Ciência dos Materiais II – SMM0194 Seleção de Materiais prof

Apresentação em tema: "Ciência dos Materiais II – SMM0194 Seleção de Materiais prof"— Transcrição da apresentação:

1 Ciência dos Materiais II – SMM0194 Seleção de Materiais prof
Ciência dos Materiais II – SMM0194 Seleção de Materiais prof. Vera Lúcia Arantes 2013

2 1. Introdução O que é projeto?
Figura 1.  Fluxograma de desenvolvimento de um produto: condições de contorno e relações funcionais entre projeto, seleção de materiais e seleção de processo

3 Seleção de Materiais?

4 Seleção de Materiais Importância Mecanismos causadores de falhas em plantas industriais

5 Seleção de Materiais Mecanismos causadores de falhas em componentes aeronáuticos

6 Seleção de Materiais Causas de falha em componentes aeronáuticos

7 Quais os principais critérios de seleção de materiais?
2. Conceitos Quais os principais critérios de seleção de materiais?

8 Requisitos de seleção

9 Redução de custos

10 Redução de custos

11 Novos Materiais: Relação com Projeto

12

13 Abordagens microscópica e macroscópica

14 Índices de Mérito Metodologia???

15 Ex. 1: Quadro de bicicleta
Obs.: PRFC = polímero reforçado com fibra de carbono Critério: resistência mecânica Objetivo: minimizar a massa

16 Índices de Mérito (IM) Exemplo: resistência Específica

17 Exemplo: quadro de bicicleta
Razão entre os preços varia pouco com o tempo em relação às variações de preço de um material específico !

18 IM para minimização de peso de acordo com geometria e carregamento

19 Ex. 2: Seleção de materiais leves e resistentes par um eixo cilíndrico sólido sujeito a tração

20 Melhor material tem menor relação
Ex. 3: Seleção de materiais leves e resistentes par um eixo cilíndrico sólido sujeito a flexão Melhor material tem menor relação E1/2/

21 Mapas de propriedades dos materiais MPM

22 Mapas de Seleção (linhas guia)

23 Mapas de Seleção (linhas guia)

24 Mapas de Seleção (linhas guia)
IMs diferentes: Inclinações diferentes

25 tenha uma resistência de 300MPa.
Ex. 3: Seleção de materiais leves e resistentes para um eixo cilíndrico sólido sujeito a flexão 1) Suponhamos que o eixo cilíndrico tenha como requisito P=10; Portanto o material deve estar ao longo ou acima da linha P=10; 2) Vamos supor que outro critério é que o material tenha uma resistência de 300MPa. 3) Materiais prováveis: - Aços; - Ligas de Ti; - Ligas de Al de alta resistência; - Compósitos de engenharia. P=10’

26 Ex. Eixo cilíndrico tensionado por torção
Melhor desempenho

27 Ex. Eixo cilíndrico tensionado por torção
Melhor relação Custo/Desempenho

28 Bibliografia Ferrante, M., Seleção de Materiais, 2a edição
Callister, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais, 5a edição