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CREEM2025
CREEM 2025 - XXXI Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica
CONTROLE DE VIBRAÇÃO UTILIZANDO METAMATERIAIS COM EFEITO DE AMPLIFICAÇÃO INERCIAL
Submission Author:
Carlos Eduardo Cezario de Morais , Brazil
Co-Authors:
Carlos Eduardo Cezario de Morais, Paulo José Paupitz Gonçalves, Gabriel Moimás
Presenter: Carlos Eduardo Cezario de Morais
doi://10.26678/ABCM.CREEM2025.CRE2025-0107
Abstract
Este trabalho propõe o uso de metamateriais com um mecanismo de amplificação inercial como uma solução passiva para o controle de vibrações. Sabe-se da literatura que o uso de estruturas periódicas proporciona faixas de frequência nas quais as ondas de vibração não podem se propagar ou são significantemente atenuadas stopbands, acarretando em uma atenuação significativa da transmissibilidade de deslocamento de vibração de uma estrutura periódica. Essas stopbands são influenciadas por características dinâmicas da estrutura periódica como rigidez e inércia. Nesse trabalho, será analisada a transmissibilidade de deslocamento de uma célula de uma estrutura periódica finita mono-acoplada com um mecanismo de amplificação inercial, visando verificar a influência dos parâmetros geométricos e inerciais do mecanismo na atenuação de vibração em comparação com modelos já comumente empregados na literatura. A inertância do mecanismo de amplificação inercial e a equação do movimento foi obtida por meio da equação de Lagrange, com isso, as matrizes de inércia, rigidez e amortecimento foram obtidas, e, consequentemente, a transmissibilidade de deslocamento de vibração foi estimada. Está previsto também o desenvolvimento de um protótipo físico, que servirá como base para uma futura validação experimental dos resultados obtidos em simulação. Resultados preliminares demonstram que o mecanismo de amplificação inercial assegura, para pequenas massas do mecanismo, faixas mais largas de atenuação de vibração com um pico de anti-ressonância não visto nos demais modelos conhecidos da literatura . Em contrapartida, em altas frequências nota-se uma piora na performance em comparação aos outros modelos.
Keywords
Metamaterials, inertial amplification mechanism, Structural Vibrations, periodic structures, stopbands
