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http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/5408
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Aplicação de cerâmica piezoelétrica do tipo Niobato de Potássio e Sódio (KNN) como sensor de vibrações em viga |
Título(s) alternativo(s): | Application of Potassium and Sodium Niobate type piezoelectric ceramic (KNN) as a beam vibration sensor |
Autor(es): | Capetta, Rodrigo Felipe Carneiro |
Primeiro Orientador: | Santos, Rodrigo Borges |
metadata.dc.contributor.referee1: | Conceição, Sanderson Manoel da |
metadata.dc.contributor.referee2: | Falcão, Evaristo Alexandre |
Resumo: | No presente trabalho a cerâmica de Niobato de Potássio e Sódio foi utilizada como sensor para o estudo de vibrações em vigas. Nesse sentido, o principal objetivo desse estudo foi desenvolver por meio do processo mecânico a cerâmica de KNN e, então, aplicar uma pastilha piezoelétrica desse material como sensor de vibração acoplado em uma viga engastada-livre. A viga é modelada via método do elemento espectral considerando elemento do tipo Euler Bernoulli. As frequências naturais da viga são obtidas a partir da Função de Resposta em Frequência (FRF). Testes de vibrações são realizados e, então, as frequências naturais obtidas experimentalmente. A sintetização da cerâmica é realizada por meio de mistura de óxidos e destaca-se por ser de baixo custo e altamente eficiente. Os resultados das caracterizações apresentam dados semelhantes ao da literatura, concluindo que houve a formação da fase de KNN. Com a realização do experimento, são notáveis as respostas apresentadas pelo material desenvolvido quando se comparado com aceleromêtro comercial, concluindo então, a sua aplicabilidade como sensor de detecção de vibrações em estruturas. |
Abstract: | In the present work, the Potassium Sodium Niobate ceramic was used as a sensor for the study of vibrations in beams. In this sense, the main objective of this study was to develop the KNN ceramic through the mechanical process and, then, apply a piezoelectric wafer of this material as a vibration sensor coupled to a free-standing beam. The beam is modeled via the spectral element method considering an Euler Bernoulli element. The natural frequencies of the beam are obtained from the Frequency Response Function (FRF). Vibration tests are performed and then natural frequencies obtained experimentally. Ceramic synthesis is performed by mixing oxides and stands out for being low cost and highly efficient. The results of the characterizations present data similar to the literature, concluding that there was the formation of the KNN phase. With the accomplishment of the experiment, the responses presented by the material developed when compared with commercial accelerometer are remarkable, concluding then, its applicability as a sensor for detecting vibrations in structures. |
Palavras-chave: | Método do elemento espectrais Spectral element method Cerâmica de KNN KNN ceramic |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Grande Dourados |
Sigla da Instituição: | UFGD |
metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Engenharia |
Citação: | CAPETTA, Rodrigo Felipe Carneiro. Aplicação de cerâmica piezoelétrica do tipo niobato de potássio e sódio (KNN) como sensor de vibrações em viga. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2022. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/5408 |
Data do documento: | 15-Jun-2022 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Mecânica |
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