Controle de vibrações em estruturas laminadas com camadas elásticas, piezoelétricas e viscoelásticas

• Processo: 04/10255-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2005
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2007
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Marcelo Areias Trindade
• Beneficiário: Marcelo Areias Trindade
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle De Vibracoes | Elementos Finitos | Estruturas Laminadas | Otimizacao | Reducao De Modelos

Resumo

O objetivo geral deste projeto é de desenvolver métodos e modelos para o estudo do controle de vibrações em estruturas laminadas utilizando materiais piezoelétricos e viscoelásticos. O desenvolvimento de metodologias de projeto de estruturas laminadas "inteligentes", cujas camadas forneçam à estrutura os níveis de amortecimento necessário para dada operação e/ou a capacidade de adaptar suas propriedades em função das condições de operação, tem um enorme potencial de aplicação nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, automobilística e eletroeletrônica. Embora o número de grupos de pesquisa envolvidos com este tema venha crescendo bastante nos últimos anos, ainda existem várias questões em aberto no que tange à modelagem de estruturas laminadas com acoplamento multi-fisico, a construção de modelos reduzidos para aplicação no projeto dos sistemas de controle, a viabilidade da aplicação das estruturas inteligentes em sistemas práticos, o projeto e otimização das estruturas em função dos requisitos de operação, entre outros. Assim sendo, o presente projeto visa dar continuidade a pesquisas realizadas anteriormente com enfoque em: 1) desenvolvimento de modelos elementos finitos de viga e placa laminadas com camadas piezoelétricas e viscoelásticas, com atenção especial à modelagem do acoplamento piezoelétrico, em função da direção de polarização do material e da distribuição do campo elétrico ao longo da espessura, e do amortecimento viscoelástico, em função da freqüência e temperatura de operação; 2) desenvolvimento de metodologias de redução de modelos adaptados aos sistemas multi-físicos resultantes da modelagem de estruturas compostas de materiais piezoelétricos e viscoelásticos, com atenção especial à representação física de variáveis internas e o custo computacional das metodologias propostas face às técnicas tradicionais; 3) aplicação de técnicas de controle ativo, semi-ativo e passivo às estruturas laminadas, com especial atenção à viabilidade da aplicação de técnicas de controle ativo em situações reais da indústria, a minimização/reaproveitamento da energia requerida para atuação via materiais piezoelétricos e o controle passivo via atuadores piezoelétricos conectados a circuitos resistivos do tipo "shunt". (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE GODOY, TATIANE CORREA; TRINDADE, MARCELO AREIAS. Modeling and analysis of laminate composite plates with embedded active-passive piezoelectric networks. Journal of Sound and Vibration, v. 330, n. 2, p. 194-216, JAN 17 2011. (04/10255-7)

HEINSTEN F. L. DOS SANTOS; MARCELO A. TRINDADE. Structural vibration control using extension and shear active-passive piezoelectric networks including sensitivity to electrical uncertainties. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 33, n. 3, p. 287-301, 2011-09-00. (04/10255-7)

TRINDADE, M. A.; MAIO, C. E. B.. Multimodal passive vibration control of sandwich beams with shunted shear piezoelectric materials. Smart Materials and Structures, v. 17, n. 5, p. 055015, 2008. (04/15757-0, 04/10255-7, 06/00802-6)

PAGANI, JR., CARLOS C.; TRINDADE, MARCELO A.. Optimization of modal filters based on arrays of piezoelectric sensors. Smart Materials and Structures, v. 18, n. 9, p. 095046, 2009. (04/10255-7)

TRINDADE‚ MA. Optimization of active-passive damping treatments using piezoelectric and viscoelastic materials. Smart Materials and Structures, v. 16, n. 6, p. 2159, 2007. (04/10255-7)