Menu



Exportar registro bibliográfico

Tese

Projeto e modelagem de metamateriais acústicos e elásticos por ressonâncias Mie (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: CHAMPI, HIPOLITO ALAN ARREDONDO - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Subjects: ESPALHAMENTO; MATERIAIS COMPÓSITOS; ONDAS SÍSMICAS; FREQUÊNCIA DO SOM
  • Language: Português
  • Abstract: Os metamateriais acústicos/elásticos são materiais que apresentam características elásticas diferentes dos materiais comuns encontrados na natureza, sendo o índice de refração negativo a principal característica destes novos materiais. A literatura reporta que esta propriedade é atingida para uma faixa muito estreita de frequências, sendo um efeito muito localizado, e, adicionalmente, as estruturas propostas são ideais em extremo, o que dificulta sua aplicação prática em dispositivos acústicos. O objetivo do presente trabalho foi projetar metamateriais acústicos e elásticos tridimensionais com índice de refração negativo numa faixa de frequência mais longa em relação ao reportado na literatura, e utilizando geometrias e materiais que tornem viável sua implementação prática para a fabricação de dispositivos. Com este propósito foi desenvolvido um formalismo da teoria de meio efetivo (TME), no limite de comprimento de onda longa e baixas frações de preenchimento. Com a TME desenvolvida foi estudado o espalhamento de inclusões esféricas simples, revestidas e duplamente revestidas em diferentes matrizes hospedeiras. Os resultados mostraram a existência de bandas ressonantes nos coeficientes da matriz T relacionadas aos modos monopolares, dipolares e quadrupolares. Materiais compósitos constituídos por esferas simples, revestidas ou duplamente revestidas foram analisados utilizando o formalismo TME. Os resultados mostraram que os valores negativos dos parâmetros elásticos nestes materiais estão completamente relacionados aos efeitos ressonantes das inclusões esféricas. Metamateriais elásticos e acústicos foram projetados sobrepondo dois ou mais compósitos diferentes, cada um com diferentes propriedades, de tal forma que o efeito total no metamaterial apresente as características definidas no projeto inicial.O metamaterial elástico foi projetado utilizando a sobreposição de três compósitos de inclusões esféricas diferentes. Este metamaterial apresentou índice de refração negativa na região de 2 kHz, numa faixa de largura igual a 80 Hz. O metamaterial acústico foi projetado sobrepondo dois compósitos de inclusões esféricas diferentes. Este material apresentou índice de refração negativa na região de 7 kHz, numa faixa de 500 Hz. As geometrias e materiais utilizados no projeto destes metamateriais são acessíveis e de fácil manipulação, o que facilitará sua futura fabricação em laboratório. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem a possibilidade de fabricar estes metamateriais no laboratório e empregá-los no controle de ondas acústicas, elásticas e sísmicas, assim como também no projeto de um manto de invisibilidade acústica/elástica.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.09.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      ARREDONDO CHAMPI, Hipólito Alan. Projeto e modelagem de metamateriais acústicos e elásticos por ressonâncias Mie. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-16072013-170010/. Acesso em: 23 mar. 2026.

    • APA

      Arredondo Champi, H. A. (2012). Projeto e modelagem de metamateriais acústicos e elásticos por ressonâncias Mie (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-16072013-170010/

    • NLM

      Arredondo Champi HA. Projeto e modelagem de metamateriais acústicos e elásticos por ressonâncias Mie [Internet]. 2012 ;[citado 2026 mar. 23 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-16072013-170010/

    • Vancouver

      Arredondo Champi HA. Projeto e modelagem de metamateriais acústicos e elásticos por ressonâncias Mie [Internet]. 2012 ;[citado 2026 mar. 23 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-16072013-170010/

    Últimas obras dos mesmos autores vinculados com a USP cadastradas na BDPI:

Digital Library of Intellectual Production of Universidade de São Paulo     2012 - 2026