Dispersão de energia em um cristal granular hexagonal decorado
The decorated hexagonal granular crystal consists of main spherical grains arranged in a two-dimensional hexagonal array, with small spherical grains filling the interstitial spaces. These additional grains barely touch the main grains, increasing the number of contacts per grain. Additionally, all...
| Autor principal: | RAMOS, Jorde Anthonny Alves |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2024
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16576 |
| id |
ir-2011-16576 |
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ir-2011-165762024-11-04T13:31:14Z Dispersão de energia em um cristal granular hexagonal decorado RAMOS, Jorde Anthonny Alves MACHADO, Luis Paulo Silveira http://lattes.cnpq.br/0702289670734922 https://orcid.org/0000-0003-1587-3632 Cristal granular hexagonal Grão intersticial Energia mecânica Hexagonal granular crystal Interstitial grain Mechanical energy CNPQ::ENGENHARIAS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA ENERGIAS RENOVÁVEIS TECNOLOGIAS SUSTENTÁVEIS The decorated hexagonal granular crystal consists of main spherical grains arranged in a two-dimensional hexagonal array, with small spherical grains filling the interstitial spaces. These additional grains barely touch the main grains, increasing the number of contacts per grain. Additionally, all grains are initially at rest, with null velocities. For comparation, we used results from a similiar arrangement without decoration (i.e., without interstitial grains). We investigated the mechanical responses of both granular arrangements to the punctual incidence of an external grain. Our analysis focused on how the mechanical energy is dispersed and mitigated after a single initial impact. The proposed model confirmed the significant role of interstitial grains in the granular crystal. The decorated arrangement demonstrated accelerated behavior of the energy wavefront, both in its mitigation and propagation. In our analysis of energy scattering orientations, we found that the decorated arrangement exhibits greater energy mitigation and reorientation of return energy compared to the undecorated arrangement. Thus, the addition of interstitial grains promoves a greater return of mechanical energy to the external medium of origin. We conclude that with proper decoration, a granular crystal could act as a barrier against strong impacts. O cristal granular hexagonal decorado consiste em grãos esféricos principais dispostos em uma matriz hexagonal bidimensional, com pequenos grãos esféricos preenchendo os espaços intersticiais. Esses grãos adicionais mal tocam os principais, aumentando o numero de contatos por grão. Além disso, todos os grãos estão inicialmente em repouso, com velocidades nulas. Para comparação, utilizamos resultados de um arranjo semelhante sem decoração (ou seja, sem grãos intersticiais). Investigamos as respostas mecânicas de ambos os arranjos granulares a incidência pontual de um grão externo. Nossa analise concentrou-se em como a energia mecânica é dispersa e mitigada após um único impacto inicial. O modelo proposto confirmou o papel significativo dos grãos intersticiais no cristal granular. O arranjo decorado demonstrou um comportamento acelerado da frente de onda de energia, tanto em sua mitigação quanto em sua propagação. Em nossa analise das orientações de dispersão de energia, descobrimos que o arranjo decorado exibe uma maior mitigação de energia e reorientação da energia de retorno em comparação com o arranjo não decorado. Assim, a adição de grãos intersticiais promove um maior retorno de energia mecânica ao meio externo de origem. Concluímos que, com a decoração adequada, um cristal granular poderia atuar como uma barreira contra impactos fortes. UFPA - Universidade Federal do Pará 2024-11-04T13:30:49Z 2024-11-04T13:30:49Z 2024-02-29 Dissertação RAMOS, Jorde Anthonny Alves. Dispersão de energia em um cristal granular hexagonal decorado. Orientador: Luis Paulo Silveira Machado. 2024. viii, 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16576. Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16576 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético Disponível na internet via Sagitta |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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The decorated hexagonal granular crystal consists of main spherical grains arranged in a two-dimensional hexagonal array, with small spherical grains filling the interstitial spaces. These additional grains barely touch the main grains, increasing the number of contacts per grain. Additionally, all grains are initially at rest, with null velocities. For comparation, we used results from a similiar arrangement without decoration (i.e., without interstitial grains). We investigated the mechanical responses of both granular arrangements to the punctual incidence of an external grain. Our analysis focused on how the mechanical energy is dispersed and mitigated
after a single initial impact. The proposed model confirmed the significant role of interstitial grains in the granular crystal. The decorated arrangement demonstrated accelerated behavior of the energy wavefront, both in its mitigation and propagation. In our analysis of energy scattering orientations, we found that the decorated
arrangement exhibits greater energy mitigation and reorientation of return energy compared to the undecorated arrangement. Thus, the addition of interstitial grains promoves a greater return of mechanical energy to the external medium of origin. We conclude that with proper decoration, a granular crystal could act as a barrier
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