Controle de vibração e ruído via metamateriais ressonantes inteligentes

• Processo: 23/01395-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 19 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Kayc Wayhs Lopes
• 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
• Assunto(s): Metamateriais Estruturas inteligentes Controle de vibrações Ruído
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atenuação de vibração | estruturas inteligentes | metamateriais | Ressonadores | Metamateriais

Resumo

Estruturas periódicas tem sido amplamente utilizadas em diferentes aplicações de engenharia devido à sua capacidade de absorver vibrações em diferentes faixas de frequência. Metamateriais acústicos são estruturas construídas usando conjuntos de elementos periódicos idênticos para explorar o espalhamento de Bragg ou ressonância interna para controle de ondas mecânicas. Os projetos de metamateriais são feitos com o objetivo de se atenuar certas bandas de frequência nas quais as ondas não se propagam livremente, geralmente chamadas de bandgaps. No caso de um sistema linear invariante no tempo, propriedades como largura e profundidade das bandgaps são fixas e podem perder desempenho se a perturbação ou as propriedades do ambiente mudarem. Para contornar esse problema, estruturas inteligentes, como ligas com memória de forma, podem ser utilizadas a fim de se variar o comportamento dinâmico das estruturas e obter uma variação na faixa de frequência a ser atenuada. Além disso, materiais inteligentes combinados a circuitos ajustáveis permitem reconfigurar um sistema mecanicamente periódico de modo que se comporte como um metamaterial aperiódico reconfigurável. Baseado nisso, este projeto tem como objetivo aprimorar o desempenho vibroacústico de metaestruturas com a inclusão de ressonadores locais não lineares com estruturas inteligentes (ligas com memória de forma) embutidas a fim de se variar as propriedades do ressonador e de se aprimorar a bandgap obtida. Para isso, será desenvolvido no projeto a modelagem, simulação e validação experimental de metaestruturas não lineares com ligas com memória de forma embutidas, desde a célula unitária até o nível de sistema completo. (AU)