| dc.contributor | Miranda, Erasmo Felipe Vergara | |
| dc.contributor | Barbosa, Leandro Rodrigues | |
| dc.contributor | Universidade Federal de Santa Catarina | |
| dc.creator | Almeida, Gildean do Nascimento | |
| dc.date | 2020-10-21T21:16:03Z | |
| dc.date | 2020-10-21T21:16:03Z | |
| dc.date | 2019 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-02T12:44:53Z | |
| dc.date.available | 2023-09-02T12:44:53Z | |
| dc.identifier | 369783 | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215385 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8598310 | |
| dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019. | |
| dc.description | Metamateriais são estruturas que apresentam propriedades atípicas as quais não se alcançam nos materiais comuns, tais atributos são oriundos de sua disposição e geometria. Neste contexto, diversos tipos de metamateriais acústicos surgiram como alternativa quando deseja-se controlar a energia sonora associada a qualquer região no espaço de frequência, uma vez que este controle sucede principalmente por meio do coeficiente de absorção sonora. Os metamateriais acústicos do tipo inercial apresentam qualidades ótimas, tais como: impedância acústica de superfície correspondente a impedância do ar e coeficiente de absorção sonora, devido às ressonâncias locais produzidas por componentes baseados em ressonadores de Helmholtz. Desta forma, o presente trabalho baseado em um modelo de metamaterial acústico do tipo labiríntico existente na literatura, realiza a priori, uma análise de sensibilidade do modelo visando caracterizar os parâmetros geométricos que decisivamente influenciam o seu comportamento, em seguida, realiza-se uma otimização paramétrica mediante um método heurístico aspirando alcançar uma ótima absorção sonora na faixa de frequência de 100 Hz a 500 Hz. As amostras das geometrias propostas foram construídas através da tecnologia de impressão 3D utilizando a técnica de deposição fundida. Em seguida, as amostras foram avaliadas e os resultados obtidos foram validados mediante ensaios em um tubo de impedância. Um coeficiente de absorção sonora de 0,91 em 294 Hz durante a validação experimental de uma amostra oriunda da análise de sensibilidade foi obtido. É apresentado também uma investigação experimental de uma amostra proveniente da otimização paramétrica em que foi obtido um coeficiente de absorção sonora de 0,90 em 203 Hz, o que demonstra que o modelo de metamaterial acústico do tipo labiríntico atua de maneira eficiente na região de frequência de interesse. Por fim, todos os resultados experimentais apresentados corroboram as previsões dos métodos analítico e numérico (FEM). | |
| dc.description | Abstract: Metamaterials are structures that present atypical properties that are not achieved in common materials, such attributes are derived from their arrangement and geometry. In this context, several types of acoustic metamaterials have emerged as an alternative when it is desired to control the sound energy associated with any region in the frequency space, since this control happens mainly through the sound absorption coefficient. Inertial acoustic metamaterials have optimal qualities, such as: surface acoustic impedance corresponding to air impedance and sound absorption coefficient, due to local resonances produced by components based on Helmholtz resonators. Thus, the present work based on a model of acoustic metamaterial of labyrinthine type existing in the literature, performs a priori, a sensitivity analysis of the model to characterize the geometric parameters that decisively influence its behavior, then parametric optimization is performed through a heuristic method aspiring to achieve an optimal sound absorption in the frequency range of 100 Hz to 500 Hz. The samples of the proposed geometries were constructed using 3D printing technology using the molten deposition technique. Then, the samples were evaluated and the results obtained were validated through tests in an impedance tube. A sound absorption coefficient of 0.91 at 294 Hz during the experimental validation of a sample from the sensitivity analysis was obtained. It is also presented an experimental investigation of a sample from parametric optimization in which was obtained a sound absorption coefficient of 0.90 in 203 Hz, which demonstrates that the model of acoustic metamaterial of labyrinthine type acts efficiently in the region of frequency of interest. Finally, all the experimental results presented corroborate the predictions of the analytical and numerical methods (FEM). | |
| dc.format | 190 p.| il., gráfs. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.subject | Engenharia mecânica | |
| dc.subject | Absorção do som | |
| dc.subject | Materiais acusticos | |
| dc.title | Análise de um metamaterial acústico do tipo labiríntico na absorção sonora de baixas frequências | |
| dc.type | Dissertação (Mestrado) | |
