Texto completo
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| Autor(es): |
Danilo Braghini
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Dissertação de Mestrado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica |
| Data de defesa: | 2024-07-12 |
| Membros da banca: |
José Roberto de França Arruda;
Alberto Luiz Serpa;
Carlos De Marqui Junior
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| Orientador: | José Roberto de França Arruda |
| Resumo | |
Metamateriais ativos têm atraído a atenção devido à sua flexibilidade e à possibilidade de ajuste; no entanto, parece haver uma lacuna significativa na literatura a respeito da estabilidade e do desempenho de metaestruturas ativas. Esses materiais podem exibir comportamento topológico, o que pode superar a sensibilidade à variabilidade de fabricação e defeitos. Nesse contexto, projetar metamateriais ativos com modos de película associados à física de sistemas não-Hermitianos é uma tarefa importante e desafiadora. Os modos de película já haviam sido observados em sistemas quânticos e foram recentemente reproduzidos na mecânica clássica, onde potenciais aplicações tecnológicas incluem controle de vibração e ruído, filtragem e multiplexação de ondas, sensores altamente sensíveis e controle de filamentos sintéticos e membranas em meios biológicos. No entanto, tais metaestruturas ativas são intrinsecamente instáveis. Este trabalho aborda o problema da estabilidade de metamateriais ativos visando reduzir a necessidade de soluções heurísticas no projeto de metaestruturas ativas não-Hermitianas. Nesse sentido, a principal contribuição reside em usar simples arranjos unidimensionais massa-mola-amortecedor para se investigar os limites de estabilidade das metaestruturas em malha fechada e uma métrica da propagação direcional causada pelo efeito pelicular, que caracteriza o desempenho desejado. O desempenho de qualquer modo topológico não pode, entretanto, ser analisado sem considerar a natureza topológica dos metamateriais e suas implicações na dinâmica da metaestrutura resultante. Por isso, este trabalho também fornece uma visão extensa e geral de sistemas periódicos com interações de realimentação não-recíprocas aplicadas periodicamente, abrangendo diferentes tipos de leis de realimentação, tanto locais quanto não-locais, em sistemas de parâmetros concentrados e distribuídos, amortecidos ou não. Por um lado, modelos espectrais para o movimento de ondas longitudinais são usados para mostrar as particularidades dos diagramas de dispersão dessa família de metamateriais. Por outro lado, utilizando esquemas de integração temporal baseados em uma formulação geral de espaço de estados, respostas no domínio do tempo são calculadas para analisar a dinâmica ímpar resultante e os problemas de estabilidade associados a eles (AU) | |
| Processo FAPESP: | 21/05140-1 - Metamateriais não-Hermitianos e metaestruturas não-recíprocas |
| Beneficiário: | Danilo Braghini |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |