Controle de vibração de sistemas por metamaterial inteligente : abordagem pelo método dos elementos finitos

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo do controle de vibrações mecânicas com aplicação em sistemas mecânicos e biomecânicos através de piezoelétricos acoplados com circuitos shunt. Primeiro, é apresentada uma revisão sobre metamateriais inteligentes, suas aplicações em controle e suas modelagens e simulações. Em seguida, é apresentada uma fundamentação teórica das disciplinas necessárias para compreensão do método, desde a modelagem de materiais piezoelétricos até a escolha dos parâmetros do circuito. O Método dos Elementos Finitos é apresentado, incluindo a formulação e construção do modelo numérico do sistema acoplado eletromecânico através do software comercial Ansys. São apresentados os cuidados e considerações essenciais para a construção do modelo baseando-se nas informações disponíveis na documentação do software, abrangendo a variedade de elementos e métodos para simular um modelo físico. O modelo de uma viga em balanço acoplada a um circuito shunt é construído e validado, bem como um modelo de viga com validação experimental e, por fim, uma proposta de trabalho futuro com um modelo representativo do braço.