Aprimoramento do desempenho vibroacústico de metaestruturas pela inclusão de ressonadores locais não lineares

• Processo: 21/11314-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 07 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Douglas Roca Santo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/02855-5 - Metamaterial vibroacústico para aprimoramento de mitigação de vibração em baixa frequência utilizando ressonadores locais não lineares, BE.EP.PD
• Assunto(s): Metamateriais Vibroacústica Não linearidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bandgap | metamateriais | Nao linearidade | ressonadores locais | vibroacústica | Vibroacústica

Resumo

O uso da periodicidade tornou-se uma solução interessante para redução de ruído e vibração estrutural em muitas aplicações de engenharia. Metamateriais acústicos são estruturas construídas usando conjuntos de elementos periódicos idênticos para explorar o espalhamento de Bragg ou ressonância interna, afim de controlar ondas mecânicas. Eles apresentam bandas de frequência nas quais as ondas não se propagam livremente, chamadas bandgaps, permitindo a atenuação de ruído e vibração em diferentes faixas de frequência. Para um determinado sistema linear invariante no tempo, a largura e a profundidade dos bandgaps são fixas e podem estar propensas a perder desempenho se a perturbação ou as propriedades do ambiente mudarem. Uma forma de abordar esse problema é pela utilização de estratégias ativas, que que possibilitam a alteração do comportamento dinâmico através de forças externas. Porém, tais soluções podem ser complexas, envolvendo o uso de transdutores, eletrônica e softwares, além de aumentar o custo e comprometer a robustez. Neste contexto, os elementos não lineares podem ser usados para fornecer a um sistema, outrora linear, propriedades dinâmicas que variam em relação ao nível de excitação, por exemplo. Se adequadamente projetada e implementada, a rigidez não linear pode resultar na variação das frequências de ressonância, o que amplia a banda de frequência de atenuação e isolam melhor os subsistemas que podem ser sensíveis a níveis de excitação mais elevados. Portanto, este projeto tem como objetivo aprimorar o desempenho vibroacústico de metaestruturas com a inclusão de ressonadores locais não lineares. Para tanto, desenvolverá o projeto, modelagem, simulação e validação experimental de metastrucutres não lineares, desde a célula unitária até o nível de sistema completo.