Modelagem, projeto e otimização de estruturas periódicas unidimensionais do tipo barras com variação de área

• Processo: 21/03281-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de junho de 2021
• Vigência (Término): 31 de maio de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Paulo José Paupitz Gonçalves
• Beneficiário: Eduardo Borges Frateschi
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Metamateriais Vibrações Modelos analíticos Análise transversal Avaliação de risco e mitigação Modelagem computacional Estudos longitudinais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Meta-estruturas | metamateriais | Vibração | Vibrações, Dinâmica Estrutural

Resumo

Configurações estruturais periódicas ocorrem com frequência em sistemas de engenharia, como veículos terrestres, aéreos e marítimos e estruturas civis. Em geral, uma estrutura é considerada periódica quando um conjunto é formado pela repetição de unidades elementares similares, denominadas células. Do ponto de vista de dinâmica estrutural sabe-se que existem faixas de frequência, denominadas band gaps, em que ondas mecânicas não se propagam, ou são severamente atenuadas. Este comportamento está diretamente relacionado ao fenômeno de espalhamento de Bragg e ocorre quando os comprimentos de ondas propagantes tornam-se duas vezes o comprimento característico de uma célula. Este projeto tem como objetivo, compreender o efeito geométrico da variação da seção transversal de guias de onda unidimensionais, como barras. Manipulando-se a seção transversal em forma e área é possível atenuar a amplitude das ondas em regiões desejadas. Ademais, a forma como são dispostas as células formadoras da estrutura podem afetar o comportamento dos band gaps, fundamentais na mitigação de ondas longitudinais. O projeto prevê o equacionamento por modelos analíticos, numéricos e comparações como métodos tradicionais, como o método de elementos finitos.