Metamaterias piezelétricos tipo placa para desempenho vibroacústico aprimorado

• Processo: 23/09065-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 11 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 10 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Carlos de Marqui Junior
• Beneficiário: Camila Sanches Schimidt
• Supervisor: Elke Deckers
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Leuven, Leuven (KU Leuven), Bélgica
• Vinculado à bolsa: 21/09473-5 - Projeto e análise de metaestruturas não lineares para atenuação de vibração e colheita de energia, BP.DD
• Assunto(s): Acústica Piezoeletricidade Metamateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acústica | metamateriais inteligentes | piezeletricidade | Sistemas Reconfiguráveis | Dinâmica dos corpos elásticos

Resumo

Placas são componentes estruturais utilizados em diversas áreas da engenharia, incluindo automóveis, aeronaves, máquinas e edifícios, para citar alguns. A investigação da radiação de som de placas tem sido objeto de pesquisa há anos, pois elas transmitem o som mais eficientemente do que outros elementos estruturais quando submetidos a cargas externas. Entre várias técnicas exploradas para tornar tais sistemas de engenharia mais silenciosos, o conceito de band gaps de metamateriais localmente ressonantes tem recebio atenção significativa, pois podem afetar significativamente o comportamento vibroacústico das placas. No entanto, metamateriais com propriedades invariantes têm sido explorados na maioria dos casos relatados na literatura. Metamaterial piezoelétrico tipo placa combinados com circuitos shunt digitais, cujas propriedades podem ser ajustadas, têm sido investigados no projeto de pesquisa em desenvolvimento no Brasil. Os resultados numéricos mostraram que as placas piezoelétricas gradadas superam o desempenho de configurações periódicas na atenuação do som em uma ampla faixa de frequências. Além disso, os efeitos de várias configurações de circuitos shunt (ao longo da placa) sobre a direcionalidade do som irradiado de placas foram estudados, apresentando uma alternativa para controle de diretividade de som. O estágio de pesquisa no exterior é uma oportunidade de combinar habilidades dos grupos de pesquisa em metamateriais inteligentes, redução de ordem de modelo, otimização e verificações experimentais para o desenvolvimento de metamaterial piezelétrico reconfigurável para desempenho vibroacústico aprimorado. (AU)