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Produção do Corpo Docente

Carlos De Marqui Junior

Professor Titular do Departamento de Engenharia Aeronáutica da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. Foi Professor Visitante no Center for Intelligent Materials Systems and Structures (CIMSS) da Virginia Polytechnic Institute and State University (2008-2009) e também no Smart Structures and Dynamical Systems Laboratory (SSDSL) da Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology (2015). Atualmente coordena o Laboratório de Aeroelasticidade e Estruturas Inteligentes do Departamento de Engenharia Aeronáutica da EESC/USP onde são realizadas pesquisas básicas e aplicadas em aeroelasticidade, vibrações, metamateriais e cristais fonônicos. A utilização de materiais inteligentes visa conferir multifuncionalidade a estruturas elásticas e aeroelásticas como, por exemplo, capacidade de atenuação de vibração, manipulação de energia de vibração e conversão de vibração em eletricidade. A melhoria do desempenho vibroacústico de sistemas inteligentes através de parâmetros adaptativos e programáveis também vem sendo investigada. Atualmente, é coordenador do Projeto Temático ENVIBRO (Periodic Structure Design and Optimization for Enhanced Vibroacoustic Performance), financiado pela FAPESP e que envolve pesquisadores da USP, UNICAMP, UNESP, ITA, além de colaboradores internacionais. É também membro do Comitê Técnico de Energy Harvesting da ASME (USA), membro do Comitê Técnico de Materiais Inteligentes da ABCM (2017-2021), membro eleito do Adaptive Structures Material Systems (ASMS) Branch da Aerospace Division da ASME (EUA) e membro permanente do Comitê de Programa da Conferência Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems IX, parte da SPIE Smart Structures + Nondestructive Evaluation. Foi coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (2019-2020) e, atualmente, é presidente da Comissão de Pós-Graduação da EESC/USP. (Texto informado pelo autor)

  • http://lattes.cnpq.br/5018715698946656 (01/03/2025)
  • Rótulo/Grupo: AER
  • Bolsa CNPq: Nível 1D
  • Período de análise:
  • Endereço: Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia Aeronáutica. Avenida do Trabalhador Sancarlense 400 Pq Arnold Schimidt 13566590 - São Carlos, SP - Brasil Telefone: (16) 33739417 Ramal: 9417 Fax: (16) 33739590 URL da Homepage: http://www.eesc.usp.br/smm/aeronautica/docentes/demarqui.htm
  • Grande área: Engenharias
  • Área: Engenharia Aeroespacial
  • Citações: Google Acadêmico

