Dinâmica de estruturas em compósito com fibras ativas de piezelétricos

• Processo: 09/08538-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2010
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Flávio Donizeti Marques
• Beneficiário: Wesley Barbosa Rodrigues Filho
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Aeroelasticidade de aeronaves Estrutura de aeronaves Dinâmica das estruturas Atuadores piezoelétricos Análise modal experimental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeroelasticidade | Análise Modal | estruturas inteligentes | Fibras ativas em compósitos | Aeroelasticidade

Resumo

O desenvolvimento de estruturas aeronáuticas segue grande tendência no uso cada vez maior de materiais compósitos. Tais materiais proporcionam componentes estruturais mais leves e com níveis de resistência adequados ao uso aeronáutico. Novas propostas de arranjos estruturais em aeronaves levam as preocupações relacionadas aos problemas de vibração e o perigo de instabilidades aeroelásticas. Nesses casos, o uso de estratégias de controle ativo ou de formas avançadas de sensoriamento têm sido alternativas modernas em aeroelasticidade. Recentemente, um novo conceito tem se tornado mais popular nos meios de pesquisa, a saber, o conceito de estruturas inteligentes. Estruturas inteligentes são aquelas onde atuadores e sensores estão incorporados à estrutura, bem como altamente integrados à lógica de controle. Esse conceito está sendo possível devido ao desenvolvimento de novos materiais para constituição de atuadores e sensores, por exemplo, os materiais piezelétricos. Com o desenvolvimento de componentes piezelétricos menores e em formatos diversificados, cresce o estudo de novas aplicações envolvendo este tipo de material. A indústria aeroespacial, em particular, tem grande interesse devido ao potencial para atender os altos requisitos de projeto necessários nesta área. Fibras piezelétricas podem ser inseridas em materiais compósitos, criando as chamadas fibras ativas em compósitos (do inglês, active fiber composites - AFCs), que têm aplicações diversas, como monitoramento da saúde estrutural, controle aeroelástico e de supressão de vibrações, posicionamento de precisão, entre outras. O objetivo desse trabalho de iniciação científica é de investigar o comportamento dinâmico de estruturas em compósitos com fibras piezelétricas incorporadas ao laminado (AFCs). Modelo matemático via método dos elementos finitos e ensaios modais com estruturas ativas serão realizados e resultados comparados. Esse trabalho faz parte dos desenvolvimentos do orientador do candidato junto ao subprojeto no INCT de Estruturas Inteligentes em Engenharia do CNPq. (AU)