Bolsa 19/20235-9 - Eletrônica, Espaços topológicos - BV FAPESP
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Investigando modos topológicos em guias de onda acústicos e elásticos unidimensionais

Processo: 19/20235-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2019
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2021
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:José Roberto de França Arruda
Beneficiário:Danilo Braghini
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
Assunto(s):Eletrônica   Espaços topológicos   Ondas acústicas   Cristais fotônicos   Caracterização   Modelos matemáticos   Análise espectral   Análise modal experimental
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:cristais fonônicos | estruturas periódicas | fases geométricas | Metamateriais acústicos | metamateriais elásticos | modos topológicos | fonônica

Resumo

Modos de interface foram investigados num primeiro estágio de Iniciação Científica pelo aluno. Neste estudo inicial usou-se o cristal fonônico de barras elásticas proposto no trabalho de Carneiro et al. (Carneiro et al., 2018) a fim de se tentar compreender e adaptar os métodos de determinação de fases geométricas presentes na literatura científica (Xiao et al., 2014) a este caso. Os dados experimentais do trabalho de Carneiro et al. foram usados para isso. Entretanto, nossas tentativas de determinação da fase geométrica ainda não obtiveram sucesso. Portanto, a proposta é focar os esforços neste objetivo. Para realizar estas investigações, faz-se necessário estudar os modelos físicos e os métodos matemáticos mais usados na análise de tais sistemas periódicos. O aluno já vem estudando este tópico e, portanto, pôde expor uma breve contextualização histórica, traçando o tema desde os estudos pitagóricos do som até métodos mais recentemente formulados de análise espectral. Além disso, esta proposta resume os modelos de parâmetros concentrados e os modelos obtidos pelo método do elemento espectral, ou SEM (do inglês Spectral Element Method). Para fins de validação dos modelos é feita uma comparação com os resultados da análise modal clássica. Sob a luz de duas ferramentas fundamentais - diagramas de dispersão e o conceito de fase geométrica (do inglês geometric phase (GP)) - temas também estudados previamente pelo aluno como consta na introdução do texto, propõe-se a realização de novas medidas com o modelo do experimento de Carneiro et al. e o cálculo das fases geométricas deste sistema. Além disso, será projetado um novo sistema de cristais fonônicos e será feita sua caracterização experimental, tendo em vista melhorar a correlação entre dados experimentais e simulados e também aprofundar a interpretação das fases geométricas para a determinação de modos topológicos em cristais elásticos. (AU)

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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)
BRAGHINI, DANILO; VILLANI, LUIS G. G.; ROSA, MATHEUS I. N.; ARRUDA, JOSE R. DE F.. Non-Hermitian elastic waveguides with piezoelectric feedback actuation: non-reciprocal bands and skin modes. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, v. 54, n. 28, . (19/20235-9, 18/15894-0, 20/07703-0)

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