Efeitos da formação de bandgaps e de absorvedores não lineares de vibrações no comportamento aeroelástivo de uma asa flexível - Dainezi, João Henrique Ribeiro (2019)
Metamateriais pertencem a uma classe de materiais com propriedades que não seriam observadas naturalmente ou que não seriam obtidas a partir de seus materiais constituintes. Metamateriais acústicos são capazes de reorganizar a propagação de ondas elásticas através da formação de faixas de frequências nas quais ocorre significativa atenuação, conhecidas como bandgaps. Os bandgaps são resultantes da dispersão de ondas devido à existência de regiões com variações periódicas de impedância (dispersão do tipo Bragg) ou são gerados por um conjunto de unidades ressonantes. Metamateriais ressonantes são capazes de produzir atenuação em faixas de baixas frequências e têm sido investigados em aplicações de controle de vibrações. Geralmente, unidades ressonantes lienares têm sido investigadas na literatura. No presente trabalho, são investigados os efeitos de conjuntos de unidades ressonantes no comportamento elástico e aeroelático de uma asa, modelada numericamente como uma placa plana. O comportamento do sistema sob excitação harmônica de base combinada com carregamento aerodinâmico não estacionário é investigado para uma ampla faixa de velocidades do escoamento. Para o caso aeroelástico, o efeito de diversas configurações espaciais das unidades ressoantes, da variação de sua massa, rigidez e amortecimento também é discutido. Adicionalmente, é também discutido o efeito de absorvedores dinâmicos não lineares (nonlinear energy sinks) no comportamento aeroelástico da asa. Os estudos mostram que é possível obter um ganho de estabilidade aeroelástica, tanto com absorvedores lineares, quanto com absorvedores não lineares, sendo estes capazes de previnir o aparecimento de flutter.