Banca de DEFESA: LUCAS MESSIAS CUNHA DE ARAUJO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LUCAS MESSIAS CUNHA DE ARAUJO
DATA : 31/08/2026
HORA: 14:00
LOCAL: Plataforma Teams
TÍTULO:

Análise Numérico-Experimental de um Silenciador Baseado em Metamaterial Acústico Labiríntico

PALAVRAS-CHAVES:

Silenciador acústico, Metamaterial acústico, Célula unitária labiríntica, Perda de transmissão sonora, Avaliação numérico-experimental.

PÁGINAS: 133
RESUMO:

O controle de ruído em baixas frequências representa um desafio para silenciadores convencionais, uma vez que os elevados comprimentos de onda geralmente exigem dispositivos de grandes dimensões. Nesse contexto, este estudo apresenta a análise numérica e experimental de um silenciador baseado em metamateriais acústicos com células unitárias labirínticas, com o objetivo de aumentar a perda de transmissão sonora em baixas e médias frequências. A geometria proposta foi desenvolvida a partir de uma célula anular semelhante a um ressonador de Helmholtz com cavidade lateral, na qual foram introduzidas divisórias internas em formato de “L”. Essas estruturas, denominadas L2 e L3, aumentam o caminho efetivo percorrido pela onda no interior da cavidade e promovem o surgimento de múltiplas ressonâncias em uma configuração compacta. O comportamento acústico das células foi avaliado numericamente pelo método dos elementos finitos, utilizando uma análise acústica harmônica na faixa de 50 a 2500 Hz. A partir de análises paramétricas e do ajuste das dimensões internas, foram definidas quatro células-base, associadas às frequências de ressonância de 205, 290, 450 e 620 Hz. As unidades foram combinadas e repetidas para aumentar a amplitude da perda de transmissão e ampliar a faixa de atuação do conjunto. Ressonadores de Helmholtz do tipo ranhura (SHR) foram adicionados para melhorar o desempenho em regiões com menor atenuação, especialmente nas proximidades de 930 e 1750 Hz. O silenciador foi fabricado em PLA pelo processo de impressão 3D por deposição de material fundido e avaliado experimentalmente em um tubo de impedância com quatro microfones, na faixa de 100 a 2500 Hz. Os ensaios indicaram boa repetibilidade entre os protótipos, embora tenham sido observadas variações associadas à fabricação, à montagem e à colagem das peças. A comparação entre os resultados experimentais e o modelo com paredes rígidas revelou redução dos picos principais e o surgimento de ressonâncias adicionais, principalmente entre 100 e 1100 Hz. A inclusão da interação fluido-estrutura no modelo numérico aproximou a resposta calculada da experimental, indicando que a flexibilidade das paredes labirínticas influencia o desempenho acústico. Em comparação com uma câmara de expansão de mesmas dimensões externas, o silenciador proposto apresentou perda de transmissão superior na maior parte da faixa entre 205 e 2180 Hz. Os resultados demonstram que a combinação de células anelares labirínticas constitui uma alternativa compacta e eficaz para ampliar a atenuação sonora em uma faixa abrangente de baixas e médias frequências. A configuração preserva, ainda, a passagem central do duto principal aberta.

MEMBROS DA BANCA:
Externa à Instituição - GIOVANNA PISICCHIO ZANONI - UFSM
Interna - 1436914 - CARLA TATIANA MOTA ANFLOR
Externo à Instituição - CARLOS DE MARQUI JR. - USP
Interna - 1734228 - MARIA ALZIRA DE ARAUJO NUNES