MODELAGEM NUMÉRICA E COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS PERIÓDICAS CONTÍNUAS

Pedro Henrique Martins de Souza; Romes A. Borges

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Trabalho

Título do Trabalho

MODELAGEM NUMÉRICA E COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS PERIÓDICAS CONTÍNUAS

Autores

Pedro Henrique Martins de Souza
Romes A. Borges

Modalidade

III Seminário Interno de Iniciação à Pesquisa Científica, Tecnológica e em Inovação: Iniciação Científica (PIBIC / voluntário)

Área temática

Engenharias

Data de Publicação

18/01/2022

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/2cepexufcat/417140-modelagem-numerica-e-computacional-de-estruturas-periodicas-continuas

ISBN

978-65-5941-529-8

Palavras-Chave

Materiais-Periódicos, metamateriais, diagramas-dispersão, viga-periódica

Resumo

Estruturas periódicas são representadas por uma justaposição espacial de uma unidade fundamental, denominada célula. Através de uma célula é possível modelar o comportamento dinâmico de uma estrutura, podendo ser feita através de equações matemáticas. Tais sistemas são caracterizados por materiais que exibem algum tipo de periodicidade espacial em termos de propriedades físicas ou geométricas. Tais sistemas podem se apresentar como filtros mecânicos de vibrações, proporcionando melhor tolerância a fadigas e falhas, inclusive contendo ressonadores internos, que exercem influência sobre a propagação de ondas elásticas ao longo de uma estrutura, recebendo a nomenclatura de metamateriais. Os metamateriais são capazes de produzir os chamados “band gaps”, não permitindo a propagação de ondas no intervalo. O estudo ganhou importância no ramo da física da matéria condensada devido o papel que as vibrações atômicas desempenham nas propriedades de materiais cristalinos. Matematicamente, sua modelagem é relativamente simples, tratada utilizando conceitos já conhecidos como, por exemplo, a teoria de Floquet-Bloch, cujo estudo envolve a teoria geral das equações diferenciais. Nos últimos anos, um grande esforço tem sido empreendido no que tange o controle de vibrações em estruturas mecânicas, podendo citar dispositivos como os absorvedores dinâmicos de vibrações. Tais dispositivos podem ser ativos ou passivos, lineares ou não lineares e, conseguem atenuar de forma parcial ou total, as vibrações indesejadas em uma estrutura. Nesse sentido, os materiais periódicos surgem como um grande aliado no que diz respeito ao controle de vibrações. Neste trabalho, pretende-se apresentar uma visão introdutória envolvendo estruturas periódicas e metamateriais, primeiramente fazendo a análise de um sistema composto por uma barra, modelada como um sistema discreto de massas ligadas por molas lineares e, em seguida, apresentando um estudo envolvendo uma estrutura periódica contínua do tipo viga de Euler-Bernoulli, discretizada utilizando o método dos elementos finitos. Para a viga em questão, o estudo é focado em analisar os diagramas de dispersão e as curvas de resposta em frequência que, serão apresentadas para várias configurações da viga.

Título do Evento: 2º CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão
Cidade do Evento: Catalão
Título dos Anais do Evento: Anais do CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital
DOI: Obter o DOI

Como citar

SOUZA, Pedro Henrique Martins de; BORGES, Romes A.. MODELAGEM NUMÉRICA E COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS PERIÓDICAS CONTÍNUAS.. In: Anais do CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão. Anais...Catalão(GO) UFCAT, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/2cepexufcat/417140-MODELAGEM-NUMERICA-E-COMPUTACIONAL-DE-ESTRUTURAS-PERIODICAS-CONTINUAS. Acesso em: 27/07/2024