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

Prêmios e títulos

Participação em eventos

Organização de eventos

Lista de colaborações

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

  • Total de projetos de pesquisa (5)
    1. 2023-Atual. Análise aeroelástica e controle de VANTs bioinspirados para aplicações de engenharia
      Descrição: O uso de veículos aéreos não-tripulados (VANTs) tem sido cada vez mais frequênte, com diversas aplicações de engenharia, militares e de entretenimento. Em particular, os VANTs inspirados em insetos e passáros têm demonstrando potencial para se desenvolver uma nova geração de veículos aéreos, com maior eficiência e flexibilidade para diferentes missões. No entanto, as características aeroelásticas destes veículos ainda são pouco conhecidas. Neste sentido, o presente projeto de pesquisa compreende investigações sobre a dinâmica aeroelástica de micro e pequenos VANTs bioinspirados. A pesquisa consiste em desenvolver modelos aeroelásticos para veículos tipo inseto e tipo pássaro, com ênfase em incluir os efeitos da flexibilidade estrutural e da aerodinâmica. O projeto também compreende o desenvolvimento de novos controladores para se obter forças de atuação capazes de manter o VANT em uma trajetória definida. Os controladores são especialmente baseados em desigualdades matriciais lineares devido a possibilidade se obter ganhos de controle ótimos ao se formular o problema envolvendo otimização convexa. A investigação considera aplicações de transporte de carga com voo de uma formação com múltiplos VANTs, bem como aplicações de monitoramento de fronteiras, para as quais tipicamente é necessário maior tempo de voo. Assim, células solares são consideradas distribuídas nos VANTs, com capacidade de geração de energia e recarregamento de baterias durante o voo. O projeto de pesquisa compreende também o projeto, fabricação e montagens destes VANTs, além de campanhas de ensaio em túnel de vento e em voo, visando comprovar as metodologias e modelagens desenvolvidas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Carlos De Marqui Junior - Integrante / BUENO, DOUGLAS D. - Coordenador / Antonio Marcos Cossi - Integrante / Camila Gianini Gonsalez Bueno - Integrante / Rodrigo Borges Santos - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    2. 2022-Atual. Metamateriais manufaturáveis em massa com inclusões passivas e inteligentes para a atenuação em banda larga de ruído e vibração
      Descrição: Uma consciência cada vez maior do impacto negativo da exposição ao ruído e vibração em nossa saúde, junto com demandas ecológicas e econômicas cada vez mais rígidas, levou a uma busca intensiva por soluções leves para os problemas de ruído e vibração. Os metamateriais mostraram grande potencial para superar as soluções tradicionais. Embora promissores, a fabricação de metamateriais está longe de ser madura: o uso do estado-da-arte depende de metodologias ad-hoc ou pontuais, já que as inclusões ressonantes são muitas vezes de geometria intrincadas, representando desafios significativos para produção em massa. Além disso, seu desempenho predominantemente de banda estreita constitui um obstáculo importante para se tornarem soluções de engenharia amplamente aplicáveis. O foco deste projeto é criar novos metamateriais manufaturáveis em massa, com inclusões passivas e inteligentes, para controle de ruído e vibração de banda larga. Para atingir esse objetivo desafiador, uma nova abordagem de fabricação modular será desenvolvida e demonstrada, combinando os recursos de produção em massa de moldes de injeção com a alta versatilidade da manufatura aditiva para permitir a integração de inclusões inteligentes. Uma estrutura eficiente de modelagem de metamateriais multifísicos será desenvolvida e construída para otimizar os parâmetros de inclusão e configurações espaciais a fim de obter desempenho vibroacústico de banda larga, que será validado em protótipos físicos de demonstradores.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . Integrantes: Carlos De Marqui Junior - Integrante / Jaime Alberto Mosquera Sanchez - Integrante / DE OLIVEIRA, LEOPOLDO P.R. - Coordenador / Elke Deckers - Integrante / Claus Claeys - Integrante / Lucas Van Belle - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    3. 2022-Atual. Desenvolvimento de Metamateriais Programáveis para Isolamento de Vibração e Ruídos em Painéis Aeronáuticos
      Descrição: Metapainéis são estruturas que excedem o desempenho típico de seus pares convencionais, explorando as propriedades das estruturas periódicas. Neste contexto, Metamateriais Programáveis se beneficiam das propriedades ajustáveis de materiais inteligentes (e.g. ressonadores piezelétricos e ligas com memória de forma) para adaptar o desempenho vibroacústico de estruturas aeronáuticas. Sistemas adaptativos podem ser reconfigurados em função de variações externas, como temperatura e umidade, ou em função de condições operacionais distintas como decolagem, pouso e cruzeiro. Neste projeto, investigaremos o desempenho vibro-acústico de painéis de metamateriais localmente ressonantes gradados cujo parâmetro de gradação é a frequência de ressonância de células unitárias. O ajuste das propriedades dinâmicas se dará no domínio elétrico (no caso das células piezelétricas) ou pela temperatura (no caso das células de ligas de memória de forma). Sendo assim, este projeto pretende explorar sistemas mecanicamente periódicos, com células unitárias