Modelos espectrais de estruturas Honeycomb acopladas a piezoelétricos com circuito shunt para controle e atenuação de vibrações

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Autor(es): dc.contributorMachado, Marcela Rodrigues-
Autor(es): dc.creatorBorges, Matheus Canêdo Ribeiro-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-22T13:04:28Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-22T13:04:28Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-09-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-09-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-09-
Data de envio: dc.date.issued2023-04-24-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48634-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/817243-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.-
Descrição: dc.descriptionA utilização de metaestruturas combinadas com funcionalidades de materiais inteligentes possibilita a inovação de materiais funcionais, da classe de metamateriais inteligentes e metaestruturas inteligentes. Algumas dessas metaestruturas utilizam materiais piezoelétricos (PZT) que, por meio da adição de circuitos com configurações distintas, conseguem modificar as propriedades de rigidez e amortecimento da estrutura. Em geral, os controles passivos de PZT com circuitos shunt são realizados utilizando topografias de circuitos passivos compostos por elementos capacitivos, indutivos e resistivos. Diversas configurações estão disponíveis, e cada tipo de circuito shunt pode influenciar o comportamento das vibrações e propagações de onda de uma estrutura de forma específica. Baseado nesses conceitos, este trabalho explora a aplicação de tal controle em três metaestruturas, um viga, uma célula hexagonal e uma placa honeycomb. Essas estruturas estão equipadas com camadas de PZTs contendo circuitos shunt em configurações resistivas (R), indutivas (L), capacitivas (C), indutivo-capacitivas (LC), resistivo-indutivas (RL), resistivo-indutivo-capacitivas (RLC), multi-impedâncias (multishunt) e arco-íris (Rainbow ou graded). Para a modelagem matemática e analítica dessas metaestruturas foi utilizado o Método do Elemento Espectral (MEE). Com esses modelos espectrais, foram extraídas as Funções de Respostas em Frequência (FRF) das metaestruturas para apresentação de uma análise dinâmica dos sistemas estudados. Os resultados mostram que a formulação espectral adotada e a implementação de controle passivo utilizando circuitos shunt são adequadas para viabilizar projetos de controle de vibrações em metaestruturas. O controle das estruturas se mostraram eficazes para atenuação e mitigação de vibrações nas faixas de frequências de projeto.-
Descrição: dc.descriptionThe use of metastructures combined with the functionalities of smart materials enables the innovation of functional materials from the class of smart metamaterials and smart metastructures. Some of these metastructures use piezoelectric materials (PZT) that modify the structure’s stiffness and damping properties by adding circuits with different configurations. Passive PZT controls with shunt circuits are generally realized using capacitive, inductive, and resistive circuit topographies. Several configurations are available, and each type of shunt circuit can influence the behaviour of vibrations and wave propagation of a structure in a specific way. Based on these concepts, this work explores the application of such control in three metastructures, a beam, a hexagonal cell and a honeycomb plate. These structures are equipped with layers of PZTs containing shunt circuits in resistive (R), inductive (L), capacitive (C), inductive-capacitive (LC), resistive-inductive (RL), resistive-inductivecapacitive (RLC) configurations ), multi-impedance (multishunt) and rainbow (rainbow or graded). For the mathematical and analytical modelling of these metastructures, the Spectral Element Method (SEM) was used. These spectral models extracted the Frequency Response Functions (FRF) of the metastructures to present a dynamic analysis of the studied systems. The results show that the adopted spectral formulation and the implementation of passive control using shunt circuits are adequate to enable vibration control projects in metastructures. The control of the structures proved effective for attenuating and mitigating vibrations in the design frequency ranges.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Tecnologia (FT)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectMateriais inteligentes-
Palavras-chave: dc.subjectVibração - ondas sonoras-
Título: dc.titleModelos espectrais de estruturas Honeycomb acopladas a piezoelétricos com circuito shunt para controle e atenuação de vibrações-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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