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Projeto e otimização de filtros modais usando redes de sensores piezelétricos (2009)

  • Authors:
  • Autor USP: PAGANI JUNIOR, CARLOS DO CARMO - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SEM
  • Subjects: DINÂMICA DE MÁQUINAS; OTIMIZAÇÃO MATEMÁTICA; ATUADORES PIEZELÉTRICOS; ALGORITMOS GENÉTICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Filtros modais permitem que se identifique a contribuição de cada modo de vibrar na resposta dinâmica de uma estrutura, o que pode simplificar o projeto de sistemas dinâmicos em diversas aplicações como controle de vibrações, controle de forma, monitoramento de integridade estrutural e aproveitamento de energia. O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para projetar e otimizar filtros modais a partir de uma rede de sensores piezelétricos discretos. É de especial interesse a relação entre a topologia da rede de sensores e o desempeno dos filtros modais obtidos pela soma ponderada dos sinais de tensão elétrica medida por cada sensor. A modelagem estrutural, usando o método dos elementos finitos com acoplamento eletromecânico, considera uma placa retangular de alumínio com trinta e seis sensores piezelétricos, em forma de pequenas pastilhas, colados sobre uma de suas superfícies. As topologias de rede consideradas neste trabalho consistem das possíveis combinações de trinta e seis sensores tomados doze a doze. Esta estratégia permite um amplo processo de otimização topológica a partir de um único modelo de elementos finitos. Duas funções-objetivo definem os índices de desempenho de cada topologia de rede avaliada, objetivando projetar filtros modais capazes de isolar a resposta dos primeiros modos de vibrar que maximizem a faixa de frequência e minimizem o número de sensores necessários. Em uma primeira abordagem ao problema de otimizaçãotopológica combinatorial, é utilizado o método de busca extensiva em um espaço de soluções reduzido. Em seguida, o problema é codificado para o uso de um algoritmo genético. Os resultados mostram que aumentos de 25% a 50% na faixa de frequência dos filtros modais podem ser obtidos a partir da otimização topológica da rede de sensores
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 02.09.2009
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      PAGANI JÚNIOR, Carlos do Carmo; TRINDADE, Marcelo Areias. Projeto e otimização de filtros modais usando redes de sensores piezelétricos. 2009.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-20102009-101624/ >.
    • APA

      Pagani Júnior, C. do C., & Trindade, M. A. (2009). Projeto e otimização de filtros modais usando redes de sensores piezelétricos. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-20102009-101624/
    • NLM

      Pagani Júnior C do C, Trindade MA. Projeto e otimização de filtros modais usando redes de sensores piezelétricos [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-20102009-101624/
    • Vancouver

      Pagani Júnior C do C, Trindade MA. Projeto e otimização de filtros modais usando redes de sensores piezelétricos [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-20102009-101624/


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