uniformes, conectados a circuitos elétricos analógicos e digitais reconfiguráveis. Do acoplamento eletromecânico resultam sistemas cujas propriedades variam espacialmente (sistemas gradados) cujo desempenho vibroacústico depende do padrão de gradação. Além disso, esta técnica permite alterar a directividade de radiação sonora, com potencial de aplicação em manipulação de ondas acústicas. A viabilidade do uso combinado destas técnicas e o potencial de desempenho destas aplicações no controle de ruído e vibrações são questões de relevância atual e com potencial de criação de novos produtos. Desafios técnicos e acadêmicos serão abordados, dentre eles, destacam-se o desenvolvimento de estratégias eficientes de projeto e simulação destes sistemas complexos, a construção de protótipos e demonstradores para validar os modelos e estudos de caso, a análise de variabilidade e robustez inerentes ao processo e seu impacto no desempenho do sistema.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (3) . Integrantes: Carlos De Marqui Junior - Integrante / Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira - Integrante / Michael John Brennan - Integrante / Paulo Jose Paupitz Gonçalves - Coordenador. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    4. 2019-Atual. Periodic Structure Design and Optimization for ENhanced VIBROacoustic Performance - ENVIBRO
      Descrição: Este projeto combina esforços de grupos de pesquisa da Universidade de São Paulo, Universidade do Estado de São Paulo, Universidade de Campinas e Instituto Tecnológico de Aeronáutica, assim como de colaboradores internacionais, para pesquisas relacionadas a estruturas periódicas no contexto de materiais fonônicos e metamateriais elásticos/acústicos. Materiais fonônicos e metamateriais possuem comportamentos exóticos, como capacidade de reorganizar propagação de ondas, realizar mecanismos similares a diodos, apresentar bandgaps em determinadas faixas de frequência e capacidade de localização/concentração de energia, que não são observados em materiais naturais. Eles possuem grande potencial para substituir materiais tradicionais em aplicações desafiadoras na engenharia assim como viabilizar soluções inovadoras para diferentes problemas de engenharia. O projeto é organizado em quatro pacotes de trabalho com o intuito de solucionar desafios científicos relacionados com estruturas quase periódicas e acopladas, projeto e otimização de metaestruturas, estruturas periódicas não lineares e metaestruturas inteligentes. As interseções entre os pacotes de trabalho e os resultados deles esperados têm grande potencial para gerar novos conhecimentos e também aplicações com inovações científicas e tecnológicas relevantes em engenharia mecânica e aeroespacial.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Carlos De Marqui Junior - Coordenador / Domingos Alves Rade - Integrante / Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira - Integrante / Michael John Brennan - Integrante / José Roberto de França Arruda - Integrante / José Maria Campos dos Santos - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Outra.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    5. 2018-2021. Enhanced and Adaptive Metamaterials Using Smart Materials
      Descrição: Metamaterials are a class of engineered material exhibiting properties that do not occur naturally or are not obtained from their constituent materials. Elastic/acoustic metamaterials can tailor the propagation of elastic waves through the generation frequency ranges of strong wave attenuation (bandgaps), that are either the result of wave scattering at periodic impedance mismatch zones (Bragg scattering) or are generated by resonating units. Although the use of smart materials has been explored by different research groups to obtain linear locally resonant piezoelectric metastructures, the development of smart metastructures with adaptive characteristics still deserves significant research efforts. Therefore, this goal in this proposal is to present experimentally validated modeling of adaptive smart metastructures by exploiting piezoelectric materials combined with linear and nonlinear shunt circuits as well as the different effects of shape memory alloys. In the first case (piezoelectricity), different types of nonlinearities will be added to the electrical domain of the problem (polynomial nonlinearities, nonlinear energy sinks, negative mass density and stiffness) to obtain multi-mode and wideband frequency regions of strong wave attenuation. Nonlinear analog and digital shunt circuits will be developed to obtain adaptive bandgap and also periodic structures acting as a filter for travelling waves and break symmetry of wave propagation. In the second case, tunable metamaterials will be obtained by exploiting temperature activation of SMA springs and also pseudoelasticity. The content of the present proposal is agreement with the previous experience of the Laboratory of Aeroelasticity and Smart Structures (LASS) of the EESC USP in collaboration with the Smart Structures and Dynamical Systems Laboratory (SSDSL) of the Georgia Institute of Technology.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (2) . Integrantes: Carlos De Marqui Junior - Coordenador / Tarcício Marinelli Pereira Silva - Integrante / Alper Erturk - Integrante / Sousa, V C - Integrante / Marcel Araújo Clementino - Integrante / Gabriela Mayumi de Freitas Otsubo - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.

Prêmios e títulos

  • Total de prêmios e títulos (3)
    1. Article in the ?Highlights? collection of Physical Review Applied: Editor's' Suggestion - Interface states in two-dimensional quasicrystals with broken inversion symmetry, Physical Review Applied.. 2025.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    2. Paper Broadening the frequency response of a Duffing-type piezoelectric shunt by means of negative capacitance - Highlighted as one of the Most Popular, Journal of Sound and Vibration.. 2025.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.
    3. Paper Adaptive Locally Resonant Metamaterials Leveraging Shape Memory Alloys - Editors' Pick, Journal of Applied Physics.. 2018.
      Membro: Carlos De Marqui Junior.

Participação em eventos

  • Total de participação em eventos (4)
    1. ICAST 2024: The 33rd International Conference on Adaptive Structures and Technologies. Frequency conversion in a tunable piezoelectric topological metamaterial beam. 2024. (Congresso).
    2. XII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. Piezoelectric Metamaterials: Modeling and Aplications. 2024. (Congresso).
    3. Congresso Nacional de Engenharia Mecânica 2022. Metamateriais piezelétricos programáveis e adaptativos (Keynote). 2022. (Congresso).
    4. USNC/TAM 2022. Exploring Programmable Defect Modes in Piezoelectric Metamaterials (Invited Lecture). 2022. (Congresso).

Organização de eventos

  • Total de organização de eventos (4)
    1. SANTOS, J. M. C. ; ARRUDA, J. R. F. ; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO P.R. ; GONCALVES, P. J. P. ; RADE, D. A. ; De Marqui Jr, C. XLIV Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering: Modelling, Design and Additive Manufacturing on Vibro-Acoustic Metamaterials and Phononic Crystals. 2023. Congresso
    2. SANTOS, J. M. C. ; RADE, D. A. ; BRENNAN, M. J. ; De Marqui Jr, C ; FABRO, A. T. ; PAVANELLO, R.. CILAMCE-PANACM-2021: Modelling, Design and Additive Manufacturing on Vibro-Acoustic Metamaterials and Phononic Crystals. 2019. Congresso
    3. DE MARQUI JR., C.. COBEM 2013 - Membro da Comissão Organizadora e Presidente do Comitê Científico. 2013. (Congresso).. . 0.
    4. DE MARQUI JR., C.. ASME 2011 Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems - session organizer/chair. 2011. (Congresso).. . 0.

