DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRANSDUCCIÓN ACÚSTICOMECÁNICO- ELÉCTRICO BASADO EN UN MATERIAL PIEZOELÉCTRICO

JOSE FERNANDEZ PALMIERI; FEBBO, MARIANO; MACHADO SEBASTIÁN PABLO

Concordia (ARG) y Salto (URU)

Congreso; XXXIX Congreso Argentino de Mecánica Computacional I Congreso Argentino Uruguayo de Mecánica Computacional; 2023

AMCA - UTN- UDELAR, Uruguay

Los materiales piezoeléctricos ofrecen la capacidad de convertir la energía acústica enenergía eléctrica aprovechando su capacidad para generar una carga eléctrica bajo deformaciónmecánica inducida por ondas sonoras. Esta propiedad ha sido explorada para alimentar dispositivos electrónicos de bajo consumo y sistemas de baja potencia. Sin embargo, la baja densidad de energía del sonido ambiente requiere sistemas altamente eficientes para recolectar y convertir eficazmente esta energía en una forma utilizable. En la conferencia MECOM 2022, se presentó un sistema de transducción acústico-mecánico-eléctrico basado en un material piezoeléctrico montado en una viga dentro de un resonador de Helmholtz, modelado computacionalmente. En este trabajo, se analiza el diseño del dispositivo con el objetivo de mejorar la eficiencia de conversión de energía acús ica a eléctrica. Se determinarán los componentes y la geometría óptima del modelo utilizando un enfoque analítico basado en la teoría de la viga de Bernoulli-Euler y un modelo computacional multifísica acústico-mecánico-eléctrico implementado en el software COMSOL Multiphysics. A su vez, se desarrollará un modelo matemático haciendo uso del software Wolfram Mathematica, a fines de verificar los datos obtenidos por medio de modelación de elementos finitos