Propagação de ondas em cadeias granulares com desordem

dc.contributor.advisor1MACHADO, Luis Paulo Silveira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0702289670734922
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-1587-3632
dc.contributor.memberMESQUITA, Andre Luiz Amarante
dc.contributor.memberBELICH JUNIOR, Humberto
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1331279630816662
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3879935393431243
dc.creatorFREITAS, João Guilherme Pinto de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1307672179028498
dc.date.accessioned2026-02-26T14:34:24Z
dc.date.available2026-02-26T14:34:24Z
dc.date.issued2025-02-28
dc.description.abstractThe propagation of wavefront amplitude in disordered granular chains exhibits distinct characteristics influenced by structural variability, grain mechanical properties, and initial excitation conditions. In this work, we perform numerical simulations using a model based on Hertzian interaction and a predictor-corrector integration method to analyze the impact of disorder level on momentum dissipation along the chain. Different materials and initial velocities were considered to evaluate wavefront propagation. The results indicate that, for low disorder (ε ≤ 10%),the wavefront maintains its coherence. At high disorder levels (10% ≤ ε ≤ 100%),intense wavefront fragmentation occurs, characterizing a regime dominated by local interactions. Quadratic fits were employed to describe the decay of the wavefront amplitude in low-disorder chains, while a power-law fit was found to be suitable for highly disordered systems. The influence of grain mechanical properties was analyzed, demonstrating that material stiffness affects energy dispersion but does not significantly alter the global decay pattern. These results contribute to the understanding of the dynamics of disordered granular systems and their applications in material engineering and impact control.
dc.description.resumoA propagação da amplitude da frente de onda em cadeias granulares desordenadas apresenta características distintas, influenciadas pela variabilidade estrutural, pelas propriedades mecânicas dos grãos e pelas condições iniciais de excitação. Neste trabalho, realizamos simulações numéricas utilizando um modelo baseado na interação de Hertz e um método de integração preditor-corretor, analisando o impacto do grau de desordem na dissipação do momento linear ao longo da cadeia. Foram considerados diferentes materiais e velocidades iniciais para avaliar a propagação. Os resultados indicam que, para baixa desordem (ε ≤ 10%), a frente de onda mantém sua coerência. Em altos níveis de desordem (10% ≤ ε ≤ 100%),ocorre fragmentação intensa da frente de onda, caracterizando um regime dominado por interações locais. Ajustes quadráticos foram empregados para descrever o decaimento da amplitude da frente de onda em cadeias com baixa desordem, enquanto um ajuste por lei de potência mostrou-se adequado para níveis elevados de desordem. A influência das propriedades mecânicas dos grãos foi analisada, demonstrando que a rigidez do material afeta a dispersão da energia, mas não altera significativamente o padrão global do decaimento. Estes resultados contribuem para a compreensão da dinâmica de sistemas granularmente desordenados e suas aplicações na engenharia de materiais e no controle de impacto.
dc.description.sponsorshipFAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas
dc.identifier.citationFREITAS, João Guilherme Pinto de. Propagação de ondas em cadeias granulares com desordem. Orientador: Luis Paulo Silveira Machado. 2025. [3], 62 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18026. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18026
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentNúcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruípt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energéticopt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.source.uriDisponível na internet via Sagittapt_BR
dc.subjectPropagação de ondas
dc.subjectCadeias granulares
dc.subjectDesordem estrutural
dc.subjectDissipação de energia
dc.subjectModelagem numérica
dc.subjectWave propagation
dc.subjectGranular chains
dc.subjectStructural disorder
dc.subjectEnergy dissipation
dc.subjectNumerical modeling
dc.subject.areadeconcentracaoTECNOLOGIAS SUSTENTÁVEIS
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROPRIEDADES MECANICAS E ACUSTICAS DA MATERIA CONDENSADA
dc.subject.linhadepesquisaTECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE
dc.titlePropagação de ondas em cadeias granulares com desordem
dc.typeDissertaçãopt_BR

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