Parametric Analysis of An Aeroelastic Energy Harvester: Structural Aspects

EMMANUEL BELTRAMO; JOSÉ E. STUARDI; SERGIO PREIDIKMAN

Tucumán

Congreso; MECOM 2018: XII Congreso Argentino de Mecánica Computacional; 2018

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

En la última década, la cosecha de energía a partir de fuentes ambientales ha sido un tópico importante en el área de la investigación. La motivación viene dada por la posibilidad de alimentar a dispositivos de baja potencia a partir de energía disponible en la naturaleza. En el campo aeronáutico, resulta factible la construcción de alas multifuncionales que integran, dentro de su propia estructura, un sistema de cosecha y almacenaje de energía. Las vibraciones debido a perturbaciones de naturaleza aerodinámica y oscilaciones de ciclo límite de carácter aeroelástico, constituyen la fuente principal de energía del cosechador. En este trabajo, el modelo estructural del cosechador consiste en una viga en voladizo sometida a una excitación de base, cuyas superficies superior e inferior están cubiertas por transductores piezoeléctricos. Se explora la influencia en la respuesta eléctrica y mecánica de: i) las funciones de aproximación propuestas para aproximar el desplazamiento transversal de la viga; ii) dos tipos de piezoeléctricos y iii) la resistencia eléctrica. Como parte de los resultados, se presenta, para una configuración particular del modelo, la evolución del voltaje, el desplazamiento del extremo libre de la viga y la energía disipada.