Programa de Engenharia Mecânica GATE
Código do assunto: ME
Estrutura do curso
| Seções / unidades | Tópicos |
|---|---|
| Section A | Engineering Mathematics |
| Unidade 1 | Álgebra Linear |
| Unidade 2 | Cálculo |
| Unidade 3 | Equações diferenciais |
| Unidade 4 | Análise Complexa |
| Unidade 5 | Probabilidade e Estatística |
| Unidade 6 | Métodos numéricos |
| Section B | Applied Mechanics and Design |
| Unidade 1 | Engenharia Mecânica |
| Unidade 2 | Mecânica de Materiais |
| Unidade 3 | Teoria das Máquinas |
| Unidade 4 | Vibrações |
| Unidade 5 | Projeto da Máquina |
| Section C | Fluid Mechanics and Thermal Sciences |
| Unidade 1 | Mecânica dos Fluidos |
| Unidade 2 | Transferência de calor |
| Unidade 3 | Termodinâmica |
| Unidade 4 | Formulários |
| Section D | Materials, Manufacturing and Industrial Engineering |
| Unidade 1 | Materiais de engenharia |
| Unidade 2 | Processos de fundição, formação e união |
| Unidade 3 | Operações de usinagem e máquinas-ferramenta |
| Unidade 4 | Metrologia e Inspeção |
| Unidade 5 | Produção integrada por Computador |
| Unidade 6 | Planejamento e controle da Produção |
| Unidade 7 | Controle de inventário |
| Unidade 8 | Pesquisa Operacional |
Programa do curso
Section A: Engineering Mathematics
Unit 1: Linear Algebra
- Álgebra matricial
- Sistemas de equações lineares
- Autovalores e autovetores
Unit 2: Calculus
Funções de variável única -
Limit
Continuidade e diferenciabilidade
Teoremas de valor médio
Formas indeterminadas
Avaliação de integrais definidos e impróprios
Integrais duplos e triplos
Derivadas parciais, derivadas totais, séries de Taylor (em uma e duas variáveis), máximos e mínimos, séries de Fourier
Gradiente, divergência e ondulação, identidades vetoriais, derivadas direcionais, integrais de linha, superfície e volume, aplicações dos teoremas de Gauss, Stokes e Green
Unit 3: Differential equations
- Equações de primeira ordem (lineares e não lineares)
- Equações diferenciais lineares de ordem superior com coeficientes constantes
- Equação de Euler-Cauchy
- Problemas de valor inicial e limite
- Transformações de Laplace
- Soluções de calor, onda e equações de Laplace
Unit 4: Complex variables
- Funções analíticas
- Equações de Cauchy-Riemann
- Teorema integral de Cauchy e fórmula integral
- Série Taylor e Laurent
Unit 5: Probability and Statistics
- Definições de probabilidade, teoremas de amostragem, probabilidade condicional
- Média, mediana, moda e desvio padrão
- Variáveis aleatórias, binomial, Poisson e distribuições normais
Unit 6: Numerical Methods
- Soluções numéricas de equações algébricas lineares e não lineares
- Integração por trapezoidal e regras de Simpson
- Métodos de uma e várias etapas para equações diferenciais
Section B: Applied Mechanics and Design
Unit 1: Engineering Mechanics
- Diagramas de corpo livre e equilíbrio
- Treliças e armações
- Trabalho virtual
- Cinemática e dinâmica de partículas e de corpos rígidos em movimento plano
- Impulso e momento (linear e angular) e formulações de energia
- Collisions
Unit 2: Mechanics of Materials
- Tensão e tensão, constantes elásticas
- Coeficiente de Poisson
- Círculo de Mohr para tensão plana e deformação plana
- Cilindros finos
- Diagramas de força de cisalhamento e momento fletor
- Tensões de flexão e cisalhamento
- Deflexão de vigas
- Torção de eixos circulares
- Teoria das colunas de Euler
- Métodos de energia
- Tensões térmicas
- Medidores de tensão e rosetas
- Teste de materiais com máquina de teste universal
- Teste de dureza e resistência ao impacto
Unit 3: Theory of Machines
- Análise de deslocamento, velocidade e aceleração de mecanismos planos
- Análise dinâmica de ligações
- Cams
- Engrenagens e trens de engrenagem
- Volantes e reguladores
- Balanceamento de massas recíprocas e rotativas
- Gyroscope
Unit 4: Vibrations
Vibração livre e forçada de sistemas de grau único de liberdade, efeito de amortecimento
Isolamento de vibração
Resonance
Velocidades críticas de eixos
Unit 5: Machine Design
Projeto para carregamento estático e dinâmico
Teorias de fracasso
Força de fadiga e o diagrama sn
Princípios do projeto de elementos de máquina, como -
Bolted
Riveted
Juntas soldadas
