Metapainéis piezelétricos reconfiguráveis para melhoria de desempenho aeroelástico

• Processo: 23/04298-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Carlos de Marqui Junior
• Beneficiário: Larissa Drews 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): Piezoeletricidade Metamateriais Flutter Aeroelasticidade Estrutura de aeronaves Vibrações de aeronaves Ruído Voo (engenharia de aeronaves)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Flutter de painéis | metamateriais | piezeletricidade | Dinâmica dos corpos elásticos

Resumo

Vibração, ruído e estabilidade são problemas típicos de estruturas de aeronaves, por ex. painéis, expostos a condições extremas de operação, como vôo supersônico e hipersônico. Técnicas de controle passivo têm sido investigadas para melhorar o desempenho vibroacústico de painéis aeroelásticos supersônicos. Quando comparadas às técnicas de controle ativo, as passivas são relativamente simples de projetar e geralmente apresentam baixo consumo de energia. Considerando o comportamento aeroelástico dos painéis, a maioria dos casos de controle passivo explorados na literatura são alcançados pela inclusão de elementos mecânicos, por exemplo, reforços e camadas adicionais de materiais. Como as propriedades dos elementos mecânicos não podem ser facilmente ajustadas, essas soluções não são adequadas para um ambiente cujas condições são variáveis. Nesse sentido, o uso de materiais inteligentes pode levar a alternativas reconfiguráveis de controle passivo e, consequentemente, soluções de alto desempenho para diferentes condições. Neste contexto, o objetivo deste projeto é projetar metapainéis inteligentes supersônicos e estender conceitos e propriedades de metamateriais para aeroelasticidade de painéis. Nosso objetivo é desenvolver um conjunto de soluções numéricas para investigar diferentes casos, desde configurações lineares periódicas e gradadas até reconfiguração de modos e absorvedores de vibração não lineares. A configuração mais adequada para uma determinada condição de voo pode ser alcançada atualizando o domínio elétrico do painel de metamaterial piezelétrico. (AU)