Controle ativo-passivo de vibrações estruturais usando materiais piezelétricos: otimização e quantificação de incertezas (2012)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, HEINSTEN FREDERICH LEAL DOS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; VIBRAÇÕES DE MÁQUINAS (CONTROLE); ATUADORES PIEZELÉTRICOS
- Language: Português
- Abstract: Esta tese apresenta uma análise numérica do controle de vibrações estruturais através de cerâmicas piezelétricas em extensão conectadas a circuitos ativo-passivos compostos por resistência, indutância e fonte de tensão. Para tal, um modelo de elementos finitos de vigas sanduíche com três camadas elásticas e/ou piezelétricas foi desenvolvido. Realizou-se também uma modelagem dos componentes do circuito elétrico e seu acoplamento à estrutura gerando assim uma equação de movimento acoplada para a estrutura com elementos piezelétricos conectados aos circuitos elétricos. Uma análise harmônica das equações obtidas foi realizada para se obter uma avaliação preliminar dos efeitos causados pelos componentes elétricos do circuito na estrutura. Observou-se que os elementos passivos do circuito, resistência e indutância, tem não somente um efeito de absorvedor dinâmico de vibrações mas, também, promovem uma amplificação da autoridade de controle no caso de se atuar através da fonte de tensão. Usando a metodologia tradicional de projeto de absorvedores dinâmicos de vibrações, derivou-se expressões para os valores de resistência e indutância de modo a maximizar o desempenho passivo do sistema. Uma análise do efeito de incertezas das constantes piezelétricas e dielétricas da cerâmica piezelétrica considerada e dos componentes de resistência e indutância do circuito elétrico no desempenho do controle passivo e ativo-passivo de estrutura tipo viga cantilever foi realizada. O objetivo desta análise foi quantificar robustez e sensibilidade do controle proposto. Em sequida, um estudo de otimização dos valores de resistência e indutância do circuito elétrico em função da tensão elétrica de controle máxima a ser aplicada em uma placa com diversos atuadores piezelétricos foi realizado. Finalmente e também para a estrutura tipo placa, uma análisede incertezas da rigidez da cola na interface entre estrutura e atuadores piezelétricos e seus efeitos no desempenho do controle passivo e ativo-passivo foi realizada
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2012
- Data da defesa: 14.11.2012
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ABNT
SANTOS, Heinsten Frederich Leal dos Santos. Controle ativo-passivo de vibrações estruturais usando materiais piezelétricos: otimização e quantificação de incertezas. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-11052015-100332/. Acesso em: 12 fev. 2026. -
APA
Santos, H. F. L. dos S. (2012). Controle ativo-passivo de vibrações estruturais usando materiais piezelétricos: otimização e quantificação de incertezas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-11052015-100332/ -
NLM
Santos HFL dos S. Controle ativo-passivo de vibrações estruturais usando materiais piezelétricos: otimização e quantificação de incertezas [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-11052015-100332/ -
Vancouver
Santos HFL dos S. Controle ativo-passivo de vibrações estruturais usando materiais piezelétricos: otimização e quantificação de incertezas [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-11052015-100332/ - Controle de vibrações estruturais usando cerâmicas piezoelétricas em extensão e cisalhamento conectadas a circuitos híbridos ativo-passivos
- Performance of active and passive vibration control using piezoelectric materials subjected to uncertainties on electrical and material properties
- Effect of bonding layer uncertainties on the performance of surface-mounted piezoelectric sensors and actuators
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