Professor Marcílio Alves

Pesquisa


 Marcilio trabalha na área de dinâmica de estruturas. A área se relaciona com engenharia civil, mecânica e de transportes. Marcilio projetou equipamentos para uso na área experimental, resultando na medição de propriedades mecânicas de vários materiais. Marcilio dá grande importância para a simulação numérica e utiliza a técnida de elementos finitos para prever o comportamento de, por exemplo, colisão de automóveis contra pedestres e o desempenho de capacetes de motociclistas. Na área teórica, Marcílio trabalha com o tema de propagação de ondas elasto-plásticas e de flambagem visco-elasto-plástica.


Imagem | Acervo GMSIE


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PesquisaGMSIE | Laboratório de Impacto de EstruturasPoli USP
Marcílio fundou o Grupo de Mecânica dos Sólidos e Impacto em Estruturas, GMSIE, que conta com docentes, técnicos, engenheiros e estudantes de graduação e pós-graduação. Supervisionou 5 pós-doutorados e orientou 9 doutorados, 12 mestrados, 30 trabalhos de formatura e 25 iniciações científicas.


Fotos | Lucas Valim
PesquisaRankingsPoli USP
Marcílio tem uma extensa atuação científica, sendo reconhecido em importantes ranking internacionais.

A edição de 2023 da Updated science-wide author databases of standardized citation indicators, um ranking elaborado anualmente  pelo professor John P.  A. Ioannidis com pesquisadores da Universidade Stanford (EUA), apontou Marcílio entre os  75 pesquisadores mais influentes da USP .

Pesquisador 1B do CNPq, possui  três patentes e sua produção científica indica um fator H=39, com 4500 citações.

Top 75 pesquisadores mais influentes da USP
  Pesquisador 1B do CNPq
3 patentes
Fator H=39, com 4500 citações


Imagem | International Journal of Impact Engineering 164 (2022) 104202
PesquisaPhD University of Liverpool University of Liverpool, Reino Unido
Marcílio desenvolveu seu doutorado em Engenharia Mecânica na University of Liverpool Impact Research Centre em 1996 sob supervisão do professor Norman Jones. Là aplicou a mecânica do dano a vigas sujeitas a impacto de massa. Neste período, Marcílio escreveu vários artigos e se apropriou do processo de investigação.


Imagem | Applied Mechanics Review, 61, 2008
PesquisaColisão de Veículos e Segurança VeicularPoli USP
A área de colisão de veículos e impacto em estruturas é um campo multidisciplinar da engenharia e busca entender, prever e mitigar os efeitos de choques e impactos em veículos e seus ocupantes.

Marcílio atua nesta área e desenvolve soluções que melhoram a segurança, eficiência e integridade estrutural, com estudos sobre:

forças, energias e deformações durante a colisão.
análise dos diferentes tipos de impacto, como frontal, traseiro, lateral e oblíquo.
modelagem matemática para prever o comportamento dos materiais e componentes durante o impacto.
desenvolvimento de sistemas de absorção de impacto, como zonas de deformação programada e airbags.
projeto de estruturas de chassi que dissipam energia de maneira controlada.
avaliações de segurança passiva (proteção dos ocupantes durante uma colisão) e ativa (prevenção de acidentes).
estudo e aplicação de materiais com alta capacidade de absorção de energia, como aços de alta resistência, ligas leves (alumínio e magnésio) e compósitos.
análise do comportamento dos materiais em altas taxas de deformação.
uso de software de elementos finitos para prever o comportamento de veículos e estruturas sob impacto.
simulações para otimização do design de componentes e estruturas, reduzindo a necessidade de testes físicos.
ensaios em laboratórios para validar modelos computacionais e avaliar o desempenho de componentes.


Imagem | Acervo GMSIE
PesquisaSegurança de CapacetesPoli USP

 O uso de capacetes para motociclistas é uma das medidas mais eficazes para prevenir lesões graves na cabeça e reduzir o risco de morte em acidentes envolvendo motociclistas.

Os capacetes atuam:

  1. Absorvendo Energia de Impacto:
    • O material interno do capacete, geralmente espuma de poliestireno expandido (EPS), distribui e dissipa a energia gerada no impacto, reduzindo a força transmitida ao crânio.
    • A casca externa rígida protege contra objetos pontiagudos e espalha a força do impacto em uma área maior.

  2. Reduzindo a Aceleração Rotacional:
    • Os capacetes ajudam a limitar a aceleração rotacional da cabeça durante colisões, um fator crítico na prevenção de lesões cerebrais traumáticas, como concussões e danos axonais difusos.

  3. Protegendo Contra Penetração:
    • A estrutura do capacete impede que objetos perfurem o crânio durante um acidente.




Vídeo | Taís de Moraes Alves e Fulvio Ramos Roxo
PesquisaColisão de NaviosPoli USP
As colisões de navios representam um risco significativo para a segurança marítima, o meio ambiente e a economia global. Essas situações podem resultar em perda de vidas, danos estruturais às embarcações e vazamentos de óleo ou produtos químicos que afetam ecossistemas marinhos.

O GMSIE desenvolveu vários estudos teóricos, experimentais e numéricos relacionados a este tema. Para os testes experimentais, chegou-se à colisão de dois navios modelos.


Imagens | Acervo GMSIE
PesquisaColisão de AviõesPoli USP

 Sobre estudos de impacto em aviões, o GMSIE desenvolveu estudos experimentais, teóricos  e numéricos envolvendo o impacto de esferas e cubos a velocidades de 250m/s para verificar condições de ruptura de chapas aeronáuticas.


Imagens | CNN, Melhores Destinos, Boyd Digital, Seattle Times


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PesquisaCaracterização Dinâmica de MateriaisPoli USP

 Esta é uma área ímpar de expertise do GMSIE. Aqui podermos realizar vários testes de caracterização dinâmica de materiais, gerando parâmetros constitutivos que são usados em software de elementos finitos para simulações de colisão de veículos, ônibus e aviões.


Vídeo | Arquivo GMSIE
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