Matheus Valente Lopes defendeu no dia 11 de março, sua tese “Coletores vibracionais não lineares baseados em estruturas multivigas para aplicações ferroviárias”, no Doutorado em Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). A pesquisa foi orientada pelo professor Dr. Auteliano Antunes dos Santos.
A banca foi composta pelos professores: Dr. Domingos Alves Rade da Divisão de Engenharia Mecânica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), Dr. Flávio José de Oliveira Morais da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade Estadual paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Dr. Gregory Bregion Daniel da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP e Dr. Mateus Giesbrecht da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação também da UNICAMP.
A pesquisa aborda a necessidade imperativa de fontes autônomas de energia para alimentação de sensores no cenário das ferrovias brasileiras. O estudo tem como objetivo avaliar a aplicação de coletores de energia vibracional, utilizando estruturas piezelétricas.
Foi desenvolvido um modelo preditivo analítico para coletores de energia vibracional periódicos não lineares e investigado o efeito das forças eletromagnéticas em seu desempenho. Essa abordagem visa criar sistemas compactos e eficientes que possam operar de maneira autônoma, com banda de frequências de operação estendidas, permitindo que sejam empregados quando as frequências de excitação variarem, ao longo da vida dos componentes onde estão instalados os sensores.
Dentre as soluções encontradas neste estudo seria possível coletar 606 mJ em vagões de passageiros, e 178 mJ em vagões de carga, ou ainda dispositivos densidade energética de 7,196 e 4,489 mJ/g, respectivamente. Esta disponibilidade energética é suficiente para alimentar sensores convencionais, de baixo consumo, e sistemas de gerenciamento de energia e transmissão baseados em microprocessadores de ultrabaixo consumo.
“Fontes autônomas de energia, como a proposta no trabalho, podem ser a solução necessária para aplicação de instrumentação embarcada nos veículos ferroviários, em especial os de carga. Proporcionando um aumento na segurança e produtividade das ferrovias brasileiras ao mesmo tempo que reduz os custos de operação”, ressaltou Matheus Valente Lopes.
Mais informações sobre a defesa podem ser obtidas com a autor através do e-mail: [email protected]
