Desenvolvimento de um kit didático para estudos de resistência dos materiais, com aplicação na engenharia de produção

Resumo

Dentro do universo da engenharia de produção, o processo de usinagem de materiais metálicos e tratamento térmico causa tensões residuais que podem alcançar valores significativos e influenciar a durabilidade dos diversos componentes mecânicos. Definir o processo adequado para cada aplicação requer a previsão de quão elevada será a tensão gerada em função das variáveis do processo utilizado.  A fim de conhecer os valores das tensões resultantes, é necessário medi-las, por exemplo, usando análise experimental de tensão, que consiste no uso de strain gauges para medir deformações em uma superfície. Logo, o objetivo deste artigo é apresentar o processo de desenvolvimento e aplicação de um kit didático educacional (KiDiTen®), versão II, automatizado, em conformidade com a formação por competência na pesquisa do ensino de Engenharia, utilizando conceitos de Física, Matemática e Teoria da Elasticidade, com o objetivo de levar o aluno ao conceito elementar da tensão mecânica, tensão elétrica e tensor de ordem 2. Utilizaram-se metodologias como Educação Baseada em Projetos, Aprendizado Baseado em Problemas e abordagem STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Comprovou-se que a metodologia adotada foi adequada, empregando diversas metodologias de ensaios.