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CREEM2023
CREEM 2023 - XXIX Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica
ANÁLISE DA FORMAÇÃO DE BAND GAPS EM ESTRUTURAS PERIÓDICAS COM DIFERENTES TIPOS DE PERIODICIDADE
Submission Author:
Guilherme Duarte de Oliveira Melo , MS
Co-Authors:
Guilherme Duarte de Oliveira Melo, Cezar Berlato Faustino Filho, Gabriel Berres, Rodrigo Borges Santos
Presenter: Guilherme Duarte de Oliveira Melo
doi://10.26678/ABCM.CREEM2023.CRE2023-0004
Abstract
Vibrações nos materiais terrestres, também chamadas de atividades sísmicas, são causadas por uma repentina liberação de energia, podendo gerar graves danos às construções civis. Nessa perspectiva, sistemas de controle ativo, semiativo, híbrido e passivo vem sendo concebidos ao longo dos anos com o objetivo de evitar o colapso estrutural durante tais eventos sísmicos. Diferentes pesquisas têm demonstrado que a redução de vibração pode ser obtida por meio do conceito de periodicidade, onde realiza-se um controle passivo das vibrações, isolando a estrutura pela base. As estruturas periódicas (EP) envolvem elementos idênticos (células unitárias) ou partes conectadas repetidamente, com diferentes propriedades geométricas e/ou físicas ao longo de seu comprimento. A filtragem das vibrações proporcionada pela EP é obtida em certos intervalos de frequência, conhecidos como Band Gaps, possibilitando a aplicação dessas estruturas em diferentes campos da engenharia. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a formação de Band Gaps considerando que a célula unitária seja concebida por diferentes tipos de periodicidade, isto é, com descontinuidade do tipo geometrica, de material ou mista (material e geométrica). As estruturas periódicas são modeladas via método dos elementos espectrais considerando elementos de barra e de viga do tipo Euler Bernolli. Os resultados mostram que quanto maior for a descontinuidade na célula, sejam elas devidas às propriedades físicas do material ou devida a mudança de geometria, maior será o desempenho da EP na atenuação de vibração e, também é mostrado que uma célula com periodicidade mista é mais adequada para conseguir atenuação de vibração em baixas frequências.
Keywords
Isolamento sísmico, estruturas periódicas, Métodos dos elementos espectrais
