Projeto robusto e análise de incertezas de metamateriais piezelétricos topológicos com propriedades fixas e variáveis no tempo

• Processo: 24/06590-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Carlos de Marqui Junior
• Beneficiário: Luiz Henrique Marra da Silva Ribeiro
• 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 Piezoeletricidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Incertezas | estruturas periódicas | metamateriais | piezeletricidade | Projeto Robusto | Dinâmica dos corpos elásticos

Resumo

Cristais fonônicos e metamateriais são estruturas projetadas que podem controlar a propagação de ondas através de band gaps. Estados topológicos não triviais, originalmente investigados na física da matéria condensada, permitiram recentemente a investigação de fenômenos inovadores em metamateriais. Essas estruturas periódicas elásticas são caracterizadas pela presença de band gaps topologicamente protegidos que suportam modos de borda livres de espalhamento. Portanto, estruturas que apresentam estados topológicos não triviais propiciam guias de ondas mais efetivos, assim como acoplamento e localização de ondas. Materiais inteligentes podem fornecer características interessantes para metamateriais topológicos, incluindo propriedades que variam no tempo, possibilidades de coleta de energia aprimorada e manipulação flexível de ondas. Conforme observado em metamateriais elásticos, o comportamento dinâmico dos metamateriais inteligentes pode ser afetado pela variabilidade das propriedades da estrutura hospedeira, das propriedades do material piezelétrico e pela variabilidade dos componentes do circuito. Este projeto de pesquisa tem como objetivo investigar diferentes conceitos relacionados aos efeitos da variabilidade no comportamento de metamateriais piezelétricos topológicos e aplicações. Inicialmente, a verificação numérica e experimental será realizada em metamateriais piezelétricos topológicos do tipo viga. Posteriormente, o problema será expandido para metamateriais piezelétricos do tipo placa, onde a robustez dos modos de interface será investigada.