Seleção de Materiais e Sustentabilidade

Objectivos

A unidade curricular pretende desempenhar um papel integrador dos conhecimentos recolhidos ao longo do curso, incitando o estudante a uma abordagem relacional das diferentes classes de
materiais, levando-o a desenvolver uma postura comparativa em termos de estruturas, propriedades, e comportamentos, balizada por considerações de natureza tecnológica, económica e ambiental.
No decurso da UC, o estudante deverá dominar as relações vigentes no trinómio estrutura-
propriedades-processamento para as diferentes classes de materiais, e tornar-se capaz de as verter no processo de selecção de um material para uma aplicação específica, atendendo às inerentes consequências ambientais e de custo. Para tal, será familiarizado com a metodologia de selecção de Ashby, circunstância que deverá, como vantagem adicional, incutir no estudante comportamentos relacionados com a gestão do tempo e cumprimento de prazos, a capacidade de pesquisa de informação e a iniciativa.

Caracterização geral

Código

11508

Créditos

3.0

Professor responsável

Alexandre José da Costa Velhinho

Horas

Semanais - 3

Totais - A disponibilizar brevemente

Idioma de ensino

Inglês

Pré-requisitos

N/A

Bibliografia

RECOMENDADA:
 
 Michael F. Ashby, “Materials Selection in Mechanical Design", 4th edition, ed. Elsevier – Butterworth Heinemann  (2005), 603 pp.
[ISBN 0-7506-6168-2]
 
 
 
LEITURA SUPLEMENTAR:
 
 Michael F. Ashby, “Materials and the Environment – Eco-informed Materials Choice", 1st edition, ed. Elsevier – Butterworth Heinemann  (2009), 400 pp.
[ISBN 978-1-85617-608-8]
 
 Michael F. Ashby, Kara Johnson, “Materials and Design – The Art and Science of Material Selection in Product Design", 1st edition, ed. Elsevier – Butterworth Heinemann  (2010), 344pp.
[ ISBN 978-1-85617-497-8]

Método de ensino

Aulas teóricas de carácter expositivo apoiadas em projecção de transparências. Resolução de exercícios exemplificativos.

 

Aulas práticas com pequenos projectos de selecção de materiais, utilizando o programa de computador EduPack.

 

Acompanhamento tutorial de apoio ao desenvolvimento, por parte do estudante, de um projecto final da Unidade Curricular.

Método de avaliação

Frequência:

A frequência à Disciplina é obtida mediante uma assiduidade correspondente a um mínimo de 90 % das aulas leccionadas.


Elementos de Avaliação Contínua:

- Teste 1 (T1)
- Teste 2 (T2)

Condições para dispensa de exame final: ND ≥ 9,5

com ND = 0,5 × (T1 + T2)

Classificação final da disciplina (NF):
- Com dispensa de exame final:
                 NF = ND
 
- Sem dispensa de exame final*:
                 NF = NE
 
    * Desde que a nota de exame,  NE ≥ 9,5.

Conteúdo

  • Sustentabilidade

    • Materiais, energia e sustentabilidade

    • Desenvolvimento sustentável

    • Avaliação da sustentabilidade

      • Sistemas complexos

      • Ferramentas para avaliação da sustentabilidade

    • Riscos associados à cadeia de aprovisionamento dos materiais

      • Constrangimentos emergentes ao aprovisionamento e utilização dos materiais

      • Volatilidade das cotações

      • Monopólios de fornecimento

      • Riscos geopolíticos

      • Conflitos armados

      • Riscos normativos e legislativos

      • Critérios de criticidade dos materiais

      • Gestão de riscos

    • Responsabilidade corporativa

    • Materiais na perspectiva de uma Economia Circular

      • Visão e escala

      • A Economia Circular dos Materiais

      • Vias de implementação

  • Selecção de Materiais como suporte à Sustentabilidade

    • Selecção de Materiais integrada no Projecto de Engenharia

      • Evolução Histórica dos Materiais de Engenharia

      • Diversidade dos Materiais

      • Evolução dos Materiais Aplicados a Produtos

    • Projecto de Engenharia

      • O processo de concepção do produto

      • Ferramentas de projecto e dados de projecto

      • Função, Material, Geometria e Processo

      • Inserção do Engenheiro de Materiais

    • Propriedades dos Materiais de Engenharia

      • Famílias de Materiais de Engenharia

      • Informação sobre  Materiais para o Projecto

      • Propriedades genéricas

      • Propriedades mecânicas

      • Propriedades térmicas

      • Propriedades eléctricas

      • Propriedades ópticas

      • Características ecológicas

    • Representação Gráfica das Propriedades

      • Gráficos de domínios de propriedades

    • Metodologia de Selecção de Materiais

      • Selecção de Materiais sob o prisma da Função

      • Atributos dos Materiais

      • Estratégias de selecção

      • Metodologia de selecção

      • Constrangimentos Múltiplos e Conflito de Objectivos

      • Selecção Simultânea de Formas e Materiais

      • Selecção de Processos

      • Modelação de custos

      • Considerações ambientais

      • Materiais e Design Industrial

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: