Análise computacional dos efeitos sensor e atuador de uma pastilha piezelétrica fixada sobre uma placa
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7274 |
Resumo: | O presente trabalho propõe realizar um estudo de um material piezoelétrico acoplado a uma chapa metálica retangular comportando-se tanto como sensor quanto atuador eletromecânico. Os conceitos fundamentais e o desenvolvimento teórico do efeito piezoelétrico são apresentados. Primeiramente, foi realizado uma análise para conhecer as frequências naturais do sistema em estudo, e em seguida, foi-se realizado as análises buscando seu comportamento em diferentes condições. Os resultados são apresentados através de uma modelagem por meio do método de elementos finitos no software comercial Ansys Multiphysics onde aspectos relevantes do comportamento estático e dinâmico sob vibração são avaliados, tais como deflexão, frequências naturais e potencial elétrico. Para finalizar, os resultados das simulações são confrontadas com os resultados experimentais realizados anteriormente em laboratório. |
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2020-11-10T18:21:55Z2020-11-10T18:21:55Z2016-11-18MARTINS, Diego Rafael. Análise computacional dos efeitos sensor e atuador de uma pastilha piezelétrica fixada sobre uma placa. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7274O presente trabalho propõe realizar um estudo de um material piezoelétrico acoplado a uma chapa metálica retangular comportando-se tanto como sensor quanto atuador eletromecânico. Os conceitos fundamentais e o desenvolvimento teórico do efeito piezoelétrico são apresentados. Primeiramente, foi realizado uma análise para conhecer as frequências naturais do sistema em estudo, e em seguida, foi-se realizado as análises buscando seu comportamento em diferentes condições. Os resultados são apresentados através de uma modelagem por meio do método de elementos finitos no software comercial Ansys Multiphysics onde aspectos relevantes do comportamento estático e dinâmico sob vibração são avaliados, tais como deflexão, frequências naturais e potencial elétrico. Para finalizar, os resultados das simulações são confrontadas com os resultados experimentais realizados anteriormente em laboratório.This work proposes the study of a piezoelectric material attached to a rectangular metallic board as both sensor and actuator behavior. The fundamental concepts and the theoretical developments are presented. First of all, in order to accomplish this work goals, it was necessary make a study of its natural frequencies, and then different analysis attempting to understand the behavior of this material in several conditions that can be submitted. The results are presented thought a numerical simulation in the Ansys commercial software where relevant aspects of the static and dynamic behavior under vibration are evaluated, such as deflection, natural frequencies and electric potential. For finishing this work, the simulation results are compared with the experimental results previously achieved in the laboratory.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAPiezoeletricidadeAnálise modalMétodo dos elementos finitosPiezoelectricityModal analysisFinite element methodAnálise computacional dos efeitos sensor e atuador de uma pastilha piezelétrica fixada sobre uma placainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioBorges, Adailton SilvaBorges, Adailton SilvaMolina, Fabian Andres LaraKoroishi, Edson HidekiMartins, Diego Rafaelinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COEME_2016_2_11.pdfapplication/pdf1370458http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7274/1/CP_COEME_2016_2_11.pdfef6f16c2ecee3ac2479ec11881f09a52MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7274/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COEME_2016_2_11.pdf.txtExtracted texttext/plain51174http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7274/3/CP_COEME_2016_2_11.pdf.txtcbefce228fa7383c13a4d01e1678c8dcMD53THUMBNAILCP_COEME_2016_2_11.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1318http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7274/4/CP_COEME_2016_2_11.pdf.jpg872c168cbef06a35ccad75e4e5e0765eMD541/72742020-11-10 16:21:55.889oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-10T18:21:55Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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O presente trabalho propõe realizar um estudo de um material piezoelétrico acoplado a uma chapa metálica retangular comportando-se tanto como sensor quanto atuador eletromecânico. Os conceitos fundamentais e o desenvolvimento teórico do efeito piezoelétrico são apresentados. Primeiramente, foi realizado uma análise para conhecer as frequências naturais do sistema em estudo, e em seguida, foi-se realizado as análises buscando seu comportamento em diferentes condições. Os resultados são apresentados através de uma modelagem por meio do método de elementos finitos no software comercial Ansys Multiphysics onde aspectos relevantes do comportamento estático e dinâmico sob vibração são avaliados, tais como deflexão, frequências naturais e potencial elétrico. Para finalizar, os resultados das simulações são confrontadas com os resultados experimentais realizados anteriormente em laboratório. |
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