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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Numerical and experimental investigation of phononic crystals via wave-based higher-order rod models

Texto completo
Autor(es):
Goto, Adriano M. [1] ; Nobrega, Edilson D. [1, 2] ; Pereira, Flavio N. [1, 3] ; Dos Santos, Jose Maria C. [1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, UNICAMP FEM DMC, Rua Mendeleyev 200, Cidade Univ Zeferino Vaz, Campinas, SP - Brazil
[2] Univ Fed Maranhao, UFMA CCET CCEM, Cidade Univ Dom Delgado, Sao Luis, Maranhao - Brazil
[3] Univ Estadual Maranhao, UEMA FEM, Cidade Univ Paulo VI, Sao Luis, Maranhao - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES; v. 181, SEP 1 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Wave-based higher-order rod models are formulated to calculate Bragg scattering band gaps and forced responses of periodic structures and phononic crystal using the Spectral Transfer Matrix (STM) and the Wave Finite Element (WFE) methods. STM is a wave propagation spectral method based on the transformation of a coupled second-order ordinary differential equation (ODE) in a system of first-order by using the state-space formulation. WFE is a wave-based finite element approach developed to calculate dynamic behavior in periodic acoustic and structural systems. Three higher-order rod theories, Love (one-wave mode), Mindlin-Herrmann (two-wave modes), and Mindlin-McNiven (three-wave modes) are formulated by STM and WFE methods. Applying the Bloch-Floquet theorem to periodic rod structures, dispersion diagrams, and forced responses are obtained from Bragg wavenumbers and wave modes. In order to evaluate the performance and efficiency of the wave-based higher-order rod models, numerical examples are simulated and the results are verified. An experimental test is performed for an actual PC rod and the results are used to validate the numerical ones. (AU)

Processo FAPESP: 18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico
Beneficiário:Carlos de Marqui Junior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 19/16794-2 - Atenuação sonora em arranjos periódicos de dutos e painéis micro-perfurados
Beneficiário:Adriano Mitsuo Goto
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto