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Análise estática e dinâmica de estruturas delgadas de materiais compostos laminados incluindo materiais piezelétricos; Static and dynamic analysis of thin laminated composite structures with piezoelectric materials

Isoldi, Liércio André
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Português
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Sabe-se que materiais compostos laminados são, hoje em dia, geralmente usados nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, naval e outras, principalmente por causa de suas atrativas propriedades se comparadas aos materiais isotrópicos, como alta rigidez/peso, alta resistência, alto amortecimento e boas propriedades relacionadas ao isolamento térmico e acústico, entre outras. Porém, o comportamento de estruturas feitas de materiais compostos pode ser aperfeiçoado através da utilização de materiais inteligentes. Dentre os diferentes tipos comercialmente disponíveis de materiais inteligentes, os materiais piezelétricos são amplamente usados como sensores e atuadores para o monitoramento e controle de estruturas. O efeito piezelétrico direto define que uma deformação mecânica aplicada ao material é convertida em uma carga elétrica. Por outro lado, o efeito piezelétrico inverso define que um potencial elétrico aplicado ao material é convertido em deformação mecânica. Estes efeitos governam a interação eletromecânica nos materiais piezelétricos. O Método dos Elementos Finitos, uma ferramenta amplamente reconhecida e poderosa para a análise de estruturas complexas, é capaz de realizar a integração dos componentes inteligentes e das partes estruturais clássicas. Sendo assim...

Metodologia para a alocação ótima discreta de sensores e atuadores piezoelétricos na simulação do controle de vibrações em estruturas de materiais compósitos laminados

Schulz, Sergio Luiz
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Português
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O principal objetivo do controle de vibrações é a sua redução ou minimização, através da modificação automática da resposta estrutural. Em muitas situações isto é necessário para promover a estabilidade estrutural, e para alcançar o alto desempenho mecânico necessário em diversas áreas técnicas, tais como a engenharia aeroespacial, civil e mecânica, bem como a biotecnologia, inclusive em escala micro e nano mecânica. Uma alternativa é o uso de estruturas inteligentes, que são o resultado da combinação de sensores e atuadores integrados em uma estrutura mecânica, e um método de controle adequado. O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de rotinas computacionais para a simulação, via método dos elementos finitos, do controle ativo de estruturas inteligentes de cascas, placas e vigas delgadas de material compósito laminado com camadas de material piezoelétrico como sensores e/ou atuadores. Caracterizam esta pesquisa a utilização do elemento GPL-T9 de três nós e seis graus de liberdade mecânicos por nó, mais um grau de liberdade elétrico por camada piezoelétrica, assim como a avaliação de dois métodos de controle, o Proporcional-Integral-Derivativo (PID) e o Regulador Quadrático Linear ou Linear Quadratic Regulator (LQR)...

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

Tebaldi, Adriano; Coelho, Leandro dos Santos; Lopes Junior, Vicente
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 312-330
Português
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Os materiais piezelétricos são denominados de materiais inteligentes e pertencem a uma classe de dielétricos que exibem deformação significativa em resposta a aplicação de um campo elétrico. Estes materiais, também, produzem uma polarização dielétrica, ou seja, um campo elétrico em resposta a deformação no material. Esta dupla propriedade exibida pelos materiais piezelétricos torna extremamente vantajosa a aplicação destes materiais para sistemas de controle e para localização e caracterização de falhas estruturais. Neste artigo, a caracterização de falhas estruturais é realizada em dois passos. em uma primeira etapa é utilizado o método da impedância elétrica para se determinar a região do dano e em uma segunda etapa se utiliza um método de otimização para quantificar a severidade das falhas. Identificação de falhas pertence ao grupo de problemas inversos, e portanto, não há solução única. A metodologia híbrida proposta se beneficia da técnica de impedância elétrica para localizar as regiões de danos e, assim, diminuir o número de variáveis envolvidas no processo de otimização. O procedimento é validado através de diferentes abordagens de otimização por nuvem de partículas...

