Disciplina Curricular
Design e Selecção de Materiais DM
Mestrado Bolonha em Engenharia de Materiais - MEMat 2025
Contextos
Grupo: MEMat 2025 > 2º Ciclo > Área Principal
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
na
Objectivos
Pretendese que o aluno adquira uma formação básica sobre metodologias de seleção de materiais e processos e seu enquadramento no desenvolvimento de produtos desde a concepção ao projeto e fabrico (como selecionar materiais e processos de fabrico para uma dada aplicação). No fim do curso o aluno deverá ser capaz de: compreender a complexidade do processo de seleção de materiais e processos utilizando critérios de funcionalidade, económicos e ambientais; desenvolver estratégias de abordagem a diversos casos de seleção baseada em ferramentas disponíveis no mercado; as limitações dessas ferramentas e desenvolver uma análise crítica dos resultados obtidos. Pretendese ainda que o aluno adquira uma ideia do tipo de investigação aplicada ao desenvolvimento de novos materiais.
Programa
Introdução. Ciclo de desenvolvimento de produtos. Fases de design: design técnico e industrial. Custo, preço e valor de um produto. A seleção de materiais e processos no desenvolvimento de produtos. Seleção de materiais e processos. Estratégias de seleção. Tradução e análise de requisitos de seleção. Índices de material e de desempenho. Hierarquização das soluções com função objectivo. Seleção multicritério e objectivos em conflito. A seleção assistida por computador. Introdução ao CES. Bases de dados. Mapas de propriedades. Propriedades compostas. Seleção usando critérios económicos e ambientais. Modelação de custos em seleção. Seleção com base na análise do ciclo de vida do produto. Parâmetros de controle do consumo global de energia e pegada de C. Estratégias de seleção minimizando o consumo de matérias primas (recursos naturais), energia e emissões nocivas. A ferramenta de ecoauditoria. Limitações dos materiais existentes e estratégias de design de novos materiais.
Metodologia de avaliação
A avaliação terá três componentes: 1) Exercícios de selecção de materiais e processos (35%): resoluções entregues ao longo do semestre 2) Seminários sobre desenvolvimento de novos materiais (15%): questionário no final do seminário 3) Projecto de desenvolvimento de produto (50%): relatório de projecto, apresentação oral e discussão no final do semestre Aplicação experimental dos princípios de design e seleção de materiais a um produto através das seguintes fases: seleção de um produto de mercado, modelação do sistema, avaliação das especificações de utilização, aplicação das metodologias de seleção de materiais e processos, realização de projecto final para produção dos componentes estudados.
Componente de Competências Transversais
O programa debruça-se sobre o design e selecção de materiais numa perspectiva de desempenho adequado, redução de consumo de matérias primas, energia, impacto ambiental. Serão assim desenvolvidas competências transversais a vários níveis: - pensamento crítico e inovador: fomentando a integração de conhecimentos para encontrar soluções adequadas, a hierarquização sustentada das soluções propostas no contexto global e o respectivo impacto futuro - cidadania global (responsabilidade social e cívica): avaliação do ciclo de vida dos produtos - intrapessoais (produtividade e gestão do tempo), interpessoais (comunicação oral, trabalho em equipa e liderança) e de literacia da informação e dos media (procura e gestão da informação, estruturação e formatação de relatórios e apresentações): desenvolvimento de trabalhos e projecto em grupo, com relatório escrito e apresentações orais. O peso das competências transversais corresponde, no mínimo, a 25% dos ECTS da UC (1.5 ECTS).
Componente Laboratorial
A componente laboratorial será efectuada em laboratório informático e dedicada à resolução de problemas específicos de selecção de materiais, processos, modelação de custos e de impacto ambiental utilizando software CES (Cambridge Engineering Selector). Serão ainda utilizadas ferramentas de modelação geométrica (CAD) e de cálculo de tensões e deformações disponíveis.
Componente de Programação e Computação
Serão desenvolvidas componentes de computação associadas à modelação geométrica do componente (CAD), condições de serviço (distribuição tensão-deformação), modelação de custos e cálculo de indicadores de impacto ambiental do produto.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação todo o aluno deve divulgar qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.