Thermal control of a shape memory alloy for actuation in the Sommerfeld effect of a non-ideal system

• Autor(a) principal: Kossoski, Adriano
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3506
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Ligas (Metalurgia); Controle de temperatura; Dispositivos eletromecânicos; Vibração; Alloys; Temperature control; Electromechanical devices; Vibration; Engenharia Mecânica

Os estudos da vibração mecânica e do comportamento de um sistema dinâmico se caracterizam como atividades essenciais em projetos de engenharia. Além da vibração mecânica, sistemas eletromecânicos podem apresentar outro tipo de comportamento, onde ocorre a troca de energia entre a estrutura mecânica e a(s) fonte(s) de excitação. Estes sistemas recebem a classificação de sistemas não ideias. Neste tipo de sistema, ao mesmo tempo em que a fonte de alimentação influencia diretamente a dinâmica da estrutura mecânica, a fonte de excitação sofre uma influência recíproca da estrutura, alterando seu comportamento e causando uma perda de energia que seria utilizada pelo(s) motor(es). Surge então o interesse da aplicação de materiais inteligentes para a atenuação e controle dos efeitos que surgem neste tipo de sistema. Os materiais inteligentes possuem a capacidade de alterar alguma propriedade específica na presença de determinado impulso, alterando características físicas quando necessário e assim, podendo servir como sensores e/ou atuadores. Esta dissertação de mestrado contribui para área do estudo dos materiais inteligentes, propondo uma abordagem de controle da vibração e do efeito Sommerfeld em um sistema não ideal através do uso de um atuador do tipo Liga com Memória de Forma (LMF) - material que possui a capacidade de alterar sua forma física em presença de uma alteração de temperatura. Inicialmente, é feita a caracterização de um atuador LMF através de um experimento prático, onde diversas tensões elétricas são aplicadas sobre o material. Estas tensões são posteriormente relacionadas com a recuperação da deformação, corrente elétrica consumida e com as temperaturas de superfície do atuador. Onde para a obtenção das temperaturas do material LMF foram utilizados sensores de fibra ótica, específicos para esta aplicação. Para demonstrar a funcionalidade do atuador com memória de forma, um protótipo equivalente do sistema do tipo não ideal foi construído e instrumentado. Após o sistema ter seu comportamento avaliado, foi proposto a instalação de um atuador LMF sendo o mesmo ativado através de um controlador ON/OFF projetado.