Utilização de materiais piezelétricos (PZTS) para coleta e armazenamento de energia

Lagoin, Thiago Galbiati
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 116 f. : il.
Português
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; As vibrações mecânicas tem se mostrado uma forma efetiva de geração de energia através da deformação de materiais piezelétricos ou movimentação de bobinas eletromagnética. As técnicas de energy harvesting estudam o processo de extração e armazenamento deste tipo de energia até um nível utilizável. Neste caso que a estrutura piezelétrica é deformada devido à condição de operação gerando uma tensão/corrente que pode ser usada como uma fonte natural de energia, principalmente, para operar dispositivos eletrônicos de baixa potência. Entretanto, a energia gerada através do efeito piezelétrico usualmente não é suficiente para operar diretamente a maioria dos circuitos eletrônicos. Assim, o desenvolvimento e implementação de métodos para acumular e armazenar a energia capturada nestes sistemas (materiais inteligentes) até um nível utilizável é a chave para o sucesso desta tecnologia. Este trabalho discute o estudo e avaliação da modelagem teórica-experimental de uma estrutura do tipo viga com PZTs submetida à deformação causada por vibrações mecânicas, buscando avaliar o comportamento do acoplamento eletromecânico do sistema bem como quantificar a eficiência...

Análise modal de uma estrutura do tipo viga utilizando materiais piezelétricos (PVDF) como sensores

Prazzo, Carlos Eduardo
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 139 f. : il.
Português
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Esse trabalho discute o uso dos materiais piezelétricos, mais especificamente, o Polyvinylidene Fluoride (PVDF) e o Lead Zirconate Titatane (PZT) na análise modal experimental (AME) de estruturas mecânicas. Materiais piezelétricos, também chamados de materiais inteligentes, têm se consolidado como uma nova tecnologia que mostra um grande potencial de aplicação em diferentes áreas da engenharia. Esse tipo de material exibe um acoplamento entre multi-domínios físicos, como por exemplo o acoplamento eletro-mecânico, o térmo-magnético, etc. O acoplamento eletro-mecânico produz um deslocamento elétrico quando o material é sujeito a uma tensão mecânica (efeito direto) e um deformação mecânica quando esse material é submetido a um campo elétrico (efeito inverso). Assim, principalmente por conta desses efeitos, seu uso no campo da análise modal experimental torna-se uma interessante questão a ser investigada. A incorporação de novas tecnologias nos testes estruturais pode agregar novos conhecimentos e avanços tanto na análise modal baseada na relação entrada-saída da estrutura, quanto na mais recente técnica...

Sensores distribuidos utilizando efeitos não-lineares em fibras opticas para aplicação em estruturas inteligentes

Jonatas Fred Rossetto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/11/2004 Português
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46.46%
Sensores distribuídos a fibra óptica representam uma tecnologia chave para o desenvolvimento de estruturas inteligentes, uma vez que podem ser totalmente integrados aos materiais da estrutura. Efeitos ópticos não lineares podem ser utilizados para implementar esta nova classe de sensores, sem a necessidade da construção de componentes sensores individuais. Esta tese propõe a utilização do espalhamento Brillouin estimulado e do espalhamento Raman espontâneo, para desenvolver um sensor distribuído capaz de determinar o perfil de temperatura e deformação mecânica ao longo da fibra óptica sensora. Diversos resultados experimentais são apresentados para ambos os efeitos não-lineares ocorrendo em uma fibra óptica monomodo. Uma nova técnica para estabilizar a diferença de freqüência entre dois campos ópticos é proposta. Uma técnica de processamento de sinal é proposta para melhorar a resolução espacial de um sensor distribuído Brillouin. Uma topologia de ponta única é proposta para a implementação de um sensor distribuído Brillouin. Diversos aspectos sobre a implementação de um sensor distribuído Raman são discutidos. Uma nova topologia é proposta para o desenvolvimento de um sensor distribuído híbrido utilizando três diferentes tecnologias: Raman/Brillouin/FBGs...

Método dos elementos finitos generalizados aplicado à análise de placas laminadas compostas inteligentes

Torres, Diego Amadeu Furtado
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: viii, 188 f.| grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008; Estruturas inteligentes são sistemas cuja forma e características estruturais e operacionais podem ser monitoradas e modificadas ao longo de sua vida útil, permitindo garantir a satisfação aos requisitos de projeto e melhorando o desempenho. Neste escopo, estruturas laminadas compostas são bastante adaptáveis a esta tecnologia, favorecendo o projeto de componentes com sensores e atuadores inseridos no estratificado ou colados nas superfícies. Aliado ao excepcional desempenho dos materiais compostos e às propriedades especiais de materiais com resposta acoplada, sistemas de controle consistem do elo que completa a cadeia que define os sistemas inteligentes. Indubitavelmente, para o projeto de tais estruturas, existe a demanda por metodologias e ferramentas para análise e verificação. Assim, este trabalho apresenta uma formulação desenvolvida sob a ótica do Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) para a análise numérica de placas laminadas compostas com sensores e atuadores piezelétricos. O MEFG, como uma formulação não convencional do Método de Elementos Finitos (MEF)...

Materiais compósitos inteligentes

Ramos, Carlos Augusto Xavier
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Tese de Doutorado Formato: XVI, 304 p., 30 cm; application/pdf; application/pdf
Português
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36.42%
Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. 2007. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Materiais inteligentes para próteses de anca

Frias, Clara Maria Mesquita
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Tese de Doutorado Formato: XXVIII, 133 p., 30 cm; application/pdf
Português
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46.34%
Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estruturas inteligentes utilizando betão e polímero reforçado com fibras de carbono

Silva, Bruno Joel Martins da
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2005 Português
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Dissertação de mestrado em Engenharia Civil - Processos e Gestão da Construção.; O investimento em infraestruturas de engenharia civil sofreu um crescimento acentuado nas últimas décadas, representando de um modo geral os investimentos mais dispendiosos das nossas sociedades. Durante anos, a manutenção das construções nunca foi devidamente equacionada. No entanto, o desempenho de muitas dessas construções tem vindo a diminuir, podendo inclusive reduzir a segurança até à ruína de forma inadmissível em termos sócio-económicos, sendo os proprietários e organismos responsáveis confrontados com a necessidade de estabelecer programas de reabilitação que exigem orçamentos avultados. O evitar da degradação dessas estruturas até níveis insustentáveis poderá passar pelo maior controlo de execução da obra, pelo recurso a materiais mais duráveis e pela implementação de sistemas de monitorização. Recorrendo à tecnologia disponível, é possível monitorizar uma série de parâmetros fundamentais, quer ao nível do comportamento mecânico, quer ao nível da integridade e durabilidade dos materiais. A generalização do uso da monitorização poderá passar pelo recurso a materiais inteligentes. Estes materiais podem ser obtidos a partir de elementos introduzidos na composição de materiais correntes...

Aplicação de têxteis inteligentes a produtos de design de moda

Laschuk, Tatiana
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em 17/12/2008 Português
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Dissertação de mestrado em Engenharia Têxtil (área de especialização Design e Marketing Têxtil); A aplicação de têxteis inteligentes ao vestuário ainda é escassa no mercado da moda; porém o que este mercado está a perceber, é que estes tecidos com capacidades inteligentes podem oferecer muitos benefícios ao consumidor, pois possuem a capacidade de acrescentar valor intrínseco ao vestuário através de funcionalidades que não são encontradas nos tecidos convencionais disponíveis no mercado. A utilização dos têxteis inteligentes em produtos de moda nada mais é do que o reflexo do estilo de vida do ser humano, com acesso a produtos multifuncionais, tecnológicos e versáteis. Este trabalho procurou aplicar um têxtil inteligente a um produto de moda. Através do estudo dos materiais inteligentes existentes no mercado e as suas aplicações aos produtos de moda, foi possível a verificação da oportunidade de aplicação dos shape memory alloys ao vestuário de moda íntima em específico o soutien. Esta aplicação seguiu a metodologia de desenvolvimento de novos produtos, em que através do processo de design foi possível a criação de um novo produto mais consistente e fundamentado, da forma mais coerente e criativa possível. Ao primeiro passo do desenvolvimento do produto...

Aplicação de têxteis inteligentes na arquitetura de interiores

Matos, Chaiane Kist
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2013 Português
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Dissertação de mestrado em Design e Marketing (área de especialização em Têxteis para Moda); O emprego de têxteis inteligentes na arquitetura é ainda escassa, quando trata-se da área de Interiores pode-se dizer que é praticamente nula. Porém o mercado da construção civil, já está a perceber que a aplicação destes tecidos pode trazer muitos benefícios, pois possuem a capacidade de agregar valor, uma vez que possuem funcionalidade que não são encontradas nos materiais convencionais disponíveis no mercado. A aplicação de materiais inteligentes na arquitetura reflete a mudança na forma de habitar e de valores, que estão ligados a fatores tanto sociais quanto ambientais. O presente trabalho visou desde o início a aplicação de têxteis inteligentes na arquitetura de interiores, tendo como objetivo a realização de um produto físico. Através de um estudo sobre os materiais inteligentes existentes no mercado e suas aplicações dentro da arquitetura, foi possível verificar uma oportunidade de aplicação de PCM´s e têxteis eletrónicos na área de interiores, em específico em painéis para conformação de paredes de vedação interior (paredes divisórias). Esta aplicação seguiu a metodologia de desenvolvimento de novos produtos...