Lista de colaborações

  • Colaborações endôgenas (3)
    • Carlos De Marqui Junior ⇔ Jaime Alberto Mosquera Sánchez (9.0)
      1. MOSQUERA-SÁNCHEZ, J.A. ; ALFAHMI, O. ; Erturk, A ; De Marqui Jr, C. Broadening the frequency response of a Duffing-type piezoelectric shunt by means of negative capacitance. JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION. v. online, p. 118344, issn: 0022-460X, 2024.
      2. MOSQUERA-SÁNCHEZ, J.A. ; De Marqui, C.. Broadband and multimode attenuation in Duffing- and NES-type piezoelectric metastructures. INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES. v. 269, p. 109084, issn: 0020-7403, 2024.
      3. SANCHEZ, J. A. M. ; De Marqui Junior, Carlos. Dynamics and wave propagation in nonlinear piezoelectric metastructures. NONLINEAR DYNAMICS. v. online, p. s11071-021-0678-29, issn: 0924-090X, 2021.
      4. THOMES, RENAN L. ; MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME A. ; DE MARQUI, CARLOS. Bandgap widening by optimized disorder in one-dimensional locally resonant piezoelectric metamaterials. JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION. v. 512, p. 116369, issn: 0022-460X, 2021.
      5. SAMPAIO, LUCAS Y.M. ; RODRIGUES, GABRIEL K. ; MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME A. ; DE MARQUI, CARLOS ; de Oliveira, Leopoldo P.R.. Membrane smart metamaterials for unidirectional wave propagation problems. JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION. v. 512, p. 116374, issn: 0022-460X, 2021.
      6. MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME ALBERTO ; OOTANI, NICHOLAS KIM ; De Marqui, Carlos. Effects of negative capacitance circuits on the vibration attenuation performance of a nonlinear piezoelectric metastructure. Em: Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems XVI, p. 64, 2022.
      7. MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME ALBERTO ; De Marqui, Carlos. Effect of negative capacitance circuits on the performance of the piezoelectric nonlinear energy sink. Em: Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems IX, p. 74-20, 2020.
      8. LIMA THOMES, RENAN ; MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME ALBERTO ; DE MARQUI, CARLOS. An investigation of optimal non-uniform locally resonant piezoelectric metamaterials. Em: Active and Passive Smart Structures and Integrated Systems IX, p. 37-10, 2020.
      9. RODRIGUES, G. K. ; SANCHEZ, J. A. M. ; De Marqui Jr., Carlos ; Oliveira, L.P.R.. On the acoustic radiation of a 1D piezoelectric metastructure. Em: 25th International Congress of Mechanical Engineering, p. 1-7, 2019.

    • Carlos De Marqui Junior ⇔ Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira (5.0)
      1. SCHIMIDT, CAMILA SANCHES ; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO PISANELLI RODRIGUES ; DE MARQUI, CARLOS. Vibro-acoustic performance of graded piezoelectric metamaterial plates. COMPOSITE STRUCTURES. v. 327, p. 117656, issn: 0263-8223, 2024.
      2. SCHIMIDT, CAMILA SANCHES ; DE OLIVEIRA, LEOPOLDO PISANELLI RODRIGUES ; DE MARQUI, CARLOS. Reconfigurable piezoelectric metamaterial for selective noise directivity. JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION. v. 118472, p. 118472-28, issn: 0022-460X, 2024.
      3. SAMPAIO, LUCAS Y.M. ; RODRIGUES, GABRIEL K. ; MOSQUERA-SÁNCHEZ, JAIME A. ; DE MARQUI, CARLOS ; de Oliveira, Leopoldo P.R.. Membrane smart metamaterials for unidirectional wave propagation problems. JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION. v. 512, p. 116374, issn: 0022-460X, 2021.
      4. SCHIMIDT, CAMILA SANCHES ; de Oliveira, L.P.R. ; JANSSEN, S. ; CLAYES, C. ; DECKERS, E. ; DE MARQUI JUNIOR, C.. Sound directivity control by tailoring piezoelectric metamaterial vibration modes. Em: ISMA2024 conference on Noise and Vibration Engineering, p. 2652-2665, 2024.
      5. SCHIMIDT, C. ; DE MARQUI JUNIOR, C. ; de Oliveira, Leopoldo P.R.. Broadening noise reduction via graded smart metamaterials. Em: International Conference on Noise and Vibration Engineering - ISMA 2022, v. 1, p. 3060-3070, 2022.

    • Carlos De Marqui Junior ⇔ Rodrigo Nicoletti (1.0)
      1. OLIVEIRA, P. ; NICOLETTI, R. ; De Marqui Junior, Carlos. Beam Corrugated with Macro Fiber Composite Patches for Active Band Gap Formation. Em: 26th International Congress of Mechanical Engineering - COBEM 2021, 2021.




(*) Relatório criado com produções desde 2015 até 2025
Data de processamento: 03/04/2025 20:54:10