https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/115618 2026-09-05T21:30:36Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/274474 Projeto de navio patrulha fluvial Sasse, Gabriel Malheiro A Marinha do Brasil atua na região da bacia amazônica para fiscalização, proteção e auxílio das populações ribeirinhas. Por ser uma região de locomoção restrita ao meio naval, essa atuação se dá utilizando navios patrulha, sendo necessária a construção de embarcações adequadas para tais operações. Diante dessa realidade, é fundamental desenvolver soluções específicas que atendam às exigências dessas operações. Inserido neste contexto e baseado no conceito de Espiral de Evans, este trabalho apresenta um projeto de navio patrulha fluvial que atende às demandas de operação da Marinha do Brasil para sua atuação na região amazônica. Será feito um levantamento de embarcações semelhantes para criar dez modelos de navios diferentes, sendo calculados e definidos, para cada modelo apresentado, resistência ao avanço, pesos e centros, critérios de estabilidade, arranjo interno, propulsão e motorização. Um processo de tomada de decisão será utilizado para escolher o modelo mais adequado. O navio projetado apresenta comprimento total de 45,0 m e comprimento na linha d’água de 41,825 m, com boca de 9,0 m, calado de 1,3 m, pontal de 3,0 m, e deslocamento de 284,399 t. Seus coeficientes de forma resultaram em: Cb de 0,567, Cp de 0,749, Cm de 0,757 e Cwp de 0,892, Fr de 0,355, além de posições de LCB e LCF em 20,306 m e 18,765 m, respectivamente. A resistência ao avanço varia de 34,85 kN a 12 nós até 99,55 kN a 16 nós. O navio possui uma autonomia de 20 dias na velocidade de operação de 14 nós. Em termos de pesos, o navio possui peso leve de 234 t e porte bruto de 48,81 t. A estabilidade inicial indica um GMt de 3,598 m e ângulo de máximo braço de endireitamento de 31,8°. O sistema propulsivo conta com potência total instalada de 1.645,59 kW distribuída em três propulsores.; The Brazilian Navy operates in the Amazon basin region to perform surveillance, protection, and support for riverside populations. As this is a region where transportation is largely restricted to waterways, such operations rely on patrol vessels, making it necessary to develop ships suitable for these conditions. In this context, it is essential to create specific solutions that meet the operational requirements of these missions. Within this framework and based on the Evans Spiral concept, this work presents the design of a river patrol vessel that meets the operational demands of the Brazilian Navy in the Amazon region. A survey of similar vessels will be conducted to generate ten different ship models. For each model, resistance to advance, weights and centers, stability criteria, internal arrangement, propulsion, and machinery will be calculated and defined. A decision-making process will then be applied to select the most suitable model. The designed vessel has an overall length of 45.0 m and a waterline length of 41.825 m, with a beam of 9.0 m, draft of 1.3 m, depth of 3.0 m, and a displacement of 284.399 t. Its form coefficients are: block coefficient (Cb) of 0.567, prismatic coefficient (Cp) of 0.749, midship section coefficient (Cm) of 0.757, waterplane area coefficient (Cwp) of 0.892, and a Froude number (Fr) of 0.355. The longitudinal center of buoyancy (LCB) and longitudinal center of flotation (LCF) are located at 20.306 m and 18.765 m, respectively. The resistance to advance ranges from 34.85 kN at 12 knots to 99.55 kN at 16 knots. The vessel has an endurance of 20 days at an operating speed of 14 knots. In terms of weights, the vessel has a lightship weight of 234 t and a deadweight of 48.81 t. Initial stability results indicate a metacentric height (GMt) of 3.598 m and a maximum righting arm angle of 31.8°. The propulsion system has a total installed power of 1,645.59 kW distributed among three propellers. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. 2026-06-26T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/274323 ESTUDO DE FILMES FINOS DE TIO2 PARA APLICAÇÃO ANTINCRUSTANTE Dall Alba, Esthefny Costa A bioincrustação marinha é um fenômeno recorrente em superfícies utilizadas na indústria naval e oceânica, ocasionando impactos operacionais e econômicos devido ao aumento de arrasto hidrodinâmico e à degradação de materiais submersos. Observase, hoje, um empenho cientí co expressivo na busca desenvolvimento de materiais antiincrustantes que representem maior sustentabilidade ambiental. Diante da relevância desse problema em âmbito global e da carência de soluções ecologicamente viáveis, foi realizada a investigação de revestimentos alternativos e ambientalmente seguros baseados em dióxido de titânio (TiO2), visando reduzir a adesão biológica em superfícies metálicas sem o uso de biocidas tóxicos. O objetivo consistiu em avaliar o potencial antiincrustante de lmes nos de TiO2 depositados por spin coating e sinterizados em diferentes temperaturas (350◦C, 550◦C e 1000◦C), correlacionando suas propriedades estruturais e super ciais com o desempenho em ambiente marinho natural. O método envolveu a deposição dos lmes em substratos de aço inoxidável, seguida de caracterização por difração de raios X (DRX), microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e ensaios de molhabilidade, além da exposição das amostras por oito semanas em ambiente marinho com monitoramento visual e análise digital de imagens para quanti cação da bioincrustação. Os resultados indicaram que os lmes sinterizados a 350◦C e 550◦C apresentaram predominância da fase anatase, maior hidro licidade e menor cobertura biológica, enquanto a amostra sinterizada a 1000◦C apresentou maior suscetibilidade à colonização, associada à transição para a fase rutilo e menor molhabilidade. A análise dos dados con rma o potencial dos lmes de TiO2 no enfrentamento da incrustação marinha. Conclui-se, que temperaturas de sinterização intermediárias favorecem o desempenho antincrustante do sistema, o que evidencia a inuência direta das propriedades cristalinas e super ciais na resistência do material frente ao bio lme. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. 2026-07-03T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/274322 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE REVESTIMENTOS DE TITÂNIO E ZINCO APLICADOS AO AÇO API 5L X65 EM AMBIENTE CORROSIVO Rodrigues, Emanuel David Pacheco de Faria A corrosão em estruturas metálicas utilizadas no setor offshore representa um desafio importante para a engenharia naval, especialmente em tubulações e risers fabricados em aço API 5L X65, amplamente empregado devido à sua elevada resistência mecânica. A exposição contínua desses componentes ao ambiente marinho favorece a ocorrência de processos corrosivos que podem comprometer sua integridade estrutural e reduzir sua vida útil. A aplicação de revestimentos metálicos surge como uma alternativa para aumentar a resistência à corrosão e proteger o material em condições agressivas de operação. Entre os revestimentos disponíveis, o zinco e o titânio apresentam características distintas de proteção, tornando relevante a avaliação de seu desempenho quando aplicados ao aço API 5L X65. Este trabalho teve como objetivo analisar a eficiência desses revestimentos em ambiente corrosivo, por meio da caracterização química e microestrutural do material, da realização de ensaios de corrosão acelerada e de análises eletroquímicas com potenciostato, incluindo Potencial de Circuito Aberto e Polarização de Tafel. Os resultados mostraram que o revestimento de zinco atuou de forma eficaz como ânodo de sacrifício, apresentando a menor densidade de corrente de corrosão entre as condições avaliadas e preservando o substrato metálico após o ensaio de névoa salina, com predominância de óxido de zinco e baixo percentual de óxido de ferro na superfície. O revestimento de titânio, por sua vez, embora tenha apresentado deslocamento do potencial de corrosão para a região mais nobre, não exibiu redução proporcional na taxa de corrosão, evidenciando sinais de delaminação e formação expressiva de óxido de ferro após a exposição ao ambiente salino. Conclui-se, portanto, que o zinco apresentou desempenho superior e mais confiável na proteção do aço API 5L X65 nas condições experimentais avaliadas.; Corrosion in metallic structures used in the offshore industry represents a significant challenge for naval engineering, especially in pipelines and risers manufactured from API 5L X65 steel, which is widely employed due to its high mechanical strength. Continuous exposure of these components to the marine environment promotes corrosive processes that may compromise their structural integrity and reduce their service life. In this context, the application of metallic coatings has emerged as an alternative to improve corrosion resistance and protect the material under aggressive operating conditions. Among the available coatings, zinc and titanium exhibit distinct protective characteristics, making it relevant to evaluate their performance when applied to API 5L X65 steel. Therefore, this study aimed to analyze the efficiency of these coatings in a corrosive environment through chemical and microstructural characterization of the material, accelerated corrosion tests, and electrochemical analyses using a potentiostat, including Open Circuit Potential and Tafel Polarization. The results showed that the zinc coating effectively acted as a sacrificial anode, exhibiting the lowest corrosion current density among the evaluated conditions and preserving the metallic substrate after the salt spray test, with a predominance of zinc oxide and a low percentage of iron oxide on the surface. In contrast, although the titanium coating shifted the corrosion potential toward a more noble region, it did not exhibit a proportional reduction in the corrosion rate, showing evidence of delamination and significant iron oxide formation after exposure to the saline environment. Therefore, it can be concluded that the zinc coating provided superior and more reliable protection for API 5L X65 steel under the evaluated experimental conditions. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval. 2026-07-03T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/274320 Desempenho mecânico e tribológico de um revestimento de liga à base de níquel depositado por laser cladding em ferro fundido cinzento. Ramos, Jean Honorato Este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicação do processo de laser cladding (LC) para a deposição de revestimentos da liga Ni-1031 sobre substratos de ferro fundido cinzento (GCI), visando à recuperação de blocos de motores a diesel de grande porte. Inicialmente, foi conduzido um planejamento de experimentos (DoE) para definir parâmetros capazes de produzir revestimentos com adequada integridade e geometria, resultando em uma estratégia híbrida de deposição que permitiu a obtenção de um revestimento com altura média de 5,08 mm após cinco camadas. As análises de microestrutura evidenciaram a formação de uma estrutura dendrítica refinada com precipitados interdendríticos ricos em elementos como o fósforo (P) no revestimento, enquanto o substrato apresentou microestrutura ferrítico-perlítica com grafita lamelar. Os ensaios de dureza indicaram aumento da dureza média do revestimento (373 HV0,3) em relação ao GCI (250 HV0,3), além de um pico de 470 HV0,3 na zona afetada pelo calor devido à formação de martensita. Em contrapartida, os ensaios tribológicos mostraram desempenho inferior do revestimento em deslizamento a seco, com maior coeficiente de atrito (0,95 frente a 0,75) e maior taxa de desgaste (1,02 × 10⁻⁵ mm³/Nm contra 5,30 × 10⁻⁷ mm³/Nm), comportamento associado à atuação combinada de mecanismos de desgaste adesivo e abrasivo e à menor estabilidade de tribocamadas protetoras. De modo geral, os resultados demonstram que o processo de LC com a liga Ni-1031 é tecnicamente viável para a recuperação dimensional de blocos de motor, promovendo aumento da dureza e adequada integridade do revestimento, embora apresente limitações quanto ao desempenho tribológico nas condições avaliadas.; This study aimed to evaluate the application of the laser cladding (LC) process for depositing Ni-1031 alloy coatings onto gray cast iron (GCI) substrates for the dimensional repair of large diesel engine blocks. Initially, a Design of Experiments (DoE) was conducted to define processing parameters capable of producing coatings with adequate integrity and geometry, resulting in a hybrid deposition strategy that enabled the fabrication of a coating with an average thickness of 5.08 mm after five deposited layers. Microstructural analyses revealed the formation of a refined dendritic structure containing phosphorus (P)-rich interdendritic precipitates in the coating, while the substrate exhibited a ferritic-pearlitic microstructure with lamellar graphite. Hardness measurements showed an increase in the average hardness of the coating (373 HV0.3) compared with the GCI substrate (250 HV0.3), as well as a peak hardness of 470 HV0.3 in the heat-affected zone due to martensite formation. In contrast, tribological tests under dry sliding conditions demonstrated inferior performance of the coating, with a higher coefficient of friction (0.95 versus 0.75) and a higher wear rate (1.02 × 10⁻⁵ mm³/Nm versus 5.30 × 10⁻⁷ mm³/Nm). This behavior was associated with the combined action of adhesive and abrasive wear mechanisms and the lower stability of protective tribolayers. Overall, the results demonstrate that the LC process using the Ni-1031 alloy is technically feasible for the dimensional repair of engine blocks, providing increased hardness and adequate coating integrity, although it exhibits limitations regarding tribological performance under the evaluated conditions. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. 2026-06-26T00:00:00Z