Investigação de efeitos de localização em estruturas quase-periódicas em associação com colheita de energia baseada em materiais piezoelétricos

• Processo: 19/19921-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Domingos Alves Rade
• Beneficiário: Matheus Basílio Rodrigues Fernandes
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
• Assunto(s): Piezoeletricidade Propagação das ondas Colheita de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: estruturas periódicas | modos localizados | Piezoeletricidade | Propagação de ondas | Quantificação de Incertezas | Dinâmica Estrutural

Resumo

A maioria das investigações dedicadas a estruturas periódicas são baseadas na hipótese de periodicidade perfeita, i.e., que todas as células unitárias que compõem uma estrutura apresentam exatamente as mesmas características físicas e geométricas. Contudo, devido as variabilidades introduzidas durante a manufatura, em casos práticos a periodicidade não é perfeita, obtendo-se as chamadas estruturas quase-periódicas. A quebra da periodicidade pode gerar fenômeno conhecido como localização, que é caracterizado pelo confinamento do movimento vibratório em uma pequena região da estrutura. Neste contexto, o presente trabalho de pesquisa tem por objetivos: desenvolvimento, implementação e validação de uma metodologia para modelagem de estruturas quase-periódicas sujeitas a vários tipos de perturbações determinísticas e aleatórias nas propriedades dos materiais, geometria e condições de contorno; investigação das condições sob as quais fenômenos de localização ocorrem em estruturas quase-periódicas; investigação da possibilidade de se explorar o fenômeno de localização para aumentar a eficácia da colheita de energia a partir do movimento vibratório, empregando transdutores piezoelétricos; projeto e manufatura de um demonstrador experimental do fenômeno de localização associado a colheita de energia. (AU)