PROJETO DE UM ABSORVEDOR DINÂMICO PIEZELÉTRICO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES E GERAÇÃO DE ENERGIA

Karina Mayumi Tsuruta¹; Domingos Alves Rade¹

¹ UFU

Resumo

Atualmente, a indústria mecânica, civil e aeronáutica tem utilizado estruturas cada vez mais esbeltas e leves, favorecendo ao aumento dos níveis das amplitudes de vibração destes componentes. Este aumento pode causar danos em estruturas e equipamentos, além de desconforto e dor em seres humanos. E uma das soluções encontradas para minimizar estes níveis de vibração é a utilização de absorvedores dinâmicos de vibração (ADV). Estes dispositivos são formados por parâmetros concentrados de massa, rigidez e amortecimento, e possuem a capacidade de minimizar as amplitudes de vibrações, uma vez acopladas a estrutura primária. Nos trabalhos relacionados a este assunto, o ADV é sintonizado para mitigar as vibrações do sistema primário excitados em uma frequência harmônica fixa, e caso esta frequência seja alterada, o ADV perde a eficiência. Além disso, podem ser acoplados transdutores piezelétricos ao ADV aumentando o nível de amortecimento da estrutura primária, uma vez que estes são capazes de transformar energia mecânica em energia elétrica. O objetivo deste trabalho é projetar um ADV passivo capaz de minimizar ao máximo as amplitudes de vibração e ainda gerar energia elétrica utilizando transdutores piezelétricos, independente do tipo de excitação da estrutura primária. O ADV projetado será constituído de quatro vigas de alumínio engastada-livre com massas concentradas na ponta livre da viga, e nestas serão acopladas pastilhas piezelétricas poliméricas do tipo ACX. Os parâmetros ótimos do ADV, para a máxima obtenção de amortecimento da estrutura primária e produção de energia, serão obtidos a partir da variação do peso da massa concentrada e do posicionamento desta.

Palavras-chave: piezeletricidade; absorvedor dinâmico de vibração; geração de energia; amortecimento