Seleção de Materiais

Código:

EM0077

Sigla:

SM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Materiais

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Materiais e Processos Tecnológicos
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	11	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Estudar usando casos estudo as metodologias de selecção de materiais e processos de fabrico de componentes mecânicos.
Espera-se que ao longo do ano o aluno fique habilitado a usar os conhecimentos de comportamento mecânicos dos materiais na comparação e selecção de materiais.

 

Resultados de aprendizagem e competências

 

- Modelar comportamentos mecânicos mais complexos: tenacidade, fadiga e fluência.
- Apresentar perfis técnicos dos materiais sob o pontos de vista mecânico e energético.
- Escolher metodologias para a selecção de materiais aplicadas a casos concretos.
- Discutir casos estudo de selecção de materiais e respectivos processos de fabrico.
- Usar software de apoio à seleção de materiais e processos de fabrico em casos estudo.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1- Grupos de Materiais. Vantagens e limitações de cada grupo.
2- Apresentação das propriedades dos materiais. Mapas de propriedades mecânicas.. Uso de bases de dados electrónicas utilizando diversas propriedades em conjunto.
3- Propriedades Mecânicas: rigidez, resistência, ductilidade, resiliência e tenacidade. Propriedades térmicas, ópticas e eléctricas. Eco-propriedades.
4- Mapas de rigidez - densidade e resistência – densidade. Mapas de custos de materiais para igual rigidez e custos para igual resistência mecânica.
5- Ligas Metálicas Ferrosas. Aços e Ferros Fundidos. Selecção de aços de construção baseada na resistência mecânica, ductilidade e tenacidade. Efeito da percentagem de carbono e dos elementos de liga.
6- Ligas Metálicas não ferrosas. Ligas de Alumínio. Tipos e tratamentos térmicos. Ligas de Cobre: propriedades de utilização. Ligas de Titânio: propriedades de utilização.
7- Polímeros. Principais tipos de termoplásticos, termoendurecíveis e elastómeros. Materiais Compósitos de matriz polimérica.
8- Processos de Fabrico. Compatibilidade entre material e processos de fabrico. Limitações de tamanho, espessura, acabamento e tolerâncias associados a cada processo. Modelação dos custos: material, capital, tempo, energia e informação
9- Metodologias de selecção de materiais. Índices de mérito dos materiais.
10- Materiais e o ambiente. Ciclo de vida de um material. Sistemas de consumo de energia na selecção de materiais. Classes de produtos segundo a energia gasta na produção de materiais, processos de fabrico, uso e reciclagem. Eco-atributos: produção, processamento, fim de vida.
11- Casos-estudo de selecção de materiais. Estudo da selecção de um material para um quadro de bicicleta.

Bibliografia Obrigatória

Ashby, Michael F.; Materials selection in mechanical design. ISBN: 0-7506-6168-2
Ashby, Mike; Materials and design. ISBN: 0-7506-5554-2

Bibliografia Complementar

Smith, William F.; Principios de ciência e engenharia dos materiais. ISBN: 972-8298-68-4
Askeland, Donald R.; The science and engineering of materials. ISBN: 0-534-55396-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A disciplina de selecção e ensaio de materiais visa dar uma visão prática da importância do comportamento mecânico dos materiais na selecção de materiais de diversos componentes.
Na primeira parte da disciplina apresentam-se os principais tipos de materiais de construção, com particular ênfase nas ligas metálicas e materiais poliméricos.
Na segunda parte da disciplina dá-se uma metodologia para a selecção de materiais apoiada na resolução de casos estudo. Nestes casos estudo estarão presentes os componentes, material e processo de fabrico e os custos a eles associados.

Software

CES Edupack 2012

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Defesa pública de dissertação, de relatório de projeto ou estágio, ou de tese	50,00
Exame	50,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

75% de frequência das aulas e entrega e discussão de um caso estudo.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota de caso estudo realizado durante as aulas (50%) + exame final (50%)

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame final (100%)