Produção de compósitos Alumínio/NiTi através do processo híbrido de fricção linear

Duarte, Joana Filipa Flora da Costa
Fonte: Universidade Nova de Lisboa Publicador: Universidade Nova de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /06/2014 Português
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Os compósitos inteligentes de matriz metálica (CIMM) têm sido intensamente explorados nas últimas décadas devido à capacidade destes sistemas poderem alterar as suas propriedades mediante um estímulo externo. As ligas de Níquel-Titânio (Ni-Ti) são materiais inteligentes e desempenham, maioritariamente, funções de atuação ou controlo de vibrações nos sistemas em que se inserem, permitindo que estes apresentem características funcionais. A soldadura por fricção linear (SFL) tem sido uma alternativa aos processos de soldadura por fusão para materiais difíceis de soldar como as ligas de alumínio (AA) ou ainda na ligação de materiais dissimilares. No entanto, devido à ocorrência de defeitos, gerados como consequência do deficiente fluxo visco-plástico produzidos pela SFL, surgiram novas variantes deste processo, como a SFL assistida por corrente elétrica (SFLACE), que, por efeito de Joule, provoca o aquecimento do material processado e, consequente, aumento do fluxo visco-plástico, diminuindo ou eliminando a presença de defeitos. Este trabalho incide na produção de CIMM utilizando chapas de AA1100 reforçadas com Ni-Ti por SFLACE em configuração de junta sobreposta. As interfaces e os fluxos de material resultantes foram analisados recorrendo às técnicas de microscopia ótica (MO)...

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

Tebaldi,Adriano; Coelho,Leandro dos Santos; Lopes Junior,Vicente
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/2006 Português
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Os materiais piezelétricos são denominados de "materiais inteligentes" e pertencem a uma classe de dielétricos que exibem deformação significativa em resposta a aplicação de um campo elétrico. Estes materiais, também, produzem uma polarização dielétrica, ou seja, um campo elétrico em resposta a deformação no material. Esta dupla propriedade exibida pelos materiais piezelétricos torna extremamente vantajosa a aplicação destes materiais para sistemas de controle e para localização e caracterização de falhas estruturais. Neste artigo, a caracterização de falhas estruturais é realizada em dois passos. Em uma primeira etapa é utilizado o método da impedância elétrica para se determinar a região do dano e em uma segunda etapa se utiliza um método de otimização para quantificar a severidade das falhas. Identificação de falhas pertence ao grupo de problemas inversos, e portanto, não há solução única. A metodologia híbrida proposta se beneficia da técnica de impedância elétrica para localizar as regiões de danos e, assim, diminuir o número de variáveis envolvidas no processo de otimização. O procedimento é validado através de diferentes abordagens de otimização por nuvem de partículas, que é uma técnica da inteligência coletiva...

Caracterização termoelástica de atuadores helicoidais da liga Cu- Zn-AI com memória de forma

Augusto do Nascimento Oliveira, Carlos; Henrique Gonzalez, Cezar (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
Português
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O advento dos materiais inteligentes ocorreu devido à crescente corrida tecnológica com a introdução de novas técnicas para o desenvolvimento de novos materiais capazes de proporcionar a produção de dispositivos heterodoxos resultando em melhorias funcionais aliadas a miniaturização e simplificação. Esses dispositivos desenvolvidos a partir desses novos materiais são disponibilizados como sensores, atuadores, aplicações na medicina, odontologia, robótica, etc.. Entre esses materiais denominados inteligentes destacam-se as ligas com efeito memória de forma, que podem sob determinadas condições apresentar recuperação de forma quando submetidas a alterações na temperatura ou tensão. Este fenômeno denominado efeito memória de forma (EMF) possibilita a utilização desses materiais como sensores ou atuadores inteligentes. O objetivo principal desse trabalho consiste na caracterização de atuadores na forma de molas helicoidais produzidas através da conformação de fios de uma liga de Cu-Zn-Al com efeito memória de forma . A caracterização dessas molas foi realizada através da análise da deformação termoelástica, das temperaturas críticas de transformação, histerese térmica e do rendimento do efeito memória de forma. O principal interesse nos atuadores utilizados como molas helicoidais reside no grande deslocamento linear e na capacidade de carga proporcionado pelo efeito memória de forma que permite a realização de trabalho quando submetido a diferentes condições de temperaturas e tensões. A caracterização desses atuadores na forma de molas helicoidais objeto desse trabalho de pesquisa foi desenvolvida a partir da conformação dos fios da liga Cu-Zn-Al seguida de um procedimento termomecânico de treinamento ou educação realizado com o auxilio de uma máquina de ensaio de tração sob carregamento constante aperfeiçoada no Laboratório de Materiais Inteligentes do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPE. Nesses ensaios foram obtidas as temperaturas críticas de transformação em cada ciclo térmico e observou-se o comportamento do efeito memória de forma dos atuadores quando submetidos a diferentes carregamentos. Dentre os principais resultados foi observada a decalagem das curvas tensão versus deformação devido ao processo de reorientação das plaquetas de martensita e ao acúmulo de deformação plástica produzida durante os ciclos térmicos. A deformação plástica induz a redução do efeito memória de forma quando grandes cargas são aplicadas. As molas submetidas a menores cargas apresentaram melhores rendimentos do que aquelas molas submetidas às cargas maiores; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Modelagem e controle ativo de vibrações de painéis flexíveis de satélites artificiais empregando transdutores piezelétricos; Modeling and active vibration control of flexible panels of artificial satelites using piezoelectric transducers

