Simulação de vigas flexíveis contendo atuadores piezoelétricos

• Autor(a) principal: Alfredo Rocha de Faria
• Data de Publicação: 1995
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1667
• topic: Vigas (suportes); Piezoeletricidade; Atuadores; Estruturas; Engenharia civil; Engenharia estrutural

Esse trabalho pretende prover as bases para a simulação e projeto de sistemas ativos para supressão de vibrações de estruturas flexíveis utilizando sensores e atuadores piezoelétricos. Uma abordagem por elementos finitos é utilizada para modelagem da resposta estática e dinâmica de vigas de Euler-Bernoulli que sofrem movimentos de corpo rígido e deformações elásticas. A viga pode conter sensores/atuadores piezoelétricos ligados a ela e estar sujeita a carregamentos mecânicos e/ou elétricos. A formulação é derivada de um princípio variacional que inclui a energia potencial total da estrutura e a energia potencial elétrica do material piezoelétrico, envolvendo variáveis mecânicas e elétricas. Um código computacional foi desenvolvido para verificar a formulação proposta usando o algoritmo de Wilson-';teta'; para integração das equações de movimento. O software foi utilizado para modelar uma viga flexível com amortecimento ativo induzido por atuadores piezoelétricos. Excelente concordância com resultados da literatura foi obtida para o caso usado como teste. Uma estratégia simples de controle (PD) foi implementada para amortecer ativamente a vibração da viga devido à rotação do cubo. O sistema amorteceu com sucesso a vibração tanto de rotação prescrita como de torque aplicado.