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Title: Controle ativo de vibrações em uma estrutura com 2 GDL utilizando transdutores piezoelétricos associados a circuitos Shunt de capacitância negativa.
Other Titles: Active control vibration in a structure with 2 DOF using piezoelectric transducers associates the negative capacitance shunt circuits.
???metadata.dc.creator???: SILVA, Alan Gonçalves Paulo e.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Antonio Almeida.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: FERNANDES, Eisenhawer de Moura.
???metadata.dc.contributor.referee1???: AMORIM JÚNIOR, Wanderley Ferreira de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SOUTO, Cícero da Rocha.
Keywords: Controle de Vibrações;Transdutores Piezoelétricos;Circuito Shunt de Capacitância Negativa;NIC;Vibration Control;Piezoelectric Transducers;Negative Capacitance Shunt Circuit
Issue Date: 4-Feb-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA, A. G. P e. Controle ativo de vibrações em uma estrutura com 2 GDL utilizando transdutores piezoelétricos associados a circuitos Shunt de capacitância negativa. 2016. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/501
???metadata.dc.description.resumo???: A necessidade de controle ou supressão das vibrações surgiu devido aos seus efeitos danosos causados as pessoas, estruturas e elementos de máquinas. Com o passar dos anos, várias técnicas de controle foram criadas e se desenvolvem à medida que a tecnologia avança. Hoje, a utilização de materiais funcionais ou inteligentes, já é utilizada em larga escala em aplicações práticas e nas pesquisas acadêmicas dos maiores centros de tecnologia do mundo. Neste trabalho, temos como objetivo, realizar o controle de vibrações de uma estrutura com dois graus de liberdade do tipo pórtico, utilizando transdutores piezoelétricos associados a circuitos do tipo shunt de capacitância negativa com resistência elétrica em série. Para tal, utilizamos um circuito eletroeletrônico com componentes passivos (resistores, capacitores, indutores) associados a transdutores piezoelétricos QP10W, para produzirmos o circuito shunt de capacitância negativa, implementado através de Conversores de Impedância Negativa (NIC), utilizando amplificadores operacionais. As amplitudes de resposta do sistema nos domínios do tempo e frequência foram analisadas em vibração livre e em vibração forçada, utilizando os resistores que obtiveram o melhor desempenho na dissipação de energia da estrutura, que foram os de 100 Ω e de 150 kΩ. Obtivemos uma redução de 9,01 dB para o primeiro pico de frequência e de 6,95 dB para o segundo pico, em vibração livre. Para o caso de vibração forçada, obtivemos uma redução de 1,5 dB para o primeiro pico de frequência e de 2,19 dB para o segundo pico de frequência, cumprindo assim o objetivo do trabalho pretendido.
Abstract: The need for control or suppression of vibrations arose due to its harmful effects caused at people, structures and machine elements. With the passage of years, various control techniques were created and develop as technology advance. Today, the use of functional or smart materials is already used on a large scale in practical applications and in academic research of the world's largest technology centers. In this work, our goal is to perform vibration control of a structure with two degrees of freedom portico type using piezoelectric transducers associated with the negative capacitance shunt circuits with electric resistance in series. To do this, we use an electroelectronics circuit with passive components (resistors, capacitors, inductors) associated with piezoelectric transducers QP10W, to produce the negative capacitance shunt circuit, implemented through Negative Impedance Converters (NIC) using operational amplifiers. Response amplitudes of the system in the domains of time and frequency were analyzed in free vibration and forced vibration using the resistors that had the best performance in energy dissipation structure, which were the 100 Ω and 150 kΩ. We obtained a reduction of 9.01 dB for the first peak frequency and 6.95 dB for the second peak in vibration free. In the case of forced vibration, we obtained a reduction of 1.5 dB for the first peak frequency and 2.19 dB for the second peak frequency, thus fulfilling the purpose of the intended work.
Keywords: Controle de Vibrações
Transdutores Piezoelétricos
Circuito Shunt de Capacitância Negativa
NIC
Vibration Control
Piezoelectric Transducers
Negative Capacitance Shunt Circuit
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências
Engenharia Mecânica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/501
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