, 1.2 - main aspects related to reliability concepts, 1.3 - failure rate and the bathtub curve, 1.4 - mean time to failure and mean time between failures.
2. Review of statistics: 2.1 - discrete and continuos random variables, 2.2 - probability density function characteristics, 2.3 - parameters estimation: analytical and graphical methods, 2.4 - probability functions used in reliability analysis: Normal, Lognormal, Exponential, Weibull, and Extreme.
3. Reliability tests: 3.1 - main tests applied to reliability analysis, censored and uncensored tests, 3.2 - reliability estimation based on tests results, 3.3 - reliability models: variable and constant failure rates, 3.4 - accelerated tests: aceleration techniques, pitfalls in acelerated testing, 3.5 - reliability gain with time: Duane Plot method.
4. System Reliability: 4.1 - block diagram, definition of series and parallel arrangements, 4.2 - active and passive redundancy, 4.3 - share load and preferential information systems, 4.4 - redundancy alocation, 4.5 - reliability analysis of complex systems (FMEA and FTA), comparative analysis.
5. Reliability based design of mechanical parts: 5.1 - statistical modeling of external load and mechanical properties, 5.2 - definition of the reliability index and its relation with the safety factor, 5.3 - methods for reliability analysis (first order second moment and Monte Carlo simulation).
 
Avaliação
     
Método
Listas de exercícios, projeto em grupo, provas escritas, participação em seminário.
Exercises, design tasks, written tests, end of term paper presentation
Critério
Média ponderada das notas das provas escritas, de exercício , seminário e relatórios sendo a média final calculada pela relação: 0,7*P+0,3*T
Sendo P a média aritmética das notas de provas e T a média das notas atribuídas a exercícios, seminarios e relatorios.
Weighted mean of written tests, exercices and end term paper evaluation
Norma de Recuperação
Não há
 
Bibliografia
     
. Leitch,R. D.; "Reliability Analysis for Engineers:An Introduction ",1a Edição, Oxford University Press,1995. 2. Lewis,E.E.; "Introduction to Reliability Engineering", 3a Edição, John Wiley&Sons,1985 (LIVRO TEXTO). 3. Tobias,P.A.;Trindade,D.C.; "Applied Reliability", 2a Edição, Van Nostrand Reinhold,1995. 4. Modarres,M.; "What Every Engineer Should Know About Reliability and Risk Analysis", 1a Edição, Marcel Dekker Inc.,1993. 
5. O'Connor,P.D.T.; "Practical Reliability Engineering", 1a Edição, John Wiley & Sons,1985. 6. Carter,A.D.S.; "Mechanical Reliability", 2a Edição, Macmillan Education,1986. Revistas Especializadas: Reliability Engineering and System Safety. Elsevier Science. Probabilistic Engineering Mechanics. Elsevier Science.
 

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