Aplicación de un Modelo para Cáscaras Piezoeléctricas al Análisis Estático y Dinámico de Estructuras Activas

Abstract

En las últimas décadas, numerosas ramas de la Ciencia y la Tecnología se han abocado al desarrollo de cierto tipo particular de sistemas capaces de evaluar una determinada situación y responder de manera conveniente a su funcionamiento. Uno de los avances recientes más notables en las ramas mecánica, aeronáutica y civil de la ingeniería estructural yace en el campo de las estructuras y sistemas construidos con materiales activos. Por sus características, los materiales activos basados en compuestos reforzados con fibras piezoeléctricas han despertado un creciente interés para las aplicaciones mencionadas.
En este trabajo se utiliza un modelo de cáscara piezoeléctrica combinado con un modelo material no lineal para compuestos piezoeléctricos polarizados con electrodos interdigitales para estudiar numéricamente la respuesta estática y dinámica de estructuras dotadas con actuadores constituidos por este tipo de materiales.
A partir de los análisis estáticos y dinámicos considerados se identifican diferentes aspectos del comportamiento y rangos de trabajo de los materiales activos, incidencia de los fenómenos no lineales en la respuesta y maneras de alimentar los actuadores para lograr la actuación deseada sin incursionar en zonas de trabajo críticas para su funcionamiento e integridad.