MODELAGEM ANALÍTICA DE UMA VIGA EM BALANÇO UTILIZANDO MATERIAL PIEZELÉTRICO

O presente trabalho apresenta a modelagem analitica de uma viga de aluminio em balanco segundo a teoria elastica de Euler-Bernoulli, com atuadores piezeletricos incorporados que aplicam momentos concentrados em parte da estrutura quando aplicado um potencial eletrico. Para realizacao deste trabalho foram realizadas pesquisas bibliograficas sobre a modelagem da viga de aluminio, o material piezeletrico e sobre o acoplamento eletromecânico desses materiais. Alem da pesquisa bibliografica relativa a modelagem matematica do problema, ao material piezeletrico e aos sistemas inteligentes. O presente trabalho tem como etapas: a modelagem analitica de uma viga de aluminio em balanco e do acoplamento eletromecânico entre a viga e o atuador piezeletrico; implementacao computacional do modelo matematico, ou seja, representar o fenomeno fisico atraves de equacoes matematicas e apresenta-los via simulacoes computacionais, com a variacao de parâmetros, tais como o posicionamento e o numero de atuadores acoplados a estrutura, de maneira a posicionar os atuadores piezeletricos onde o sistema se torna mais controlavel, minimizando assim, o esforco do controlador; validacao dos resultados obtidos computacionalmente com eventuais resultados oriundos da bibliografia. As simulacoes computacionais serao implementadas no software MATLAB. A partir da revisao bibliografica feita, percebe-se que este e um campo de pesquisa em crescimento e promissor para pesquisas mais aprofundadas, assim, o trabalho tem como perspectivas futuras a implementacao computacional das equacoes obtidas a partir da modelagem do problema, ou seja, da estrutura do tipo viga, em diversas condicoes de contorno, com elementos piezeletricos incorporados, a fim de estudar seu comportamento, o desenvolvimento de uma metodologia de otimizacao parametrica para a distribuicao otima do atuador piezeletrico, permitindo assim, projetar estruturas inteligentes com capacidade de auto-amortecimento, ou seja, que tem a capacidade de atenuar as vibracoes estruturais induzidas por excitacoes externas, visando tambem a melhoria da capacidade de sensoriamento e atuacao do sistema. Atraves deste trabalho de pesquisas podemos perceber o quanto a matematica esta envolvida e e importante na modelagem de diversos problemas. Ajudando assim, no estimulo do raciocinio logico e na ampliacao o conhecimento.