Seleção de Materiais no Projeto Mecânico
Seleção de Materiais no Projeto Mecânico,
Edição 2 Tradução da 5ª ed
By Michael Ashby

Data de publicação : 12 Nov 2018

Sua solicitação será avaliada de acordo com nossa cota e a relação curso x disciplina ministrada.

Descrição

Entender materiais, suas propriedades e comportamento é fundamental para o projeto de engenharia e uma aplicação-chave da ciência de materiais.

Escrito para todos os estudantes de engenharia, ciência dos materiais e design, Seleção de Materiais no Projeto Mecânico descreve os procedimentos para seleção de material em projeto mecânico de maneira a garantir que os materiais mais adequados para uma determinada aplicação sejam identificados dentre a completa gama de materiais e formas de perfis disponíveis.

Amplamente revisado para esta 5ª edição, Seleção de Materiais no Projeto Mecânico, reconhecido como um dos principais textos de seleção de materiais, é um recurso exclusivo e inovador para estudantes, engenheiros e projetistas de projetos industriais.

Características

  • Autor renomado;
  • Exemplos e casos atualizados;
  • Atende à disciplinas obrigatório de Engenharia Mecânica
Sobre o autor(es)
By Michael Ashby, Professor Emeritus, Cambridge University, Cambridge, UK
SUMÁRIO

Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

Capítulo 1 Introdução: Materiais e projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Materiais em projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 O processo de projetar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4 Tipos de projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.5 Ferramentas de projeto e dados de materiais . . . . . . . . . . . . . 8

1.6 Função, material, forma e processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.7 Estudo de caso: dispositivos para abrir garrafas com rolha . . . 11

1.8 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.9 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.10 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Capítulo 2 Materiais de engenharia e suas propriedades . . . . . . . . . . . 21

2.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.2 As famílias de materiais de engenharia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3 Informações de materiais para projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4 Propriedades de materiais e suas unidades . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.5 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.6 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.7 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Capítulo 3 Diagramas de propriedades de materiais . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.2 Explorando propriedades de materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.3 Os diagramas de propriedades de materiais . . . . . . . . . . . . . . 63

3.4 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

3.5 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.6 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Capítulo 4 Seleção de materiais: Fundamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

4.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

4.2 A estratégia de seleção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

4.3 Limites de atributos e índices de mérito . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

4.4 O procedimento de seleção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

4.5 Seleção assistida por computador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

4.6 O índice estrutural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

4.7 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

4.8 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

4.9 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

Capítulo 5 Seleção de materiais: Estudos de casos . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

5.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.2 Materiais para remos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.3 Espelhos para grandes telescópios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

5.4 Materiais para pernas de mesas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

5.5 Custo: materiais estruturais para construções . . . . . . . . . . . . 159

5.6 Materiais para volantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

5.7 Materiais para molas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

5.8 Dobradiças e acoplamentos elásticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

5.9 Materiais para vedações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

5.10 Projeto limitado por defl exão com polímeros frágeis . . . . . . 177

5.11 Vasos de pressão seguros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

5.12 Materiais rígidos de alto amortecimento para mesas

vibratórias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

5.13 Isolamento para reservatórios isotérmicos de curto prazo . . . 189

5.14 Paredes de forno efi cientes energeticamente . . . . . . . . . . . . . . 192

5.15 Materiais para aquecedores solares passivos . . . . . . . . . . . . . 196

5.16 Materiais para minimizar distorção térmica em dispositivos

de precisão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

5.17 Materiais para trocadores de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

5.18 Dissipadores de calor para circuitos integrados aquecidos . . . 207

5.19 Materiais para radome (cúpula de radar) . . . . . . . . . . . . . . . 209

5.20 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Capítulo 6 Os processos e seus efeitos sobre as propriedades . . . . . . . 215

6.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

6.2 Classifi cando processos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

6.3 Os processos: conformação, união, acabamento . . . . . . . . . . 220

6.4 Trajetórias processo-propriedade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

6.5 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

6.6 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

6.7 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Capítulo 7 Seleção de processos e custo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

7.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

7.2 Seleção de processo: a estratégia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

7.3 Implementação da estratégia: matrizes de seleção . . . . . . . . . 253

7.4 Limitações e qualidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

7.5 Classifi cação: custo do processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

7.6 Seleção de processos auxiliada por computador . . . . . . . . . . 276

7.7 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

7.8 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

7.9 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Capítulo 8 Múltiplas restrições e objetivos confl itantes . . . . . . . . . . . . 289

8.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

8.2 Seleção com múltiplas restrições . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

8.3 Objetivos confl itantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

8.4 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

8.5 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

8.6 Apêndice: fatores de ponderação e métodos difusos . . . . . . . 305

8.7 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

Capítulo 9 Múltiplas restrições e objetivos confl itantes:

