LOGIN / Acesse o sistema

Esqueceu sua senha? Redefina aqui.

Ainda não possui uma conta? Cadastre-se aqui!

REDEFINIR SENHA

Insira o endereço de email associado à sua conta que enviaremos um link de redefinição de senha para você.

Ainda não possui uma conta? Cadastre-se aqui!

Este conteúdo é exclusivo para membros ABCM

Inscreva-se e faça parte da comunidade

CADASTRE-SE

Tem uma conta?

Torne-se um membros ABCM

Veja algumas vantagens em se manter como nosso Associado:

Acesso regular ao JBSMSE
Boletim de notícias ABCM
Acesso livre aos Anais de Eventos
Possibilidade de concorrer às Bolsas de Iniciação Científica da ABCM.
Descontos nos eventos promovidos pela ABCM e pelas entidades com as quais mmantém acordo de cooperação.
Estudantes de gradução serão isentos no primeiro ano de afiliação.
10% de desconto para o Associado que pagar anuidade anntes de completar os 12 meses da última anuidade paga.
Desconto na compra dos livros da ABCM, entre eles: "Engenharia de Dutos" e "Escoamento Multifásico".
CADASTRE-SE SEGUIR PARA O VIDEO >

Tem uma conta?

Eventos Anais de eventos

Anais de eventos

COBEM 2023

27th International Congress of Mechanical Engineering

Vibration Mitigation and Energy Harvesting with Bistable Resonators in Metamaterial Beams

Submission Author: João Pedro Canisso Valese Norenberg , MS
Co-Authors: João Pedro Canisso Valese Norenberg, Americo Barbosa da Cunha Junior
Presenter: Americo Barbosa da Cunha Junior

doi://10.26678/ABCM.COBEM2023.COB2023-1140

 

Abstract

Metamaterials are designed engineering systems that have qualities that are not seen in conventional materials. They may offer excellent energy absorption, acoustic insulation, negative compressibility, and other properties. Engineers are using these materials in various fields, including spatial, medical, and military applications. This study focuses on designing a metamaterial-based structure capable of simultaneously attenuating mechanical waves and generating low-power electrical energy. By converting vibrations into electricity, this structure eliminates the need for batteries in sensors or other embarked devices, reducing environmental impact, and can also supply energy to active control. The proposed structure consists of a cantilever beam with resonators equipped with piezoelectric material to convert kinetic energy into electricity. These oscillators induce local resonance, establishing a bandgap region where elastic waves cannot propagate. Linear and nonlinear resonators with bistable potential are considered. Their performances are studied and compared. Numerical simulations are conducted, and the results show that nonlinearity reduces resonance peaks and widens the bandgap for vibration attenuation. In terms of power generation, nonlinearity expands operating bandwidth and optimizes the amount of recovered energy. The study concludes that nonlinear resonators are essential to improve both vibration attenuation and energy harvesting. Additionally, the use of bistable resonators opens exciting possibilities for developing novel configurations that can further enhance the performance of the system.

Keywords

metamaterial, Vibration Attenuation, piezoelectric energy harvesting, bistable systems, nonlinear system

 

DOWNLOAD PDF

 

‹ voltar para anais de eventos ABCM