ATIVIDADE A3 - SELEÇÃO DE MATERIAIS MECÂNICOS

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O que são múltiplas restrições? E o que são objetivos conflitantes? 
 
Geralmente os problemas de seleção de materiais possuem diversas restrições. As restrições 
são limites de propriedades e características que deveriam ser cumpridas para que o produto 
cumprisse com êxito as funções nas quais ele foi projetado para atender. Já o objetivo não 
precisa necessariamente ser cumprido, mas ele tem que ser otimizado pois o objetivo irá 
maximizar ou minimizar algum aspecto do projeto. 
 
Múltiplas Restrições 
Os problemas com múltiplas restrições são trabalhados a partir da aplicação das restrições 
de forma sequencial. Logo, será rejeitado os materiais que não cumprem os requisitos mínimos 
para serem aplicados ao projeto. Por exemplo, se no meu requisito de projeto eu necessito de 
um material que possua as seguintes características: 
• Módulo de Young superior a 100 GPa; 
• Resistência ao Escoamento maior do que 250 MPa; 
• Condutividade Térmica acima de 80 W/m.K. 
Então a melhor forma para determinar o melhor material a ser aplicado ao projeto é verificar 
inicialmente todos os materiais que atendem o Módulo de Young. Posteriormente, dentro dos 
materiais que atendem o Módulo de Young, verifica-se quais deles possuem uma Resistência ao 
Escoamento superior a 250 MPa. Por fim, quais dos materiais restantes possuem uma 
Condutividade Térmica superior a 80 W/m.K. No final, restará apenas uma lista de materiais 
específicos. Por fim, o objetivo do projeto (menor custo, mais leve, mais resistente, etc) será 
utilizado para determinar o material que realmente será utilizado no projeto do produto. 
 
Objetivos conflitantes 
Os objetivos do projeto podem ser: minimizar massa, minimizar volume, minimizar custo, 
minimizar impacto ambiental, etc. Geralmente os objetivos conflitantes possuem unidades de 
medida diferentes (Kg, m³, PSI, etc). Logo, com unidades de medidas diferentes não é possível 
compará-los de forma justa. Assim, é necessário utilizar uma métrica de desempenhos (Pi) para 
que seja possível comparar a relevância dos objetivos de forma justa. 
Isso significa que desde o início de um projeto pode haver objetivos conflitantes. Entretanto, 
pode ser que nem todos os objetivos sejam cumpridos da forma mais efetiva possível. A teoria 
das otimizações nos diz que a escolha viável do material é aquela que cumpre todas as 
restrições, mas não é aquela que seja ótima para todos os objetivos. 
Um exemplo básico dos objetivos conflitantes é a redução de massa versus a redução de 
custo. Os materiais mais leves e resistentes são justamente aqueles que possuem maior valor 
agregado, ou seja, o valor desses materiais é mais caro do que materiais mais pesados e menos 
resistentes. Isto é, eu posso fazer um avião de isopor que será extremamente leve, mas não será 
resistente. Posso fazer um avião de ferro fundido, mas não será leve o suficiente. Posso ter um 
avião totalmente de fibra de carbono (material leve e resistente), mas não será barato o 
suficiente para haver uma boa margem de lucro para a empresa desenvolvedora do projeto. 
Portanto, os objetivos conflitantes devem ser tratados de forma justa por meio da métrica de 
desempenho e, a partir disso, o melhor material será definido para o projeto.