Estudos de casos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

9.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

9.2 Múltiplas restrições: vasos de pressão leves . . . . . . . . . . . . . . 318

9.3 Múltiplas restrições: bielas para motores

de alto desempenho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

9.4 Múltiplas restrições: enrolamentos para magnetos

de alto campo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

9.5 Objetivos confl itantes: pernas de mesas novamente . . . . . . . 329

9.6 Objetivos confl itantes: carcaças fi níssimas para eletrônicos

indispensáveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

9.7 Objetivos confl itantes: para-choques de baixo custo . . . . . . . 334

9.8 Objetivos confl itantes: materiais para uma pinça de freio

a disco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

9.9 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

Capítulo 10 Seleção de material e forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

10.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

10.2 Fatores de forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

10.3 Limites para a efi ciência de forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

10.4 Explorando combinações material-forma . . . . . . . . . . . . . . 360

10.5 Índices de mérito que incluem forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

10.6 Cosseleção gráfi ca usando índices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

10.7 Materiais arquitetados: forma microscópica . . . . . . . . . . . . 370

10.8 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

10.9 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

10.10 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

Capítulo 11 Material e forma: Estudos de casos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

11.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

11.2 Longarinas para aeronave de propulsão humana . . . . . . . . 387

11.3 Garfos para uma bicicleta de corrida . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

11.4 Vigas de assoalho: madeira, bambu ou aço? . . . . . . . . . . . . 393

11.5 Pernas de mesas mais uma vez: fi nas ou leves? . . . . . . . . . . 396

11.6 Aumentando a rigidez de chapas de aço . . . . . . . . . . . . . . . 397

11.7 Formas que dobram: estruturas em folhas e retorcidas . . . . 400

11.8 Molas ultraefi cientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

11.9 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

Capítulo 12 Projetando materiais híbridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

12.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

12.2 Vazios no espaço material–propriedade . . . . . . . . . . . . . . . . 411

12.3 Conceitos chaves para projeto híbrido . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

12.4 Compósitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

12.5 Estruturas celulares: espumas e reticulados . . . . . . . . . . . . . 430

12.6 Estruturas sanduíche e multicamadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

12.7 Estruturas segmentadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

12.8 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

12.9 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452

12.10 Apêndice: a rigidez e a resistência de multicamadas . . . . . . 453

12.11 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

Capítulo 13 Híbridos: Estudos de casos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

13.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464

13.2 Projetando compósitos de matriz metálica . . . . . . . . . . . . . . 464

13.3 Compósitos de fi bra natural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466

13.4 Materiais para cabos de energia de longo alcance . . . . . . . . 467

13.5 Elastômeros condutores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

13.6 Combinações extremas de condução térmica e elétrica . . . . 471

13.7 Paredes de refrigerador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

13.8 Materiais para encapsulamentos transparentes

a micro-ondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

13.9 Conectores que não afrouxam seus apertos . . . . . . . . . . . . . 477

13.10 Explorando anisotropia: superfícies que espalham calor . . . 480

13.11 A efi ciência mecânica de materiais naturais . . . . . . . . . . . . . 481

Leitura adicional: materiais naturais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

Capítulo 14 Os materiais e o ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489

14.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

14.2 O ciclo de vida do material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

14.3 Sistemas que consomem material e energia . . . . . . . . . . . . . 491

14.4 Os atributos-eco de materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

14.5 Avaliação de ciclo de vida, auditorias-eco e impressões

digitais de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498

14.6 Seleção-eco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501

14.7 Estudos de casos: recipientes para bebidas e barreiras

contra colisão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506

14.8 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

14.9 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

14.10 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

Capítulo 15 Os materiais e o design industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

15.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518

15.2 A pirâmide de requisitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519

15.3 Caráter do produto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

15.4 Utilizando materiais e processos para criar personalidade

de produto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523

15.5 Estudos de casos: analisando a personalidade do produto . . . 530

15.6 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533

15.7 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533

15.8 Exercícios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534

Capítulo 16 Resposta sustentável para forças de mudança . . . . . . . . . . 541

16.1 Introdução e sinopse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

16.2 Pressão de mercado e impulso da ciência . . . . . . . . . . . . . . . 542

16.3 População e riqueza crescente; e saturação do mercado . . . 548

16.4 Responsabilidade jurídica do produto e prestação

de serviços . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549

16.5 A informação econômica, materiais críticos

e circularidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550

16.6 Respostas para forças de mudança: desenvolvimento

sustentável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554

16.7 Resumo e conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556

16.8 Leitura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

Apêndice A Dados para materiais de engenharia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559

Apêndice B Soluções úteis para problemas-padrão . . . . . . . . . . . . . . . . . 583

Apêndice C Índices de mérito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619

Índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625

Detalhes do Produto
ISBN: 9788535290325
Nº de páginas: 712
Imagens: Approx. 400 illustrations
Preço de varejo sugerido: R$289,00