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Efeitos de elementos com memória de forma sobre o comportamento de sistemas aeroelásticos e metamateriais adaptativos.

Processo: 15/26045-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
Vigência (Término): 01 de abril de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
Pesquisador responsável:Carlos de Marqui Junior
Beneficiário:Vagner Candido de Sousa
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):17/08467-6 - Efeitos de elementos com memória de forma sobre o comportamento de sistemas aeorelásticos e metamateriais adaptativos, BE.EP.PD
Assunto(s):Ligas com efeito memória de forma

Resumo

A literatura na área de aeroelasticidade inclui estudos para a utilização de materiais inteligentes como sensores, atuadores, separada ou simultaneamente, para controle de vibração e amortecimento e, mais recentemente, para coleta de energia. Apesar dos diversos materiais inteligentes disponíveis atualmente, ligas com memória de forma têm recebido grande atenção em aplicações aeroespaciais. A resposta histerética de ligas com memória de forma exibindo pseudoelasticidade proporciona dissipação de energia e amortecimento a esses materiais e, portanto, a sua efetividade para o controle passivo de vibrações estruturais tem sido investigada. A sua influência no comportamento aeroelástico de superfícies de sustentação foi recentemente reportado em um artigo de autoria do grupo proponente do presente projeto. Em outro artigo recente, os mesmos autores apresentam um novo sistema para coleta de energia do escoamento de ar que combina o uso do efeito pseudoelástico de ligas com memória de forma e piezeletricidade. Apesar dos referidos tópicos estarem sendo investigados no trabalho de doutorado do candidato a bolsista (Vagner C. Sousa), outros efeitos importantes de ligas com memória de forma no comportamento aeroelástico ainda não foram investigados, como será discutido ao longo desta proposta. As conclusões provenientes do trabalho de doutorado do candidato, juntamente com tópicos adicionais a serem investigados no desenvolvimento da presente proposta, propiciarão investigações na área de metamateriais. O objetivo é obter metamateriais com propriedades adaptativas (um dos desafios para o desenvolvimento de novas estruturas com propriedades de dispersão adaptativas e auto-ajustáveis) através da utilização de absorvedores de vibrações dotados de elementos com memória de forma. Adicionalmente, a possibilidade de se obter metamateriais com propriedades adaptativas que se utilizem favoravelmente de interações fluido-estrutura também será investigada.

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Publicações científicas (7)
(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)
DE CARVALHO DIAS, JOSE AUGUSTO; CANDIDO DE SOUSA, VAGNER; ERTURK, ALPER; DE MARQUI JUNIOR, CARLOS. Nonlinear piezoelectric plate framework for aeroelastic energy harvesting and actuation applications. Smart Materials and Structures, v. 29, n. 10 OCT 2020. Citações Web of Science: 0.
SILVA, TARCISIO MARINELLI PEREIRA; CLEMENTINO, MARCEL ARAUJO; DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; JUNIOR, CARLOS DE MARQUI. An Experimental Study of a Piezoelectric Metastructure With Adaptive Resonant Shunt Circuits. IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, v. 25, n. 2, p. 1076-1083, APR 2020. Citações Web of Science: 0.
DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; TAN, DAVID; DE MARQUI JR, CARLOS; ERTURK, ALPER. Tunable metamaterial beam with shape memory alloy resonators: Theory and experiment. Applied Physics Letters, v. 113, n. 14 OCT 1 2018. Citações Web of Science: 7.
DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; SUGINO, CHRISTOPHER; DE MARQUI JUNIOR, CARLOS; ERTURK, ALPER. Adaptive locally resonant metamaterials leveraging shape memory alloys. Journal of Applied Physics, v. 124, n. 6 AUG 14 2018. Citações Web of Science: 12.
DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; DE MARQUI, JR., CARLOS. Experimental study on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section with superelastic shape memory alloy springs. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v. 29, n. 4, p. 623-635, MAR 2018. Citações Web of Science: 2.
DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; DE MARQUI JUNIOR, CARLOS; ELAHINIA, MOHAMMAD. Aeroelastic behavior of a typical section with shape memory alloy springs: Modeling nonhomogeneous distribution of state variables. Applied Mathematical Modelling, v. 52, p. 404-416, DEC 2017. Citações Web of Science: 4.
DE SOUSA, VAGNER CANDIDO; PEREIRA SILVA, TARCISIO MARINELLI; DE MARQUI JUNIOR, CARLOS. Aeroelastic flutter enhancement by exploiting the combined use of shape memory alloys and nonlinear piezoelectric circuits. Journal of Sound and Vibration, v. 407, p. 46-62, OCT 27 2017. Citações Web of Science: 5.

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