Instituto Senai de Inovação (ISI)

Em 2022 a Universidade Estadual de Maringá e o PCV firmam Termo de Cooperação com o Instituto Senai de Inovação (ISI) em Engenharia de Estruturas. Esta cooperação se dá através de relações de escrita de projetos de pesquisa aplicada para indústria entre os pesquisadores das instituições; utilização esporádica dos espaços e equipamentos das instituições, regulamentada caso a caso por meio de prestação de serviço e atuação dos alunos de mestrado e de doutorado como bolsistas de estágio no auxílio do desenvolvimento de projetos realizados no ISI. Essas ações têm fortalecido a indústria do Paraná e do Brasil e ajudam na produção de conhecimento através da pesquisa aplicada.

O Instituto SENAI de Inovação em Engenharia de Estruturas é referência em pesquisa aplicada e inovação na área, contando com uma infraestrutura moderna que abrange 1.800 m² de laboratórios e um edifício de 4.000 m², certificado com o selo LEED Platinum. Suas instalações, que reúnem 17 laboratórios especializados, dispõem de equipamentos de última geração comparáveis aos de institutos internacionais, e incluem uma laje de reação de 225 m² com capacidade para testes em escala real, evidenciando seu compromisso com a excelência tecnológica.

Na área de Construção Civil, adotam-se tecnologias avançadas que incluem o uso do Building Information Modeling (BIM) para a gestão e o planejamento de projetos, o controle tecnológico do concreto, o desenvolvimento de novos materiais e sistemas construtivos, além da constante busca pela excelência na tecnologia e qualidade dos sistemas construtivos. Em Engenharia de Estruturas, a atuação concentra-se no projeto e desenvolvimento de estruturas de engenharia, com especial ênfase na aplicação de novos materiais estruturais leves, no desenvolvimento de sistemas e estruturas inteligentes e na realização de simulações e modelagens computacionais que suportem uma rigorosa caracterização mecânica e estrutural.

Na vertente de Pesquisa e Desenvolvimento, os esforços se dirigem à criação de soluções que incluem o projeto e a análise da durabilidade das estruturas, com foco na propagação de trincas de fadiga em componentes de engenharia. Essa área também engloba a avaliação dos efeitos dos processos de fabricação e dos tratamentos de superfície sobre a propagação de trincas curtas, a análise do comportamento dinâmico e de vibração das estruturas e o projeto e otimização de estruturas utilizando princípios de redução de peso. Ademais, desenvolve-se e avalia-se juntas adesivas para aplicações estruturais, e iniciativas baseadas em engenharia reversa 3D contribuem para o desenvolvimento de modelos e protótipos inovadores. A pesquisa em Novos Materiais foca no desenvolvimento e aplicação de materiais nanoestruturados, como cerâmicas, ligas metálicas e compósitos de alta performance, além da adaptação e utilização de compósitos poliméricos reforçados para novas construções e a substituição de componentes metálicos convencionais. Essa área também investiga métodos para a manutenção e recuperação de falhas em estruturas por meio de materiais compósitos, e desenvolve novas técnicas de construção que visam à redução do tempo de execução e entrega, incluindo a aplicação de concreto leve reforçado e o uso de ligas estruturais metálicas caracterizadas por baixo peso e alta resistência.

No âmbito de Sistemas e Estruturas Inteligentes, os projetos contemplam a manutenção e a gestão do ciclo de vida dos ativos, com monitoramento de falhas em estruturas mediante a implementação de sistemas de detecção e tecnologia de sensores. Essas iniciativas permitem a avaliação da vida útil e o controle de danos para garantir a integridade estrutural, integrando sensores que operam tanto de forma offline quanto em tempo real para o monitoramento de estruturas mecânicas. A área de Simulação e Modelagem dedica-se à avaliação da integridade de componentes, estruturas e uniões estruturais, incluindo aquelas soldadas e rebitadas, por meio de análises numéricas de tensão e deformação. Essa abordagem se estende à aplicação de métodos computacionais na análise da propagação de trincas e na simulação do comportamento dinâmico e das vibrações das estruturas de engenharia. Na etapa de Caracterização, realiza-se uma investigação detalhada das propriedades mecânicas de materiais, componentes e estruturas. São avaliadas a propagação de trincas em condições de carregamento cíclico e sob influência de fatores ambientais, utilizando metodologias de “tolerância ao dano” para aferir a durabilidade frente à fadiga. Também se estudam a fadiga e a fratura de juntas e estruturas soldadas, o desenvolvimento de métodos para análise de falhas em materiais compósitos e a avaliação da fadiga por fretting em junções de chapas rebitadas e em elementos de fixação.

Por fim, os ensaios de microscopia e de propriedades físicas empregam uma gama de técnicas analíticas, que incluem a microscopia eletrônica de varredura (MEV) com e sem espectroscopia por dispersão de energia (EDS), a termogravimetria (TGA), a calorimetria diferencial (DSC), a microscopia óptica (MO) e a espectroscopia de energia-dispersiva (EDX). Esses ensaios são complementados por medições de densidade, determinação do índice de fluidez (MFI), fabricação de placas poliméricas, determinação do teor de umidade e ensaios de tração em filmes poliméricos, permitindo uma caracterização completa e precisa das propriedades dos materiais empregados em engenharia civil e estrutural.