Metaestruturas Não Lineares Inteligentes para Gestão de Energia e Rigidez

• Processo: 25/26998-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Arthur Silva Barbosa
• 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): Ligas com efeito memória de forma Dinâmica não linear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Autorreparo Estrutural | Gerenciamento de Energia | Ligas com memória de forma | Metaestruturas Não Lineares | Sólitons Mecânicos | dinâmica não-linear

Resumo

O presente trabalho propõe o desenvolvimento de metaestruturas não lineares inteligentes voltadas à gestão de energia e rigidez, explorando fenômenos de dinâmica não linear e o uso de ligas com memória de forma como estratégias de projeto. A pesquisa está estruturada em duas linhas independentes. A primeira, de natureza dinâmica, concentra-se no estudo e aplicação de sólitons em cadeias de osciladores acoplados, com o objetivo de promover a localização de energia vibratória em faixas de frequência não acessíveis a sistemas lineares. Essa linha envolve modelagem analítica, simulações numéricas e validação experimental, visando consolidar o uso de sólitons como estratégia de projeto para colheita e gerenciamento de energia mecânica. A segunda, de caráter estático, propõe o desenvolvimento de uma metaestrutura com rigidez ajustável baseada em atuadores termicamente controláveis, capazes de alternar entre regimes de baixa e alta rigidez e de realizar processos de autorreparo por atuação localizada em regiões fragilizadas. Inserido no contexto internacionalizante do projeto temático associado (ENVIBRO), o estudo conta com a colaboração entre o grupo brasileiro e o instituto francês FEMTO-ST, responsável pela validação experimental de modelos teóricos referentes aos sólitons, desenvolvidos no Brasil. Entre as questões científicas abordadas destacam-se a estabilidade de ondas estacionárias não lineares em ambientes estocásticos e o controle térmico de propriedades mecânicas em arquiteturas periódicas. Como resultado, espera-se a concepção de sistemas multifuncionais aplicáveis à colheita de energia vibratória, ao controle estrutural e à atenuação de vibrações, contribuindo para o avanço do estado da arte em metaestruturas reconfiguráveis e energeticamente autossustentáveis. (AU)