Desarrollo de un elemento finito de viga con material piezoeléctrico para cosecha de energía

Autores
Beltramo, Emmanuel; Stuardi, José Enrique; Preidikman, Sergio
Año de publicación
2019
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Beltramo, Emmanuel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Beltramo, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.
Fil: Stuardi, José Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Preidikman, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.
En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en laposibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en elmedio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativaviable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita deenergía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo,se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando elprincipio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos nolineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión.El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas que se utilizanpara disipar energía. Este elemento resulta útil para modelar cosechadores aeroelásticos de energía y seimplementará en futuros trabajos para modelar estructuras alares multifuncionales. Adicionalmente sepresentan las ecuaciones rectoras de un elemento finito con actuadores piezoeléctricos.
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Fil: Beltramo, Emmanuel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Beltramo, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.
Fil: Stuardi, José Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.
Fil: Preidikman, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.
Ingeniería Mecánica
Materia
No linealidad geométrica
Vibraciones mecánicas
Energía eléctrica
Ingeniería
TECHNOLOGY
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
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Acceder
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En las últimas décadas el aprovechamiento de las vibraciones mecánicas para generarenergía eléctrica ha sido un tema de investigación creciente. La motivación tiene su origen en laposibilidad de alimentar a pequeños dispositivos electrónicos a partir de la energía disponible en elmedio ambiente. Las fuentes naturales se caracterizan por ser inagotables y resultan una alternativaviable a las baterías tradicionales que suelen ser bastante voluminosas, almacenan una cantidad finita deenergía, tienen vida limitada y poseen productos químicos que pueden ser peligrosos. En este trabajo,se desarrollan las ecuaciones de movimiento de un elemento finito de viga tridimensional usando elprincipio de Hamilton generalizado. Se adopta un modelo viga de Rayleigh y se incorporan términos nolineales en el tensor de deformaciones para considerar el acoplamiento entre la carga axial y la flexión.El elemento incorpora dos láminas piezoeléctricas embebidas y dos resistencias eléctricas que se utilizanpara disipar energía. Este elemento resulta útil para modelar cosechadores aeroelásticos de energía y seimplementará en futuros trabajos para modelar estructuras alares multifuncionales. Adicionalmente sepresentan las ecuaciones rectoras de un elemento finito con actuadores piezoeléctricos.
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