Gravade, Matthieu Remigio Roux
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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46.34%
Neste trabalho foram desenvolvidos procedimentos de modelagem do comportamento dinâmico de satélites artificiais contendo painéis flexíveis, objetivando o controle de vibrações destes painéis através da ação combinada de uma roda de reação e de atuadores piezelétricos colados às suas superfícies. São primeiramente apresentados alguns elementos básicos sobre a tecnologia de satélites artificiais, materiais inteligentes e algoritmos de controle ativo de vibrações, aspectos estes abordados no estudo. São desenvolvidas analiticamente três variantes de modelos de satélites híbridos rígido-flexíveis. No primeiro, os painéis são modelados com parâmetros concentrados de massa e de rigidez; no segundo, o Método dos Modos Admitidos (MMA) é utilizado para discretização espacial dos painéis modelados como vigas contínuas; no terceiro, o modelo baseado no MMA é complementado com a inclusão de transdutores piezelétricos que podem ser configurados quer como sensores, quer como atuadores. Para cada modelo, são obtidas as equações diferenciais do movimento, as quais são adaptadas para o projeto de sistemas de controle ativo. O modelo mais completo é implementado em ambiente MATLAB®, sendo feitas simulações numéricas objetivando-se a validação dos procedimentos de modelagem e caracterização do comportamento estático e dinâmico em uma configuração particular de satélite com painéis flexíveis dotados de sensores e atuadores piezelétricos. Algumas das simulações numéricas foram confrontadas com um modelo baseado em elementos finitos...

Modelagem e avaliação numérica de absorvedores dinâmicos de vibrações sintonizáveis baseados em ligas com memória de forma; Numerical modelling and assessment of tunable dynamic vibration absorbers based on shape memory alloys

Paulo Júnior, Wellington Luziano
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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46.42%
No contexto dos chamados materiais inteligentes, as ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys – SMA) vêm sendo intensivamente investigadas com vistas a aplicações em diversos tipos de sistemas de engenharia e em problemas interdisciplinares. Especificamente, as SMA têm sido utilizadas para a mitigação de vibrações mecânicas, graças ao chamado efeito pseudoelástico, responsável pela ocorrência de histerese. Outra característica relevante desses materiais é a coexistência de duas fases cristalográficas (martensita e austenita), com propriedades mecânicas distintas, cujas frações relativas dependem da temperatura e da tensão. No presente trabalho, esta última característica é explorada em associação com uma estratégia de controle passivo de vibrações, baseada nos chamados absorvedores dinâmicos de vibrações sintonizáveis (ADV), que são dispositivos conectados à estrutura vibratória, cuja rigidez e/ou inércia podem ser ajustados em conformidade com a frequência de excitação, de modo que a vibração da estrutura seja altenuada. Especificamente, explora-se a possibilidade de confecção de ADVs sintonizáveis cuja rigidez pode ser ajustada por meio de variações controladas da fração relativa martensita/austenita induzidas por alterações da temperatura. Por meio de simulações numéricas...

