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Título: MITIGATION OF IMPULSIVE EFFORTS USING ELASTIC METAMATERIALS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): GUSTAVO SIMAO RODRIGUES

Colaborador(es):  HANS INGO WEBER - Orientador
Número do Conteúdo: 32965
Catalogação:  08/02/2018 Idioma(s):  PORTUGUESE - BRAZIL

Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32965@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32965@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.32965

Resumo:
The purpose of this work is to apply elastic metamaterials in the mitigation of impulsive efforts generated by a firing of an armament. Impacts or impulsive forces are characterized by very high magnitudes of forces applied in an extremely small period of time, implying large accelerations and decelerations. Such behavior is widely studied in the literature in the impacting spheres of Newton s Cradle and this work has its beginning through the analysis of the behavior of these spheres and its contact force models. Next, Newton s Cradle is analyzed through the wave propagation approach and a comparison between numerical and analytical modeling is proven. Elastic metamaterials, components with special properties, are presented and their feature to block propagation in certain frequency bands is verified. A unit cell is also experimentally developed and its capacity to attenuate the propagation of a particular frequency band is tested. The recoil system, where the efficiency of employing the metamaterials is proposed, is modeled in a simplified way, as well as two new models are proposed in order to verify which one is most suitable for the application of metamaterials. Finally, the modeling of a possible application is made, aiming the construction of a device composed of elastic metamaterials to be employed in the mitigation of impulsive efforts and the reduction of the force transmitted to the support that the whole set is fixed is numerically proven.

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