Desenvolvimento de piezometaestruturas aeronáuticas para atenuação passiva e coleta de energia (2021)
- Authors:
- USP affiliated author: FARIA, MURILO AUGUSTO COSTA - EESC
- School: EESC
- Sigla do Departamento: SAA
- Subjects: PIEZOELETRICIDADE; VIBRAÇÕES DE AERONAVES; ESTRUTURA DE AERONAVES
- Keywords: Frequência natural; Frequência de ressonância; Vibrações mecânicas; Metaestruturas
- Language: Português
- Abstract: A presente monografia de conclusão de curso propõe uma investigação em estruturas piezolásticas aeronáuticas obedecendo à um arranjo geométrico periódico para fins de atenuação e geração de energia elétrica a partir de sinais de vibração estruturais. O tema geração ou coleta de energia empregando-se materiais piezelétricos na conversão eletro-mecânica é comumente denominado de piezoelectric energy harvesting. Trata-se de tema atual e de relevada importância no contexto de aplicações tecnológicas envolvendo a utilização de tais materais. O arranjo funcional periódico de células estruturais tem sido comumente denominado de metaestrutura, tema também de grande interesse em investigações recentes devido principalmente à extensa gama de aplicações em acústica e dinâmica estrutural, como é o caso do controle passivo de vibração e ruído. No contexto da tecnologia estrutural aeronáutica, as piezometaestruturas podem proporcionar aplicações interessantes em coleta de energia e em atenuação de vibrações mecânicas em sistemas estruturais como pode ser o caso de uma asa que está submetida a carregamentos aerodinâmicos oscilatórios, excitações provindas da operação dos motores e tembém a possível ocorrência de instabilidades aeroelásticas como o Flutter. Assim, o objetivo principal desta proposta é estudar o comportamento dinâmico, teórica e experimentalmente, de metaestruturas aeronáuticas piezelásticas com aplicações em atenuação passiva geração e aproveitamento de energia elétrica a partir de sinais de vibração estrutural. Para tanto, será formulado um modelo teórico a partir de um determinado arranjo funcional periódico a partir de células estruturais piezoelásticas. Tal modelo será estudado em simulações com auxílio do software de elementos finitos visando a obtenção de suas características de resposta em frequência, estrutural e eletromecânica, bem como sua eficiência noprocesso de conversão eletro-mecânica de energia. Um protótipo físico será construído para fins de obtenção de dados experimentais que possam ser comparados com os resultados obtidos a partir das simulações numéricas. Espera-se que a execução do presente projeto traga subsídios para aplicações tecnológicas em atenuação passiva e aproveitamento de energia a partir da utilização de metaestruturas piezoeláticas em elementos estruturais de aeronaves.
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2021
-
ABNT
FARIA, Murilo Augusto Costa. Desenvolvimento de piezometaestruturas aeronáuticas para atenuação passiva e coleta de energia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e06fe313-fc9e-40a5-bf6e-6a2fb8cd8e07/Faria_Murilo_AugustoCosta_tcc.pdf. Acesso em: 03 maio 2024. -
APA
Faria, M. A. C. (2021). Desenvolvimento de piezometaestruturas aeronáuticas para atenuação passiva e coleta de energia (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e06fe313-fc9e-40a5-bf6e-6a2fb8cd8e07/Faria_Murilo_AugustoCosta_tcc.pdf -
NLM
Faria MAC. Desenvolvimento de piezometaestruturas aeronáuticas para atenuação passiva e coleta de energia [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 03 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e06fe313-fc9e-40a5-bf6e-6a2fb8cd8e07/Faria_Murilo_AugustoCosta_tcc.pdf -
Vancouver
Faria MAC. Desenvolvimento de piezometaestruturas aeronáuticas para atenuação passiva e coleta de energia [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 03 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e06fe313-fc9e-40a5-bf6e-6a2fb8cd8e07/Faria_Murilo_AugustoCosta_tcc.pdf
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