Avaliação do desempenho de discos piezelétricos aplicados a metamateriais para controle de vibração

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Rodrigues, Gabriel Konda
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: smart material; controle de vibrações; metamateriais; metamaterials; piezeletricidade; piezoelectricity; vibrations control
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-25112019-095521/

Metamateriais estruturais e acústicos surgiram, recentemente,como uma forma de explorar fenômenos previamente estudados em propagações de ondas eletromagnéticas,como cristais fotônicos, em sistemas sujeitos a ondas mecânicas. Dentre estes fenômenos, destacam-se a espalhamento de Bragg encontrados em estruturas periódicas e ressonâncias locais que promovem atenuação de energia no sistema em determinadas bandas de frequência (band gap). Esse novo paradigma em materiais, como descrito e demonstrado na literatura, oferece soluções competitivas do ponto de vista de desempenho e carregamento de massa, oferecendo uma alternativa interessante para o controle de ruído e vibrações com potencial de aplicações em diversas áreas da engenharia. Sendo assim, este projeto de mestrado visa o estudo numérico e experimental de estruturas instaladas com elementos periódicos, aptas para a atenuação de ruído e vibração. Ainda, explora-se o uso de materiais piezelétricos na constituição das células unitárias que compõe a estrutura periódica, com objetivos de aumentar a banda de rejeição pela atuação dos picos laterais que comumente ocorrem nas frequências adjacentes ao band gap, através da utilização de circuitos shunt baseados em indutâncias sintéticas. Para tanto, foram realizadas atividades de projeto, simulação e validação de uma célula unitária, visando ajustar suas propriedades dinâmicas e, posteriormente, instalando um padrão periódico destas células numa estrutura hospedeira, obtendo uma banda de rejeição com atenuação significativa nos picos laterais.