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Projeto de atuadores baseados em placas piezelétricas através do método de otimização topológica

Processo: 06/50640-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2006
Vigência (Término): 30 de junho de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
Pesquisador responsável:Emílio Carlos Nelli Silva
Beneficiário:Paulo Henrique Nakasone
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Otimização estrutural   Método dos elementos finitos

Resumo

Atuadores e sensores baseados em placas piezelétricas têm apresentado uso crescente no campo de estruturas inteligentes. O projeto compreende o desenvolvimento de um software de otimização topológica e um software de elementos finitos para obter a distribuição de material piezelétrico em atuadores baseados em placa de maneira a projetá-los com características dinâmicas especificadas, ou seja, para freqüências e modos de vibrar específicos. Trata-se de um campo de pesquisa ainda pouco explorado na comunidade científica de otimização estrutural. Além disso, a construção de atuadores projetados através do software também deverá ser feita, possibilitando a validação de resultados computacionais, através de medições experimentais que serão realizadas com os equipamentos disponíveis no departamento. Dentre as aplicações que motivaram o projeto de atuadores de placa piezelétrica vale destacar o projeto da bomba de fluxo piezelétrica, que vem sendo desenvolvido dentro do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, onde o objetivo é projetar atuadores com formas de vibrar diferentes de maneira a maximizar o desempenho da bomba de fluxo em termos de vazão e pressão geradas. Nesse sentido esse projeto consiste num primeiro passo onde é focado o projeto do atuador em si, sem levar em conta sua interação com as demais partes da bomba. (AU)

Publicações científicas
(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)
MOTTA MELLO, LUIS AUGUSTO; KIYONO, CESAR YUKISHIGUE; NAKASONE, PAULO HENRIQUE; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Design of quasi-static piezoelectric plate based transducers by using topology optimization. Smart Materials and Structures, v. 23, n. 2 FEB 2014. Citações Web of Science: 4.
NAKASONE, P. H.; SILVA, E. C. N. Dynamic Design of Piezoelectric Laminated Sensors and Actuators using Topology Optimization. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v. 21, n. 16, p. 1627-1652, NOV 2010. Citações Web of Science: 31.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
NAKASONE, Paulo Henrique. Projeto de transdutores baseados em placas piezelétricas através do método de otimização topológica.. 2011. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica São Paulo.

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