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Metamateriais manufaturáveis em massa com inclusões passivas e inteligentes para a atenuação em banda larga de ruído e vibração

Processo: 21/05510-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Acordo de Cooperação: Research Foundation - Flanders (FWO)
Pesquisador responsável:Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
Beneficiário:Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
Pesquisador Responsável no exterior: Elke Deckers
Instituição Parceira no exterior: University of Leuven, Leuven (KU Leuven), Bélgica
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Carlos de Marqui Junior ; Claus Claeys ; Jaime Alberto Mosquera Sánchez ; Kayc Wayhs Lopes ; Lucas Van Belle
Bolsa(s) vinculada(s):23/00687-8 - Aprimoramento de desempenho de metaestuturas inteligentes para controle vibroacústico em banda larga, BP.PD
Assunto(s):Ruído  Vibrações  Vibroacústica  Materiais inteligentes  Metamateriais  Impressão tridimensional  Produção em massa 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:injeção de plástico com inserto | Manufatura Aditiva | Metamateriais acústicos | metamateriais inteligentes | produção em massa | vibro-acústica | Vibrações e Acústica

Resumo

Uma consciência cada vez maior do impacto negativo da exposição ao ruído e vibração em nossa saúde, junto com demandas ecológicas e econômicas cada vez mais rígidas, levou a uma busca intensiva por soluções leves para os problemas de ruído e vibração. Os metamateriais mostraram grande potencial para superar as soluções tradicionais. Embora promissores, a fabricação de metamateriais está longe de ser madura: o uso do estado-da-arte depende de metodologias ad-hoc ou pontuais, já que as inclusões ressonantes são muitas vezes de geometria intrincadas, representando desafios significativos para produção em massa. Além disso, seu desempenho predominantemente de banda estreita constitui um obstáculo importante para se tornarem soluções de engenharia amplamente aplicáveis. O foco deste projeto é criar novos metamateriais manufaturáveis em massa, com inclusões passivas e inteligentes, para controle de ruído e vibração de banda larga. Para atingir esse objetivo desafiador, uma nova abordagem de fabricação modular será desenvolvida e demonstrada, combinando os recursos de produção em massa de moldes de injeção com a alta versatilidade da manufatura aditiva para permitir a integração de inclusões inteligentes. Uma estrutura eficiente de modelagem de metamateriais multifísicos será desenvolvida e construída para otimizar os parâmetros de inclusão e configurações espaciais a fim de obter desempenho vibroacústico de banda larga, que será validado em protótipos físicos de demonstradores. (AU)

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SCHIMIDT, CAMILA SANCHES; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO PISANELLI RODRIGUES; DE MARQUI JUNIOR, CARLOS. Reconfigurable piezoelectric metamaterial for selective noise directivity. Journal of Sound and Vibration, v. 585, p. 13-pg., . (21/09473-5, 21/05510-3, 18/15894-0)
JANSSEN, STEFAN; VAN BELLE, LUCAS; DE MELO FILHO, NOE GERALDO ROCHA; DESMET, WIM; CLAEYS, CLAUS; DECKERS, ELKE. Improving the noise insulation performance of vibro-acoustic metamaterial panels through multi-resonant design. APPLIED ACOUSTICS, v. 213, p. 11-pg., . (21/05510-3)
STEIJVERS, KRISTOF; CLAEYS, CLAUS; VAN BELLE, LUCAS; DECKERS, ELKE. Incorporating Manufacturing Process Simulations to Enhance Performance Predictions of Injection Moulded Metamaterials. JOURNAL OF VIBRATION ENGINEERING & TECHNOLOGIES, v. 11, n. 6, p. 13-pg., . (21/05510-3)
SCHIMIDT, CAMILA SANCHES; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO PISANELLI RODRIGUES; DE MARQUI JR, CARLOS. Vibro-acoustic performance of graded piezoelectric metamaterial plates. COMPOSITE STRUCTURES, v. 327, p. 10-pg., . (21/09473-5, 21/05510-3, 18/15894-0)
RAMOS, ALEXANDRE C. R.; SANTOS, RODRIGO BORGES; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO P. R.. Attenuation of vibrations in a drone camera by periodic resonator metamaterials: experimental analysis (vol 46, 659, 2024). Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 46, n. 12, p. 1-pg., . (18/15894-0, 21/05510-3)