Metamateriais acústicos: controle e otimização da absorção e atenuação sonora

Abstract

O controle da energia sonora nas baixas frequências, entre 100 e 1.000 Hz, por meio da aplicação de soluções inovadoras com metamateriais acústicos (MMA) tem-se tornado um assunto bastante relevante nos últimos anos. Essa importância está vinculada com a ampla possibilidade de opções e a eficiência na redução de ruído em relação aos materiais acústicos convencionais (materiais fibrosos e porosos, ressonadores, placas perfuradas, entre outros). Os MMA são definidos como estruturas periódicas que repetem uma célula unitária e possuem propriedades físicas e comportamento específicos para grandes comprimentos de onda (baixas frequências). Neste projeto de pesquisa, propostas de MMA do tipo labiríntico e periódico serão desenvolvidas para avaliar o comportamento dos coeficientes de absorção e transmissão sonora na região de frequências entre 100 e 1.000 Hz, aplicando o método da matriz de transferência (MMT) e simulação computacional por elementos finitos, para avaliar e otimizar os parâmetros físicos e geométricos. Esta pesquisa será desenvolvida em quatro etapas principais: definição do modelo geométrico de MMA labiríntico e periódico; representação dos modelos físico e geométricos dos MMA; análise de sensibilidade e otimização do modelo; e modelagem e simulação pelo método de elementos finitos.