Estruturas multivigas para coletores vibracionais piezelétricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Matheus Valente, 1993-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637713
Resumo: Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior
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spelling Estruturas multivigas para coletores vibracionais piezelétricosMultibeam structure for vibrational piezoelectric harvesteEnergia - Fontes alternativasVibraçãoDispositivos piezoelétricosEnergy harvestingVibrationPiezoelectric devicesOrientador: Auteliano Antunes dos Santos JúniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Coletores de energia vibracional estão entre as principais soluções abordadas em estudos de viabilização de sensores autônomos. A razão desta é a grande quantia de energia perdida devido a vibrações não desejadas nos sistemas mecânicos, além da sua disponibilidade na natureza. Dentre as muitas questões a serem respondidas, a principal delas é relacionada a melhor configuração para cada aplicação específica. Este trabalho apresenta o estudo de duas estruturas proeminentes, a espiral ortogonal (OSo) e o ziguezague (PZ), propostas como soluções de micro e pequena escala, composta de múltiplas vigas para a coleta de energia. Dois modelos de previsão das estruturas foram construídos os quais possibilitaram estudos de sensibilidade, além de uma otimização sujeita a critérios de vida em serviço. Demonstrou-se ser possível extrair até 4,8 mW a 14,6 Hz com coletores com substrato de 2,2 mm de alumínio, com uma área superficial inferior a 1600 mm². Estes resultados mostraram que a solução tem um grande potencial de aproveitamento para a construção de redes de monitoramento em ambientes com baixa frequênciaAbstract: Vibrational energy collectors are among the main solutions addressed in autonomous sensor feasibility studies. The reason for this is the large amount of energy lost due to unwanted vibrations in mechanical systems, in addition to their availability in nature. Among the many questions to be answered, the main one is related to the best design for each specific application. This study presents two prominent structures, the orthogonal spiral (OSo) and the zigzag (PZ), proposed as micro and small scale solutions, a multi-beams structure for energy harvesting. Tow prediction models were build and compared, in order to allow a sensitivity study, as well as an optimization bounded to in-service life criteria. It has been shown to be possible to extract up to 4.8 mW at 14.6 Hz with a harvester of 2.2 mm aluminum substrate, with a surface area of less than 1600 mm2. These results showed that the solution has great potential for building monitoring networks in low frequency environmentsMestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-Mastelari, NiederauerMarqui Junior, Carlos DeUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLopes, Matheus Valente, 1993-20192019-07-31T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (112 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637713LOPES, Matheus Valente. Estruturas multivigas para coletores vibracionais piezelétricos. 2019. 1 recurso online (112 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637713. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1095868Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-12-09T17:05:40Zoai::1095868Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-12-09T17:05:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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