Estudo teórico e numérico de modelos constitutivos de ligas com memória de forma e associação com sistemas vibratórios; Theoretical and numerical study of constitutive models of shape memory alloys and their association to vibrating systems

Pinto, Aurélio Alves
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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46.9%
Ultimamente tem-se investido grande esforço em pesquisas com vistas ao desenvolvimento dos chamados materiais inteligentes, entendidos como aqueles que exibem acoplamento de dois ou mais domínios físicos, de modo que, quando externamente estimulados, sofrem alterações controladas de algumas propriedades como a viscosidade, volume, rigidez, resistência elétrica e condutividade. O grau de amadurecimento da tecnologia de materiais e estruturas inteligentes é comprovado pela existência de numerosos exemplos de utilização em produtos industriais. O presente trabalho é dedicado ao estudo das ligas com memória de forma (shape memory alloys), que são considerados como um dos materiais inteligentes mais promissores no tocante às inovações industriais. Trata-se de materiais que possuem a capacidade de, uma vez submetidos a cargas externas, recuperar sua forma e dimensões originais quando sujeitos a ciclos térmicos apropriados ou quando o carregamento é retirado. Esses materiais apresentam duas propriedades especiais que os diferenciam dos outros materiais, a memória de forma, propriamente dita, e a pseudoelasticidade. O presente memorial reporta o estudo desenvolvido pelo autor acerca de alguns dos principais modelos constitutivos que foram desenvolvidos para a representação do comportamento termomecânico de materiais com memória de forma. A compreensão destes modelos é essencial para o desenvolvimento de procedimentos de modelagem de dispositivos inteligentes. Após a descrição das potencialidades de aplicação no contexto da tecnologia de estruturas inteligentes e da fenomenologia subjacente ao comportamento das ligas com memória de forma...

Espaços arquitetônicos de alta tecnologia: os edifícios inteligentes.; High technology architectonical spaces: the intelligent buildings.

Neves, Raïssa Pereira Alves de Azevêdo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/06/2002 Português
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36.39%
O presente trabalho destinou-se a fazer o estado da arte dos Edifícios Inteligentes, estudando os casos mais recentes e significativos e enfatizando as tecnologias utilizadas, sejam os sistemas com os novos materiais, equipamentos, o hardware e software; sejam os serviços que tais sistemas permitem, ou ainda as ferramentas de gestão tecnológica dos sistemas, elementos estes que só podem ser viáveis em função da utilização das novas tecnologias da telemática. Para entendimento do assunto, faz-se um levantamento cronológico dos casos existentes internacional e nacionalmente até os dias atuais e uma breve definição conceitual que visa clareza na comunicação com os leitores. No estudo de casos foram pesquisados quatro edifícios localizados na grande São Paulo. Aspectos como: projetos arquitetônico, urbanístico e dos postos de trabalho (com enfoque na produção direcionada aos edifícios de escritórios); características dos sistemas e serviços de automação predial e de gestão tecnológica e empresarial foram estudados profundamente. Os edifícios inteligentes são observados como suportes de serviços altamente tecnológicos, que estabelecem contato entre o "mundo virtual" dos controles automatizados e os cidadãos...

Produtos têxteis inteligentes incorporando filamentos compósitos com nanotubos de carbono; Monofilament composites with carbon nanotubes for the production of smart textiles

Ferreira, Alexandre
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em 13/02/2015 Português
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Programa Doutoral em Engenharia Têxtil.; Atualmente é possível encontrar compósitos de polímero e nanotubos de carbono (NTC) aplicados em diversas áreas. Existe um particular interesse neste tipo de materiais quando aplicados como compósitos eletricamente condutores. Este crescimento é fruto do desenvolvimento do conhecimento nos métodos de processamento e produção, assim como da redução significativa do preço dos materiais. A condutividade elétrica de um compósito polímero/nanotubos de carbono é fruto de uma rede contínua de ligações entre o reforço e o polímero. Esta rede de ligações é também normalmente sensível a estímulos como variações térmicas, tensões mecânicas, ou presença de vapor ou gases. É por estas razões que os compósitos poliméricos são bons candidatos para integração em têxteis inteligentes. Durante este estudo, foram estudados os comportamentos sensoriais de misturas de poliácido láctico (PLA), de polipropileno (PP)/policaprolactona (PCL) e de poliuretano termoplástico (TPU) reforçadas com nanotubos de carbono de parede múltipla (MWNT), tendo sido analisadas a variação da resistividade elétrica na presença de estímulos, em particular a presença e variação de humidade para o compósito baseado em PLA...