Tratamento acústico com metamateriais de membrana

• Processo: 18/05793-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Lucas Yudi Moriya Sampaio
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Acústica Ruído Propagação das ondas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acústica | Atenuação | membrana | metamaterial | Ruído | transmissão | Acústica e vibrações

Resumo

Metamateriais surgem, recentemente, como uma forma de explorar fenômenos previamente estudados em propagações de ondas eletromagnéticas, em sistemas sujeitos a ondas mecânicas (estruturais e acústicas). Dentre estes fenômenos, destacam-se a dispersão de Bragg e ressonâncias locais, ambos encontrados em estruturas periódicas, que promovem atenuação de energia em determinadas bandas de frequência (band gap). Esse novo paradigma em materiais, como descrito e demonstrado na literatura, oferece soluções competitivas do ponto de vista de desempenho e carregamento de massa, oferecendo uma alternativa interessante para o controle de ruído e vibrações com potencial de aplicações em diversas áreas da engenharia. Sendo assim, este projeto de mestrado visa o estudo numérico e experimental de metamateriais acústicos de membrana, uma configuração bidimensional de estruturas ressonantes leves e compactas aptas para a atenuação de ruído e tratamento sonoro de ambientes. Sendo assim, este trabalho visa o estudo e desenvolvimentos de protótipos de metamateriais de membrana inovadores, cuja utilização renda frutos científicos e tecnológicos. Para tanto, serão realizadas atividades de projeto, simulação numérico-computacional e validação de uma célula unitária visando ajustar suas propriedades dinâmicas. Posteriormente, avaliar-se-á o desempenho de uma disposição em conjunto periódico de células em termos de ganhos no pico de atenuação e largura da banda de rejeição, visando-se aplicações de atenuação de ruído em modos de absorção, transmissão e dispersão acústica. (AU)

Publicações científicas

(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)

SAMPAIO, LUCAS Y. M.; RODRIGUES, GABRIEL K.; MOSQUERA-SANCHEZ, JAIME A.; DE MARQUI JR, CARLOS; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO P. R.. Membrane smart metamaterials for unidirectional wave propagation problems. Journal of Sound and Vibration, v. 512, NOV 10 2021. (18/14546-9, 18/05793-2, 18/15894-0)

SAMPAIO, L. Y. M.; CERANTOLA, P. C. M.; DE OLIVEIRA, L. P. R.; DESMET, W; PLUYMERS, B; MOENS, D; VANDEMAELE, S. Lightweight decorated membrane panels for sound isolation. PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON NOISE AND VIBRATION ENGINEERING (ISMA2020) / INTERNATIONAL CONFERENCE ON UNCERTAINTY IN STRUCTURAL DYNAMICS (USD2020), v. N/A, p. 13-pg., 2020-01-01. (18/05793-2, 18/15894-0)