Problemas inversos e design ótimo de teias de aranha assimétricas

• Processo: 23/08152-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 15 de janeiro de 2024
• Data de Término da vigência: 14 de março de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
• Pesquisador responsável: Alexandre Kawano
• Beneficiário: Alexandre Kawano
• Pesquisador visitante: Antonino Morassi
• Instituição do Pesquisador Visitante: Università degli Studi di Udine, Itália
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecânica dos sólidos Problemas inversos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: mecânica dos sólidos | Problemas Inversos | Teias de Aranha | Problemas inversos

Resumo

A teia de aranha é um complexo sistema biológico-mecânico que tem despertado crescente interesse na literatura científica as últimas décadas. Suas principais funções são a captura de presas e informações sensoriais, e o estudo dos mecanismos que orientam a aranha na captura de presas e coleta de informações através da vibração da web tem sido - e realmente é - um dos principais objetivos da pesquisa neste campo. As questões básicas colocadas pelos pesquisadores dizem respeito principalmente a: (i) como as aranhas pode discriminar entre o grande conjunto de vibrações transmitidas pela teia e, particularmente, entre sinais produzidos por presas e sinais irrelevantesvibrações como as geradas pelo vento; e (ii) como a aranha ajusta a mecânica da teia ao ambiente condições em que a teia é construída, como, por exemplo, o pré-esforço de tração forças a serem designadas em locais específicos da teia, a fim depara melhorar sua capacidade de captura de presas.Numa série de trabalhos recentes, também dos autores, foram dadas algumas respostas parciais a estas questões, principalmente através do desenvolvimento de um modelo mecânico de teia de aranha descrito como uma membrana contínua sujeita a um estado de pré-tracção adequado. Todos os resultados disponíveis na literatura, tanto para modelagem quanto para o problema inverso de identificação de presas, foram obtidos apenas para teias axialmente simétricas.Nesta pesquisa, abandonamos a hipótese da simetria axial e nos deparamos com o caso da assimetria vertical, situação encontrada em quase todas as teias orbiformes verticais. Esta importante extensão levantará questões não triviais na modelagem mecânica e no projeto ideal de pré-trações. O estudo do problema inverso correspondente de detecção e localização de uma presa a partir de dados dinâmicos também promete ser altamente não trivial e exigirá o desenvolvimento de ferramentas analíticas novas e originais. (AU)