Controle passivo de vibrações em vigas sanduíche usando atuadores piezoelétricos: análise paramétrica e otimização

• Processo: 04/15757-0
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de março de 2005
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2006
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Marcelo Areias Trindade
• Beneficiário: Carlos Eduardo Bassi Maio
• Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Cisalhamento Vibrações Método dos elementos finitos

Resumo

A utilização de materiais piezoelétricos, na função de sensores e atuadores distribuídos, para o controle de vibrações estruturais tem um enorme potencial de aplicação nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, automobilística e eletroeletrônica. Em função da eletrônica escolhida para acoplar os atuadores e sensores piezoelétricos, o controle estrutural pode ser passivo e/ou ativo. O controle passivo é especialmente interessante, visto que a injeção de energia no sistema não é necessária e a dissipação da energia mecânica da estrutura se dá por meio de sua transformação em energia elétrica e posteriormente em energia térmica. Este trabalho visa desenvolver uma análise da performance de sistemas de controle passivo tipo "shunt" associados a atuadores piezoelétricos em cisalhamento para a redução de vibrações em vigas sanduíche. O trabalho será desenvolvido com base em modelos elementos finitos já desenvolvidos pela equipe. A interação entre o transdutor piezoelétrico em cisalhamento e o sistema de controle, com base em circuitos existentes na literatura, será modelada e implementada em ambiente MATLAB. Em seguida, simulações numéricas do comportamento dinâmico do sistema serão realizadas com ênfase na análise paramétrica e otimização das propriedades do sistema de controle e do transdutor piezoelétrico. A proposição de parâmetros ótimos com base na análise numérica também é prevista. Uma posterior verificação experimental poderá ser realizada em função do tempo disponível. (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)

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. Citações Web of Science: 20.