Dynamic analysis of periodic structures via wave-based numerical approaches and substructuring techniques = Análise dinâmica de estruturas periódicas utilizando uma abordagem de propagação de ondas e técnicas de sub-estruturação

Silva, Priscilla Brandão

doi:10.47749/t/unicamp.2015.958834

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“…De fato, a mídia periódica exibe intervalos nos quais não há propagação de ondas. Estas bandas de frequência são normalmente conhecidas como band gaps ou bandas proibidas, em oposição a bandas de passagem, isto é, intervalos de frequência em que as ondas são permitidas a propagar-se (SILVA, 2015).…”

Section: Motivação E Estado Da Arteunclassified

“…Além disso, como qualquer outra abordagem analítica, fornece soluções precisas, que são consideradas exatas, desde que todas as suposições feitas estejam dentro do escopo da teoria adotada para modelar o problema. Assim, apenas um elemento espectral é suficiente para modelar uma estrutura regular sem descontinuidades (SILVA, 2015).…”

Section: Motivação E Estado Da Arteunclassified

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Análise de propagação de ondas em estruturas unidimensionais usando a equação diferencial de Riccati

Fernando Campos Anchieta Assis

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Primeiramente, agradeço a Deus pela minha vida e por me dar saúde para terminar esta dissertação Agradeço imensamente ao meu orientador Prof. Dr. José Maria Campos dos Santos pela oportunidade, sugestões, apoio, incentivo, paciência e a experiência para me ajudar na construção deste trabalho. Também sou grato por sempre me aconselhar a seguir o melhor caminho e pelas conversas descontraídas.Um agradecimento especial ao Prof. Dr. José Roberto de França Arruda pelas ideias que fundamentaram esse trabalho, pelas sugestões, paciência, apoio moral e por sempre me motivar a buscar novas possibilidades. Ao Prof. Dr. Juan Camino, pelo suporte, pela contribuição no desenvolvimento do trabalho e pelos conselhos que foram muito úteis para meu desenvolvimento profissional.Gostaria de agradecer o membro externo da banca Prof. Dr. Carlos De Marqui Junior pela participação e pelas sugestões para melhorar essa dissertação.Agradeço a toda minha família, principalmente aos meus pais, Fernando e Mírian, por todo carinho, incentivo e suporte. A minha querida avó Alice (in memorian) que acompanhou parte da minha jornada e sempre me incentivou. Ao meu irmão Fernando Júnior pelo suporte e incentivo.Também sou grato a Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP, em especial, ao Departamento de Mecânica Computacional por fornecer a infra-estrutura necessária ao desenvolvimento desta dissertação. Aos funcionários da CPG pelo apoio proporcionado em tarefas administrativas.Agradeço a minha querida Camila Muniz, por toda força, apoio e amor incondicional.Aos meus amigo Yuri Cutrim e Marne Sales pelas conversas, pelos momentos de descontração, pelo incentivo e pela amizade.

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Análise de propagação de ondas em estruturas unidimensionais usando a equação diferencial de Riccati

Fernando Campos Anchieta Assis

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“…Among these, the WFE method is particularly important in this context, owing the possibility of this being used in conjunction with commercial FE packages. This method has been used as research tools in many studies in Vibroacoustic Laboratory of the DMC-FEM-UNICAMP (Nascimento, 2009;Silva, 2015;Nobrega, 2015).…”

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Vibroacoustic modeling of periodic cylindrical shells with internal fluid via wave finite element method

Sousa¹

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The wave finite element (WFE) method is proposed for modeling fluid-filled phononic crystal (PC) cylindrical shells. This numerical approach also is applied to analyze the guided wave propagation and vibroacoustic behavior in periodic cylindrical shells. In this study, the cylindrical shells are assumed to be linear elastic and modeled with 2D flat shell elements, while the inner fluids are assumed to be acoustic and modeled with 3D linear elements. A periodic finite element (FE) mesh assumption is used which enables the description of a whole fluid-filled cylindrical shell in terms of identical subsystems which are composed of structure parts and fluid parts, and which are assembled together along a straight direction. By considering the FE model of a subsystem, a transfer matrix relation can be derived which links the kinematic/mechanical quantities between the right and left cross-sections. Eigenvalues and eigenvectors of the transfer matrix provide the so-called wave modes, i.e., the wave parameters/wave numbers and the wave shapes. Besides, the WFE method is applied to compute the vibroacoustic responses of fluid-filled cylindrical shells of finite length and whose left and right ends are subject to prescribed vectors of displacements/pressures and elastic/acoustic forces. In addition, the WFE method is used to calculate band gaps in elastic phononic crystal plates and cylindrical shells with a periodic distribution of different elastic properties. Band gaps generated by Bragg scattering effect are calculated with the WFE method through different test cases. Results are presented in the form of dispersion diagrams and frequency response functions. The relevance of the WFE method is clearly demonstrated in comparison with different analytical and numerical solutions. Finally, band gap effects in PC cylindrical shells with internal fluid are investigated. Therefore, the potential of WFE method to design periodic systems that can be used to vibration and noise attenuation is highlight.

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Dynamic analysis of periodic structures via wave-based numerical approaches and substructuring techniques = Análise dinâmica de estruturas periódicas utilizando uma abordagem de propagação de ondas e técnicas de sub-estruturação

Abstract: SILVA, Priscilla Brandão. Dynamic analysis of periodic structures via wave-based numerical approaches and substructuring techniques. 2015. 232p. Tese (Doutorado).

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Análise de propagação de ondas em estruturas unidimensionais usando a equação diferencial de Riccati

Análise de propagação de ondas em estruturas unidimensionais usando a equação diferencial de Riccati

Vibroacoustic modeling of periodic cylindrical shells with internal fluid via wave finite element method

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