Projeto e verificação experimental de um pitch link piezelétrico inteligente para redução de vibração em helicópteros

Autor(es)

Marcel Araujo Clementino

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2019-02-06

Membros da banca

Carlos De Marqui Junior; Luiz Carlos Sandoval Goes; Paulo Jose Paupitz Goncalves; Leopoldo Pisanelli Rodrigues de Oliveira; Domingos Alves Rade

• Orientador: Carlos De Marqui Junior; Fred Nitzsche

Resumo

Os materiais piezelétricos têm sido amplamente utilizados em pesquisas que visam a atenuação de vibrações em diversos ramos da engenharia. Em geral, os sistemas de controle de vibrações são classificados como sistemas ativos e passivos, os quais utilizam, respectivamente, o efeito piezelétrico inverso e direto. Recentemente, estes materiais passaram a ser conectados a circuitos chaveados para o tratamento não linear de sua saída elétrica (tensão/corrente), resultando nos controladores semiativos e semipassivos. Dentre as diversas configurações apresentadas na literatura, algumas podem ser diretamente comparadas com sistemas mecânicos utilizados para a redução de vibrações em helicópteros, como é o caso do Active Pitch Link (APL), o qual possibilita a combinação de molas para controlar a variação de sua rigidez. Embora este dispositivo proporcione a atenuação de frequências relevantes para helicópteros, alguns pontos negativos são apontados, como a dependência de uma fonte externa de energia para seu funcionamento e possibilidade de falhas mecânicas (devido ao atrito constante). Deste modo, o objetivo deste projeto é desenvolver um pitch link inteligente, utilizando materiais piezelétricos, do qual se espera ter bom desempenho na redução de vibrações e evitar problemas típicos de sistemas mecânicos, como o APL. Diferentes técnicas de controle foram utilizadas com o novo pitch link visando reduzir vibrações de uma frequência alvo. Esta tese descreve as atividades realizadas durante o desenvolvimento deste projeto e apresenta os resultados obtidos a partir de uma série de ensaios experimentais realizados com o dispositivo proposto, incluindo ensaios de vibração em bancada e ensaios rotativos. A nova configuração proposta refere-se a um sistema eletromecânico em estado sólido, proposto para tentar solucionar os problemas envolvidos com um pitch link mecânico, fornecendo um desempenho similar em termos de atenuação de vibração (AU)

• Processo FAPESP: 13/15264-3 - Projeto e Verificação Experimental de um Pitch Link Semi-Ativo para Redução de Vibrações em Helicópteros
• Beneficiário: Marcel Araujo Clementino
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado