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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
COMPORTAMENTO DINÂMICO NÃO-LINEAR EM DISPOSITIVOS DE COLHEITA DE ENERGIA UTILIZANDO MATERIAIS PIEZELÉTRICOS
Submission Author:
Luciana Loureiro da Silva Monteiro , RJ
Co-Authors:
Fernando Savi Drummond, Luciana Loureiro da Silva Monteiro, Marcelo Savi
Presenter: Luã Guedes Costa
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0114
Abstract
A colheita de energia baseada em vibrações utilizando elementos piezelétricos tem despertado grande interesse nas mais variadas áreas. O grande desafio atual é otimizar o desempenho dos sistemas de geração de energia para viabilizar uma maior variedade de aplicações. Nesse sentido, não linearidades mecânicas, elétricas e do acoplamento eletromecânico têm sido amplamente estudadas. Este trabalho considera um sistema arquétipo composto de um oscilador mecânico acoplado a um circuito elétrico através de um elemento piezelétrico. Não linearidades mecânicas são consideradas através de uma força de restituição tipo Duffing, com não linearidade cúbica e biestável. O desempenho do sistema de colheita de energia é analisado através de diagramas de potência elétrica de saída, potência mecânica de entrada e de eficiência em função da frequência. Os resultados mostram que a amplitude de excitação e o tipo de resposta do sistema são determinantes para a colheita de energia. Variações na amplitude podem introduzir mudanças consideráveis no comportamento da potência elétrica coletada e da eficiência, definindo regiões de interesse para melhoria do desempenho dos dispositivos de geração de energia.
Keywords
Materiais piezoelétricos, Colheita de energia, Dinâmica Não Linear
