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Amortiguación de vibraciones estructurales con materiales piezoeléctricos y redes eléctricas pasivas

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N. W. Hagood y A. von Flotow

Centro de Investigación de Ingeniería Espacial, Instituto Tecnológico de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts 02139, EE.UU.

Recibido el 27 de abril 1989; revisado el 21 de junio de 1990. Disponible en línea el 25 de julio de 2003.

Resumen

Se investiga la posibilidad de disipar energía mecánica con material piezoeléctrico derivado con circuitos eléctricos pasivos. Se deriva el elemento piezoeléctrico derivado por un circuito arbitrario. Se muestra que el piezoeléctrico derivado posee una rigidez y un factor de pérdida que dependen de la frecuencia y que también dependen del circuito de derivación. El modelo generalmente derivado está especializado para dos circuitos de derivación: el caso de una resistencia sola. y el de una resistencia y un inductor. Para la derivación resistiva, las propiedades del material exhiben una dependencia de la frecuencia similar a la de los materiales viscoelásticos, pero son mucho más rígidas y más independientes de la temperatura. La derivación con una resistencia y un inductor introduce una resonancia eléctrica, que se puede ajustar de manera óptima. resonancias estructurales de una manera

Se presentan técnicas análogas a un amortiguador de vibraciones mecánicas para analizar sistemas que incorporan estos casos de derivación y se aplican a un experimento de viga en voladizo. Los resultados experimentales para los circuitos de derivación resistivos y resonantes validan los modelos de amortiguación piezoeléctrica en derivación.