Eixos, engrenagens, rolamentos de contato de rolamento e deslizante, freios e embreagens, molas
Section C: Fluid Mechanics and Thermal Sciences
Unit 1: Fluid Mechanics
- Propriedades do fluido -
- Estática fluida
- Manometry
- Buoyancy
- Forças em corpos submersos
- Estabilidade de corpos flutuantes
- Análise de volume de controle de massa, momento e energia
- Aceleração de fluido
- Equações diferenciais de continuidade e momentum
- Equação de Bernoulli
- Análise dimensional
- Fluxo viscoso de fluidos incompressíveis -
- Camada limite
- Fluxo turbulento elementar
- Fluxo através de tubos
- Perdas de carga em tubos
- Curvas e acessórios
Unit 2: Heat-Transfer
Modos de transferência de calor -
Condução de calor unidimensional
Conceito de resistência
Analogia elétrica
Transferência de calor através das aletas -
Condução de calor instável
Sistema de parâmetro concentrado
Gráficos de Heisler -
Camada limite térmica
Parâmetros adimensionais na transferência de calor por convecção forçada e livre
Correlações de transferência de calor para fluxo em placas planas e através de tubos
Efeito da turbulência -
Desempenho do trocador de calor
Métodos LMTD e NTU -
Transferência de calor radiativo
Lei Stefan Boltzmann
Lei de deslocamento de Wien
Superfícies pretas e cinzas
Ver fatores
Análise de rede de radiação
Unit 3: Thermodynamics
- Sistemas e processos termodinâmicos
- Propriedades das substâncias puras, comportamento dos gases ideais e reais
- Zero e primeiras leis da termodinâmica -
- Cálculo de trabalho e calor em vários processos
- Segunda lei da termodinâmica
- Gráficos e tabelas de propriedades termodinâmicas, disponibilidade e irreversibilidade
- Relações termodinâmicas
Unit 4: Applications
- Engenharia de Energia -
- Compressores de ar e gás
- Ciclos de energia de vapor e gás
- Conceitos de regeneração e reaquecimento
- Motores IC -
- Otto padrão aéreo
- Diesel e ciclos duplos
- Refrigeração e ar condicionado -
- Ciclos de refrigeração de vapor e gás e bomba de calor
- Propriedades do ar úmido
- Mapa psicrométrico
- Processos psicrométricos básicos
- Turbomaquinaria -
- Princípios de impulso e reação
- diagramas de velocidade
- Pelton-wheel
- Turbinas Francis e Kaplan
Section D: Materials, Manufacturing and Industrial Engineering
Unit 1: Engineering Materials
- Estrutura e propriedades dos materiais de engenharia
- Diagramas de fase
- Tratamento térmico
- Diagramas de tensão-deformação para materiais de engenharia
Unit 2: Casting, Forming and Joining Processes
Diferentes tipos de peças fundidas -
Desenho de padrões
Moldes e machos
Solidificação e resfriamento
Projeto de riser e gating
Deformação plástica e critérios de escoamento -
Fundamentos dos processos de trabalho quente e frio
Estimativa de carga para processos de conformação de metal a granel (forjamento, laminação, extrusão, trefilação) e folha (cisalhamento, estampagem profunda, dobra)
Princípios da metalurgia do pó
Princípios de soldagem, brasagem, solda e colagem adesiva
Unit 3: Machining and Machine Tool Operations
Mecânica de usinagem
Máquinas-ferramentas básicas
Ferramentas de corte de um ou vários pontos, geometria e materiais da ferramenta, vida útil e desgaste da ferramenta
Economia da usinagem
Princípios de processos de usinagem não tradicionais
Princípios de fixação de trabalho, design de gabaritos e acessórios
Unit 4: Metrology and Inspection
- Limites, ajustes e tolerâncias
- Medidas lineares e angulares
- Comparators
- Projeto de medidor
- Interferometry
- Medição de forma e acabamento
- Métodos de alinhamento e teste
- Análise de tolerância na fabricação e montagem
Unit 5: Computer Integrated Manufacturing
- Conceitos básicos de CAD / CAM e suas ferramentas de integração
Unit 6: Production Planning and Control
- Modelos de previsão
- Planejamento de produção agregado
- Scheduling
- Planejamento de requisitos de materiais
Unit 7: Inventory Control
- Modelos determinísticos
- Sistemas de controle de estoque de segurança
Unit 8: Operations Research
- Programação linear
- Método Simplex
- Transportation
- Assignment
- Modelos de fluxo de rede
- Modelos de enfileiramento simples
- PERT e CPM
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