Bolsa 14/09703-7 - Sistemas mecânicos, Sistemas não lineares - BV FAPESP
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Modelagem de um gerador piezelétrico em sistemas não lineares

Processo: 14/09703-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2014
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2015
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Vicente Lopes Junior
Beneficiário:Renan Sanches Geronel
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Assunto(s):Sistemas mecânicos   Sistemas não lineares   Transmissão de energia elétrica por corrente contínua   Atuadores piezoelétricos   Análise não linear de estruturas
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Coleta de Energia | Nao linearidade | piezeletricidade | sistemas bi-estáveis | dinâmica de sistemas mecânicos

Resumo

A necessidade crescente de suprimento energético tem levado a busca de métodos de obtenção de fontes alternativas. Energia elétrica pode ser extraída de energia solar, térmica, eólica, energia mecânica entre outras. A principal vantagem desta forma de coleta de energia é a utilização de fontes naturais, além de não tornar preciso a reposição de baterias, pilhas. Atualmente, vê-se o uso de combinação de formas de energias, como a utilização da piezeletricidade em conjunto com magnética, com eólica, com solar, entre outras. Esta combinação garante sistemas com maior eficiência. Piezeletricidade é um tipo de energia elétrica produzida a partir da pressão mecânica. Sabe-se que, a partir de uma pressão aplicada a um determinado objeto, uma carga negativa é produzida no lado de expansão e uma carga positiva é criada na parte de compressão (separação das cargas). Quando a pressão é desfeita, uma corrente elétrica flui através do material, podendo ser aproveitada para o acúmulo de energia. Sabe-se que o ambiente possui uma frequência variável, sendo difícil a adequação da frequência do sistema. Para isso, utilizam-se sistemas não lineares para aumentar a eficiência do coletor. Usualmente nos projetos de coleta de energia com materiais piezelétricos, utilizam-se cerâmicas piezelétricas acopladas a uma estrutura base. Neste trabalho, o objetivo será aproveitar as propriedades de sistemas não lineares para aumentar a geração de energia através dos sistemas denominados bi ou multi-estáveis. Este tipo de sistema será avaliado através de suas configurações básicas. Será utilizada uma viga com um piezelétrico em sua extremidade fixa; e a adição de dois imãs, sendo um na extremidade livre da viga e outro alinhado ao primeiro, mas em uma estrutura fixa independente da viga. Os resultados para as estruturas lineares e não lineares serão avaliados experimentalmente.

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