JUMP PHENOMENON IN A NONIDEAL SYSTEM WITH SHAPE MEMORY ELEMENT
DOI:
https://doi.org/10.26512/ripe.v2i19.15028Resumo
In this paper, we present a study of the Sommerfeld effect (Jump phenomena) in a nonideal mechanical oscillator, composed of an unbalanced DC motor, with limited power supply, coupled to the free end of cantilever beam and a shape memory alloy (SMA) actuator that works to damp the vibration. A nonlinear mathematical model for this system is developed. The SMA wire constitutive model considers a nonlinear phase transformation model. Numerical simulations shows the different aspects about the Sommerfeld effect, illustrating the influence of the different temperatures of the SMA actuator on the dynamic of the nonideal system.
Keywords: Nonideal oscillator, Shape memory alloy, Jump phenomena
Downloads
Referências
Balthazar, J.M., Mook, D.T., Weber, H.I., Brasil, R.M.L.R.F., Fenili, A., Belato, D. and Felix, J.L.P., 2003. An overview on non- ideal vibrations. Meccanica, Vol. 38, No. 6, pp. 613-621.
Bil, C., Massey, K., & Abdullah, E. J., 2013. Wing morphing control with shape memory alloy actuators. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 24(7), 879-898.
Castão, K. A., Goes, L. C., & Balthazar, J. M., 2011. A note on the attenuation of the sommerfeld effect of a non-ideal system taking into account a MR damper and the complete model of a DC motor. Journal of Vibration and Control, 17(7), 1112-1118.
De Lima, J., Tusset, A. M., Piccirillo, V., Nascimento, C. B., Balthazar, J. M., Brasil, R. M. L. R. F., 2016. SDRE Applied to Position and Vibration Control of a Robot Manipulator with a Flexible Link. Journal of Theorical and Applied Mechanics, 2016, in print.
Dorf, R. C., & Bishop, R. H., 1998. Modern control systems. Pearson (Addison-Wesley).
El-Badawy, A. A., 2007. Behavioral investigation of a nonlinear nonideal vibrating system. Journal of Vibration and Control, 13(2), 203-217.
Felix, J. L. P., 2002. Teoria de sistemas vibratorios aporticados não-lineares e não-ideais. Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica.
Fenili, A., 2000. Modelagem matemática e análise dos comportamentos ideal e não ideal de estruturas flexíveis de rastreamento. Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica.
Gonçalves, P. J. P., Silveira, M., Junior, B. P., & Balthazar, J. M., 2014. The dynamic behavior of a cantilever beam coupled to a non-ideal unbalanced motor through numerical and experimental analysis. Journal of Sound and Vibration, 333(20), 5115-5129.
Janzen, F. C., Tusset, A. M., Piccirillo, V., Balthazar, J. M., & Brasil, R. M. L. R. F., 2015. Motion and vibration control of a slewing flexible structure by SMA actuators and parameter sensitivity analysis. The European Physical Journal Special Topics, 224(14-15), 3041-3054.
Kononenko, V., 1969. Vibrating Systems with Limited Power Supply. Illife Books, London.
Palacios, J. L., Balthazar, J. M., & Brasil, R. M. L. R. F.,2003. A short note on a nonlinear system vibrations under two non-ideal excitations. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 25(4), 391-395.
Piccirillo, V., 2007. Dinâmica não linear e controle de um sistema vibratório modelado com memória de forma e, excitado por fontes de energia do tipo ideal e não ideal. Dissertação de Mestrado Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia Mecânica, Bauru.
Piccirillo, V., Balthazar, J. M., Pontes Jr, B. R., & Felix, J. L. P., 2008. On a nonlinear and chaotic non-ideal vibrating system with shape memory alloy (SMA). Journal of theoretical and Applied Mechanics, 46(3), 597-620.
Piccirillo, V., 2012. Caracterização, dinâmica não linear e modelagem de atuadores com liga de memória de forma para aplicações em aeroservoelasticidade. Tese de Doutorado - Instituto Tecnólogico da Aeronautica.
Savi, M. A., Pacheco, P. M. C. L., Braga, A. M. B., 2002. Chaos in a shape memory two-bars truss. International Journal of Non-Linear Mechanics, 37, 1387-1395.
Sun, L., Huang, W. M., Ding, Z., Zhao, Y., Wang, C. C., Purnawali, H., & Tang, C., 2012. Stimulus-responsive shape memory materials: a review. Materials & Design, 33, 577-640.
Tusset, A. M., Janzen, F. C., Piccirillo, V., Balthazar, J. M., 2013. Slewing control of flexible space structures: on state dependent ricatti equations approach. Proceedings of the XXXIV Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering ”“ Cilamce.
Tusset, A. M., Bueno, Á. M., dos Santos, J. P. M., Tsuchida, M., & Balthazar, J. M., 2016. A non-ideally excited pendulum controlled by SDRE technique. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 1-14.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, sendo o trabalho simultaneamente licenciado sob a Creative Commons Attribution License o que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria do trabalho e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
