[en] MITIGATION OF IMPULSIVE EFFORTS USING ELASTIC METAMATERIALS

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: GUSTAVO SIMAO RODRIGUES
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] METAMATERIAIS ELASTICOS; [pt] MECANISMO DE RECUO; [pt] FORCAS IMPULSIVAS; [en] ELASTIC METAMATERIALS; [en] RECOIL MECHANISM; [en] IMPULSIVE FORCES
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32965&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32965&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.32965

[pt] O intuito deste trabalho é aplicar metamateriais elásticos na mitigação de esforços impulsivos gerados por um disparo de um armamento. Os impactos ou forças impulsivas são caracterizados por forças de magnitudes muito altas aplicadas em um tempo extremamente pequeno, implicando em grandes acelerações e desacelerações. Tal comportamento é amplamente estudado na literatura nas esferas impactantes do Berço de Newton e este trabalho tem seu início por meio da análise do comportamento dessas esferas e dos modelos das forças de contato entre elas. Em seguida é analisado o Berço de Newton por meio do enfoque da propagação de ondas e uma comparação entre a modelagem numérica e analítica é comprovada. Os metamateriais elásticos, componentes com propriedades especiais, são apresentados e sua característica de bloquear propagações em determinadas faixas de frequência é verificada. Também é desenvolvida experimentalmente uma célula unitária e é feita a comprovação da capacidade de atenuação da propagação de determinada faixa de frequência. O sistema de recuo, local proposto para verificar a eficiência do emprego dos metamateriais, é modelado de forma simplificada, bem como dois novos modelos são propostos com o objetivo de se verificar qual é mais indicado para a aplicação dos metamateriais. Finalmente é feita a modelagem de uma possível aplicação, visando a construção de um dispositivo composto por metamateriais elásticos para ser empregado na mitigação de esforços impulsivos e a redução da força transmitida para o suporte que todo o conjunto está fixo é numericamente comprovada.