Bolsa de PD em Matemática Aplicada na USP São Carlos

Post doctoral fellowship in Applied Mathematics at USP São Carlos

Nº: 930

Área de conhecimento: Matemática

Field of knowledge: Mathematics

Nº do processo FAPESP: 2013/07375-0

FAPESP process: 2013/07375-0

Título do projeto: Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Industria (CEPID-CeMEAI)

Project title: Center for Mathematical Sciences Applied to Industry (CEPID-CeMEAI)

Área de atuação: Matemática Aplicada

Working area: Applied Mathematics

Pesquisador principal: Gustavo Carlos Buscaglia

Principal investigator: Gustavo Carlos Buscaglia

Unidade/Instituição: ICMC / USP

Unit/Instituition: ICMC / USP

Data limite para inscrições: 30/11/2015

Deadline for submissions: 2015-11-30

Publicado em: 23/10/2015

Publishing date: 2015-10-23

Localização: ICMC, São Carlos

Locale: ICMC, São Carlos

  • Resumo Summary

    O Centro de Pesquisa em Matemática Aplicada à Indústria (CEPID-CeMEAI) tem uma posição de pós-doc disponível, para início imediato.

    A bolsa mensal é de R$ 6.143,40, livres de impostos. O candidato indicado receberá também a viagem de vinda para o Brasil e de volta a seu país, caso aplicável.

    O CeMEAI é um consórcio de várias universidades do Estado de São Paulo. A posição é, inicialmente, para um ano, renovável por um segundo ano, a depender do desempenho alcançado.

    Descrição / Requisitos
    Contatos lubrificados ocorrem em muitas aplicações de engenharia. De particular interesse são os dispositivos altamente carregados (pistão anel de contato/forro, de biela grandes e pequenas extremidades, entre outros), nos quais a folga entre as superfícies de correspondência é tão pequena que a rugosidade da superfície deve ser levada em conta, pois determina a hidrodinâmica global ou porque o contato entre as asperezas ocorre. 

    Os aspectos desafiadores do problema são, entre outros: comprimento múltiplo e escalas de tempo (escala de rolamento muito maior do que escala de rugosidade), presença de duas fases (lubrificante e gases provenientes de cavitação gasosa e de vapor) e multifísica (hidrodinâmica, o contato contínuo, elasticidade, dinâmica de corpo rígido e triboquímica).

    O Grupo do Prof. Buscaglia já estudou o problema no regime hidrodinâmico (baixa carga) e um código eficaz para simulações numéricas nesse regime está disponível, já validado por experimentos cuidadosamente projetados (Zhang & Meng, Tribology Letters, 2012). No entanto, modelos numéricos para a simulação do regime misto de lubrificação com medida topográfica da superfície ainda estão faltando.

    O objetivo deste projeto é estender o modelo de computador disponível para o regime misto de lubrificação (alta carga), considerando as topografias de superfície medidas exatamente. Isso permitirá previsões de desempenho quantitativo de inúmeros novos revestimentos de superfície e técnicas de acabamento de superfície, que estão atraindo interesse industrial hoje em dia, principalmente para aplicações em regime misto.

    Simulações usando topografias medidas permitirão também a correlação entre o desempenho de superfície e parâmetros estatísticos de superfície relevantes. 

    O candidato escolhido colaborará com a equipe liderada por G. Buscaglia e R. Ausas, com um histórico comprovado de projetos de pesquisa e colaborações industriais na área.

    É necessário ter Doutorado em Matemática Aplicada, Engenharia ou área relacionada e experiência em Dinâmica dos Fluidos Computacional por elementos finitos ou volumes finitos. Os candidatos que demonstrem familiaridade com problemas de lubrificação e experiência em computação de alto desempenho terão preferência.

    Os candidatos interessados ​​devem enviar um e-CV e duas cartas de recomendação de professores universitários, assim que possível, para:

    Prof. Gustavo C. Buscaglia
    Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação
    Universidade de São Paulo 
    Av. Trab. São-Carlense, 400, São Carlos/SP, Brasil CEP 13560-970
    Tel.: 55-16-33738176 www.lcad.icmc.usp.br/~buscaglia

    The Center for Mathematical Sciences Applied to Industry (CEPID-CeMEAI) has one post-doc position available, starting immediately.

    The monthly fellowship is R$ 6,143.40, tax free. The appointed post-doc will also receive return travel from his/her country to Brazil paid by the grant.

    CeMEAI is a consortium of several universities in São Paulo State. The position is initially for one year, renewable for a second year pending on suitable performance. 

    Job description / Requirements
    Lubricated contacts take place in many engineering applications. Of particular interest are the highly loaded devices (piston ring/liner contact, connecting-rod big and small ends, among others), where the clearance between the matching surfaces is so small that surface roughness must be taken into account either because it determines the overall hydrodynamics or because contact between the asperities takes place.

    The challenging aspects of the problem are, among others, multiple length and time scales (bearing scale much larger than roughness scale), presence of two phases (lubricant and gases coming from gaseous and vaporous cavitation) and multiphysics (hydrodynamics, solid contact, elasticity, rigid-body dynamics, tribochemistry). 

    Prof. Buscaglia's group has already addressed the hydrodynamic (low load) regime and an effective code for highly-resolved numerical simulations in this regime is available, already validated against carefully designed experiments (Zhang & Meng, Tribology Letters, 2012). However, numerical models for the simulation of the mixed lubrication regime with measured surface topography are still lacking.

    The purpose of this project is to extend the available computer model to the mixed (high load) lubrication regime, considering the measured surface topographies exactly. This will allow for quantitative performance predictions of numerous new surface coatings and surface finishing techniques that are attracting industrial interest nowadays, mainly for applications in the mixed regime. 

    Simulations using measured topographies will also allow for the correlation between surface performance and relevant surface statistical parameters. 

    The successful applicant will collaborate with the team lead by G. Buscaglia and R. Ausas, with a proven record of research projects and industrial collaborations in the field.

    A doctoral degree in Applied Mathematics, Engineering or related area is required, together with experience in Computational Fluid Dynamics by finite elements or finite volumes. Candidates showing familiarity with lubrication problems and experience in high performance computing will be given preference. 

    Interested candidates should e-mail a CV and two letters of recommendation from university professors as soon as possible to: 

    Prof. Gustavo C. Buscaglia 
    Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação
    Universidade de Sao Paulo 
    Av. Trab. Sao-Carlense, 400, São Carlos/SP, Brasil CEP 13560-970
    Tel.: 55-16-33738176 www.lcad.icmc.usp.br/~buscaglia

    More information about the fellowship is at: www.fapesp.br/en/5427.