AMORTECIMENTO PASSIVO DE VIBRAÇÕES DE MATERIAIS COMPOSTOS LAMINADOS UTILIZANDO CIRCUITOS ELÉTRICOS SHUNT: OTIMIZAÇÃO DOS PARÂMETROS DE SINTONIA DOS CIRCUITOS SHUNT UTILIZANDO MÉTODOS NATURAIS DE OTIMI

Albert Willian Faria¹; Felipe A. C. Viana¹; Domingos Alves Rade²

¹ Universidade Federal de Uberlândia; ² Universidade Federal de Uberlândia.

Resumo

Este artigo utiliza os métodos naturais de otimização Any Colony Optimization (ACO) e Genetic Algorithm (GA) na busca dos parâmetros elétricos (resistência e indutância elétrica) ótimos de circuitos elétricos passivos shunt em vista a obtenção do máximo amortecimento modal de estruturas compostas laminadas. Esses circuitos são acoplados a uma pastilha piezelétrica colada sob a estrutura composta laminada. As estruturas compostas laminadas estudadas são formuladas numericamente em elementos finitos (MEF) por meio da utilização da Teoria Mista, que mistura, duas teorias distintas para a aproximação das variáveis mecânicas e das elétricas, respectivamente, a Teoria das Deformações Cisalhantes de Primeira Ordem (FSDT) e a Teoria das Camadas Discretizadas (Layerwise Theory). O elemento adotado na formulação numérica apresenta oito nós, cinco graus de liberdade mecânicos por nó e oito graus de liberdade elétricos por interface de camada piezelétrica. Em vista a obtensão do máximo amortecimento modal da primeira freqüência natural vibração de uma viga engastada-livre feita de material composto laminado, os parâmetros elétricos do circuito shunt (resistência e indutância elétrica) são sintonizados por meio do ACO e GA e comparados aos obtidos analiticamente. Esta aplicação numérica demonstra que os circuitos elétricos shunts podem ser sintonizados utilizando um dos métodos naturais de otimização.

Palavras-chave: Materiais compostos laminados; Circuitos elétricos shunts; Amortecimento passivo de vibrações; GA; ACO; Elementos finitos