Modelado de una Estructura Multifuncional Mediante Elementos Finitos de Viga

Abstract

En los últimos años, el interés por las estructuras multifuncionales fue creciendo debido a la necesidad de desarrollar elementos estructurales que tengan la capacidad de desempeñar múltiples funciones, además de resistir cargas. En el campo aeronáutico, nuevas tecnologías hacen factible la posibilidad de construir alas capaces de incluir sistemas de actuación, de sensado y de cosecha y almacenaje de energía. Los materiales piezoeléctricos forman parte de los denominados materiales inteligentes y han tenido una amplia difusión en la última década. Los piezocerámicos son comúnmente utilizados en cosechadores de energía como generadores por su versatilidad y eficiencia, y como actuadores ya que desarrollan grandes fuerzas de actuación. En este trabajo se estudia la influencia que tiene la presencia de cosechadores y actuadores piezoeléctricos en las frecuencias naturales y en los modos de vibrar de una estructura, a partir de una formulación de elementos finitos de viga tridimensional. Además, se evalúa la posibilidad de modificar la carga crítica de pandeo a través de una diferencia de potencial eléctrica aplicada sobre los electrodos de los actuadores.