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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34025| Título: | Análise da capacidade de captação de energia de um sistema tipo portal U |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of the energy capture capacity of a portal system U |
| Autor(es): | Amaral, Andréa de Jesus Bomfim |
| Orientador(es): | Tusset, Angelo Marcelo |
| Palavras-chave: | Sistemas não-lineares Comportamento caótico nos sistemas Ideais (Álgebra) Sistemas de controle inteligente Nonlinear systems Chaotic behavior in systems Ideals (Algebra) Intelligent control systems |
| Data do documento: | 10-Mai-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | AMARAL, Andréa de Jesus Bomfim. Análise da capacidade de captação de energia de um sistema tipo portal U. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024. |
| Resumo: | Esta dissertação investigou a dinâmica e influência do comportamento caótico na captura de energia para uma estrutura em forma de U (moldura de portal). Para este estudo se utilizou liga com memória de forma (SMA), material piezoelétrico (PZT), um dissipador de energia não linear (NES) e uma fonte de excitação não ideal representada por um motor elétrico desequilibrado acoplado à esta estrutura. O modelo matemático aplicado apresentou não linearidades, decorrentes da rigidez não linear da estrutura em U, do sistema NES, do SMA e do material PZT. O comportamento caótico foi avaliado por meio de histórico de tempo, diagramas de bifurcação e de fase e teste 0-1. A captação de energia foi realizada através do material piezoelétrico (PZT) e por indução eletromagnética na bobina do NES. Em que a observação dinâmica foi realizada por meio da análise dos parâmetros relacionados ao acoplamento piezoelétrico e ao NES. As simulações numéricas demonstraram que o sistema possui comportamento caótico para parâmetros específicos. Desta maneira, mostrou-se numericamente a influência significativa que os parâmetros dos materiais SMA, PZT e do NES têm sobre o comportamento caótico e a captura de energia do sistema eletromecânico investigado. |
| Abstract: | This dissertation presents an investigated the dynamics and influence of chaotic behavior on energy harvesting for a U-shaped structure (portal frame). For this study, Shape memory alloy (SMA), piezoelectric material (PZT), a nonlinear energy sink (NES), and a non-ideal excitation source represented by an unbalanced electric motor coupled to this structure were utilized. The applied mathematical model presented nonlinearities arising from the nonlinear stiffness of the U-shaped structure, the NES system, SMA, and PZT material. Chaotic behavior was assessed through time history, bifurcation and phase diagrams, and 0-1 tests. Energy harvesting was performed through the piezoelectric material (PZT) and electromagnetic induction in the NES coil. Dynamic observation was conducted through the analysis of parameters related to piezoelectric coupling and NES. Numerical simulations demonstrated that the system exhibits chaotic behavior for specific parameters. Thus, the significant influence of SMA, PZT and NES material parameters on the chaotic behavior and energy capture of the investigated electromechanical system was numerically shown. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34025 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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