Estrutura piezelétrica multifrequencia para aplicação em vibrações de banda estreita

Abstract

 O uso de materiais piezelétricos na conversão de energia mecânica, proveniente das vibrações, em energia elétrica tem aumentado consideravelmente nos últimos anos principalmente devido a alta capacidade de conversão de energia desses materiais. Entretanto, grande parte dos trabalhos mostrados na literatura apresentam dispositivos e estruturas piezelétricas de energy harvesting que atende os requisitos de geração e armazenamento de energia apenas quando operam na ressonância, quando operam em condições de excitação ligeiramente diferentes da ressonância a energia elétrica convertida diminui drasticamente. O presente trabalho apresenta a configuração de uma estrutura piezelétrica denominada piezoestrutura multifrequência que possibilita a geração de energia em uma quantidade razoável mesmo quando ocorrem variações nas condições de operação da estrutura. O comportamento da piezoestrutura multifrequência é obtido através de simulações no software ANSYS e a banda de frequência de operação é definida utilizando o conceito de banda de meia potência. Os resultados numéricos do modelo são comparados com dados experimentais mostrando sua potencialidade de aplicação.