Influencia de la Carga Axial en Recolectores Piezoeléctricos No Lineales

Abstract

En este trabajo, la influencia de una carga axial en la respuesta de un dispositivo piezoeléctrico tipo viga es estudiada. Para ello, una viga piezoeléctrica bi-empotrada, asumiendo una no linealidad geométrica por grandes deformaciones, es considerada en orden de capturar acoplamiento del desplazamiento axial y flexional. La resolución de las ecuaciones diferenciales, obtenidas luego de la expansión en modos, es llevada a cabo por dos enfoques: un método analítico por perturbación (escalas múltiples) e integración numérica directa. Ambos enfoques son comparados para observar el grado de correlación existente. Las simulaciones demuestran que, la inclusión de una carga axial, permite sintonizar la frecuencia natural del sistema, como así aumentar el ancho de banda de funcionamiento.