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Avaliação numérica e experimental de configurações de cantilever com duas placas piezoelétricas para recuperação de energia de vibração.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1019022
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Rocha, Ronilson | - |
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Rocha, Ronilson | - |
| Autor(es): dc.contributor | Souza, Diogo Antônio de | - |
| Autor(es): dc.contributor | Souto, Carlos D'Andrade | - |
| Autor(es): dc.creator | Passos, Ian Eiras Versiani | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T15:35:12Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T15:35:12Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-08-12 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20819 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1019022 | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | - |
| Descrição: dc.description | Um dos grandes desafios atualmente é aproveitar a energia existente em um ambiente de forma eficiente. Dentro desse universo, há o interesse no desenvolvimento de sistemas capazes de alimentar dispositivos de baixa potência, em locais sem eletricidade ou que sejam inóspitos à operação humana. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de um sistema com duas placas contendo cerâmicas piezoelétricas capazes de recuperar a energia proveniente de vibração através da investigação numérica e experimental de duas configurações. Os recuperadores foram capazes de converter energia cinética em tensão elétrica. Trabalhos anteriores demonstraram algumas técnicas de recuperação de energia, a pesquisa incluiu as propriedades do material e dos coletores de energia. As geometrias testadas possuem duas placas mecanicamente dispostas em paralelo e em série. As análises, modal e harmônica, realizadas utilizando elementos finitos com a ferramenta ANSYS possibilitaram encontrar as frequências naturais das configurações e avaliar a influência do comportamento mecânico na geração de tensão elétrica quando a estrutura é colocada a vibrar em regime permanente. Os protótipos foram construídos e acoplados a um circuito retificador e uma carga. Além da montagem mecânica em série e paralelo, as conexões elétricas entre as cerâmicas piezoelétricas foram realizadas também em série e paralelo. Foram avaliadas as condições em circuito aberto (tensão alternada), com circuito retificador (tensão contínua) e com carga. Os resultados apontam que a montagem mecânica com duas placas em paralelo é aquela que apresenta a maior tensão, seja em circuito aberto, com retificador ou com a utilização de carga. Nesta configuração, o circuito elétrico, quando colocado em paralelo, apresenta o melhor resultado apenas com o retificador, mesmo quando submetido à carga. | - |
| Descrição: dc.description | One of the current major challenges is to efficiently harness energy existing in an environment. Within this realm, there is a growing interest in developing systems capable of powering low- power devices in locations without electricity or that are inhospitable to human operation. This study aims to evaluate the performance of a system comprising two plates containing piezoelectric ceramics capable of harvesting energy from vibration through numerical and experimental investigation of two configurations. The harvesters were able to convert kinetic energy into electrical voltage. Previous works demonstrated some energy harvesting techniques; the research included the properties of the material and energy harvesters. The tested geometries consist of two plates mechanically arranged in parallel and in series. Modal and harmonic analyses, conducted using finite element methods with the ANSYS tool, enabled the determination of natural frequencies of the configurations and assessment of the mechanical behavior's influence on electrical voltage generation when the structure is subjected to permanent vibration. Prototypes were constructed and coupled to a rectifier circuit and a load. In addition to the mechanical assembly in series and parallel, electrical connections between the piezoelectric ceramics were also made in series and parallel. Conditions were evaluated in open circuit (alternating voltage), with rectifier circuit (continuous voltage), and with load. The results indicate that the mechanical assembly with two plates in parallel yields the highest voltage, whether in open circuit, with rectifier, or with the use of load. In this configuration, the electrical circuit, when placed in parallel, exhibits the best result only with the rectifier, even when subjected to load. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| Direitos: dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | - |
| Direitos: dc.rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 24/06/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecânica - vibração | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Energia - vibração | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Método dos elementos finitos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecãnica - placas piezoelétricas | - |
| Título: dc.title | Avaliação numérica e experimental de configurações de cantilever com duas placas piezoelétricas para recuperação de energia de vibração. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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