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Roberto Luo 
  
Yuan Cai 
  
João Pedro 
  
C V Norenberg 
  
Americo Cunha 
  
Estudo 
  
  
  
influência da assimetria num dispositivo coletor de energia não linear

à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

cai.roberto@graduacao.uerj.br 1 , jp.norenberg@unesp.br 2 , americo@ime.uerj.br 3

Resumo

Um dispositivo coletor de energia é utilizado para captar energia dispersa da natureza (por exemplo, vibrac ¸ão, solar, eólica, etc) gerando energia elétrica. Tem como objetivo entender os efeitos da assimetria quando são introduzidas na geometria do sistema, por meio no processo de manufatura, inclinac ¸ão na base e forc ¸as magnéticas, sobre o processo de colheita de energia. Sendo analisado por meio das bacias de atrac ¸ão que mapeia a sensibilidade do sistema em relac ¸ão às condic ¸ões inicias e pelo teste 0-1 para chaos, ferramenta que caracteriza a dinâmica do sistema em um comportamento caótico ou regular. Para ângulos de inclinac ¸ão de -45 • e 45 • há a presenc ¸a de duas órbitas de alta energia, além de uma soluc ¸ão de baixa energia.

Palavras-Chave: biestábilidade; colheita de energia; dinâmica não linear; potencial assimétrico.

Introduc ¸ão

• Coletores de energia piezoelétrico converte energia elétrica por meio de vibrac ¸ão;

• Alternativa ao uso de baterias em aparelhos eletrônicos de baixa consumo energético;

• Assimétrias podem ser adicionadas e imperfeic ¸ões geométricas são inevitáveis durante o processo de manufatura;

• Entender o que esses efeitos geram na dinâmica do sistema e na eficiência do processo de colheita de energia.

Objetivos

Objetivo geral: Investigar a dinâmica do sistema de um dispositivo coletor de energia não linear por meio das bacias de atrac ¸ão e teste 0-1 para chaos.

Objetivo específico:

• Analisar sobre uma faixa de parâmetros físicos que apresentam melhor recuperac ¸ão de energia.

• Investigar como as bacias de atrac ¸ão são alteradas;

Fundamentac ¸ão Teórica 

Materiais e Métodos

Conclusões

• O poc ¸o de potencial se desloca na direc ¸ão da inclinac ¸ão do ângulo;

• Ao variar o ângulo, há atrator de baixa órbita energética, em maiores ângulos de inclinac ¸ão apresentam alta energia;

• Não há evidência de chaos na dinâmica.

Agradecimentos

Referências

3 1

 3 ESTUDO NUM ÉRICO SOBRE A INFLU ÊNCIA DA ASSIMETRIA NUM DISPOSITIVO COLETOR DE ENERGIA N ÃO LINEAR ROBERTO LUO YUAN CAI 1 , JO ÃO PEDRO CANISSO VALESE NORENBERG 2 , AMERICO BARBOSA DA CUNHA JR Universidade do Estado do Rio de Janeiro, RJ, Brasil 2 Universidade Estadual Paulista, SP, Brasil

•

  Em 2002, Ottman et al. investigaram um circuito com material piezoelétrico para alimentar sensores elétricos por meio da vibrac ¸ão; • Em 2009, Erturk et al. propuseram o coletor de energia biestável, piezo-magnetoelástica, com uma não linearidade geométrica demonstrou um aumento substâncial no processo de colheita de energia, além de contornar a limitac ¸ão da faixa de ressonância; • Até o momento, apenas modelos simétricos foram analisados, nesta linha em 2018, Wang et al. apresentaram um modelo assimétrico baseado em Erturk et al. para analisar a eficiência energética.

Figura 1 :

 1 Figura 1: Modelo proposto por Wang et al.

Figura 2 :Figura 3 :

 23 Figura 2: Esquemático das bacias de atrac ¸ão.

Figura 4 :

 4 Figura 4: Atratores e bacias de atrac ¸ão.