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Desenvolvimento de um recuperador de energia cinética para alimentação de sistemas de monitoramento.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1025340
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Pessin, Gustavo | - |
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães, Gustavo Paulinelli | - |
| Autor(es): dc.contributor | Pessin, Gustavo | - |
| Autor(es): dc.contributor | Teles, Vinícius Carvalho | - |
| Autor(es): dc.contributor | Souto, Carlos D'Andrade | - |
| Autor(es): dc.creator | Pereira, Fernanda Durães de Souza | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T15:50:09Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T15:50:09Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-05 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-05 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18204 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1025340 | - |
| 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 | A captação de energia cinética é promissora para alimentar dispositivos e sensores sem fio em locais onde a troca de baterias é difícil, o que reduz custos e impactos ambientais. Materiais piezoelétricos desempenham um papel fundamental, com estudos focados em ampliar a eficiência e capacidade de produção de eletricidade para circuitos de baixo consumo. Nesse contexto, desenvolver um protótipo, cujo comportamento possa ser determinado através do método de elementos finitos, abre caminhos para estabelecer informações que influenciam no produto final garantindo uma replicabilidade de maneira mais adequada para fins aplicados. O objetivo principal deste estudo visa desenvolver e validar um protótipo de recuperador de energia cinética, por meio da transdução piezoelétrica, empregando um modelo numérico através do método de elementos finitos. Já os objetivos específicos englobam simulações numéricas e experimentais, validações numérico-experimentais, bem como um teste de conceito envolvendo a integração do protótipo com um sistema de monitoramento de pequeno porte. Uma metodologia central empregada é a análise numérica, utilizando a ferramenta computacional Ansys, destacando-se a importância de estabelecer um protocolo sistemático para avaliação comparativa entre resultados teóricos e experimentais, visando a previsão do comportamento de protótipos destinados a aplicações industriais. As avaliações realizadas demonstraram uma concordância satisfatória entre os resultados obtidos por meio do modelo numérico e os dados experimentais, com uma margem de validação abaixo de 5% de diferença. Isso evidencia a eficácia do modelo proposto em representar de forma aceitável o comportamento observado na prática. Ademais, destaca-se que o protótipo construído foi capaz de alimentar um capacitor, armazenando energia suficiente para garantir o funcionamento de um sensor de monitoramento e medição, operando com uma tensão elétrica retificada de 3,5V, por um período significativo, com sucesso. Os resultados obtidos corroboram a viabilidade dos sistemas piezoelétricos como fontes de energia alternativa, fornecendo um sólido embasamento sobre esses transdutores para fomentar futuras pesquisas e aplicações em diversos setores da indústria e da engenharia. | - |
| Descrição: dc.description | Kinetic energy harvesting shows promise for powering wireless devices and sensors in locations where battery replacement is difficult, thus reducing costs and environmental impacts. Piezoelectric materials play a crucial role, with studies focused on enhancing efficiency and electricity production capacity for low-consumption circuits. In this context, developing a prototype, whose behavior can be determined through the finite element method, paves the way for establishing information influencing the final product, ensuring replicability more effectively for applied purposes. The main objective of this study aims to develop and validate a kinetic energy harvester prototype through piezoelectric transduction, employing a numerical model via the finite element method. Specific objectives encompass numerical and experimental simulations, numerical-experimental validations, as well as a proof-of-concept test involving integration of the prototype with a small-scale monitoring system. A central methodology employed is numerical analysis, utilizing the computational tool Ansys, underscoring the importance of establishing a systematic protocol for comparative evaluation between theoretical and experimental results, aiming at predicting the behavior of prototypes intended for industrial applications. The evaluations conducted demonstrated satisfactory agreement between results obtained through the numerical model and experimental data, with a validation margin below 5% difference. This evidences the efficacy of the proposed model in reasonably representing observed behavior in practice. Furthermore, it is highlighted that the constructed prototype was able to power a capacitor, storing sufficient energy to ensure the operation of a monitoring and measurement sensor, operating with a rectified electrical voltage of 3.5V, for a significant period, successfully. The results obtained corroborate the viability of piezoelectric systems as alternative energy sources, providing a solid foundation on these transducers to foster future research and applications across various sectors of industry and engineering. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| 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 04/06/2024 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 | Energia - fontes alternativas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Dinâmica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Transdutores piezoelétricos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Método dos elementos finitos | - |
| Título: dc.title | Desenvolvimento de um recuperador de energia cinética para alimentação de sistemas de monitoramento. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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