Modelo de Recolector Piezoeléctrico No Lineal para Placas Circulares: Influencia de la No Linealidad Geométrica y de Material
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8203Palabras clave:
Recolección de energía, piezoelectricidad, vibracionesResumen
Se presenta un modelo no lineal para recolectores piezoeléctricos de placas circulares cuya dinámica está basada en la teoría clásica de placas de Von – Karman que captura fenómenos no lineales asociados a grandes desplazamientos. El modelo incorpora la no linealidad del acoplamiento electromecánico constitutivo, la no linealidad constitutiva del material piezoeléctrico y no linealidad de disipación. El recolector tiene adosada una masa de oscilación que permite mejorar la obtención de energía y la sintonización para una frecuencia de resonancia indicada. La no linealidad geométrica se plantea a partir de la función de tensión conocida como Función de Airy, y se resuelve analíticamente para incorporarse a la ecuación de equilibrio transversal de la placa. El objetivo del presente artículo es analizar para grandes aceleraciones la influencia de la no linealidad geométrica determinada mediante esta formulación. Se comparan resultados entre formulaciones aproximadas y exactas con resultados de ensayos experimentales. El estudio se realiza sobre un recolector de energía cuya frecuencia de resonancia es de 141 Hz.
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