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Control del comportamiento de un elemento estructural tipo viga empleando materiales piezoeléctricos

Resumen

La invención de sistemas inteligentes, es un tema muy común en la actualidad y ha venido desarrollándose alrededor de los últimos treinta años, dicho desarrolló en algunas de las áreas del conocimiento se ha dado de forma lenta, debido a la complejidad del objetivo que se pretende alcanzar. Un sistema inteligente debe poseer la habilidad de auto diagnosticarse identificando la naturaleza y extensión del problema, repararse con la actuación apropiada, ya sea en forma pasiva o en forma activa, reportar y acumular información que le permita aprender ante escenarios similares. En ingeniería civil estos sistemas inteligentes tienen aplicación en el diseño de estructuras que cuenten con la capacidad de realizar de manera autónoma un monitoreo para verificar su estado, reportando las anomalías encontradas, así mismo generando una respuesta que dé solución a los inconvenientes generados por la exposición a cargas sísmicas, eólicas, entre otras, cuyo comportamiento es de difícil predicción y finalmente pueda almacenar la información de dichos eventos para responder ante situaciones semejantes en el futuro. Para obtener las características descritas, se han desarrollado diferentes técnicas en las que se (cerámicas piezoeléctricas), junto con los materiales estructurales comunes como el acero o el concreto. Para el caso de estudio se realiza un análisis donde se modela numéricamente mediante el software de elementos finitos ANSYS v11, el efecto producido con la adición de láminas de material piezoeléctrico en un elemento estructural de referencia, como lo es una viga en voladizo sometida a un caso de carga específico, lo anterior, para mostrar el acoplamiento de los campos eléctricos y estructural con la aplicación de dos elementos finitos de la librería de ANSYS v11, y de esta forma generar una idea para el modelamiento experimental en próximos trabajos.