CÁLCULO DAS PROPRIEDADES ELETROMECÂNICAS EFETIVAS DE MATERIAIS ELASTO-PIEZOELÉTRICOS POROSOS

Resumo

Neste artigo estudam-se as propriedades efetivas de um sólido constituído de um material elasto-piezoelétrico linear com simetria cristalina 622 e submetido a um estado de deformação antiplana. O sólido contém perfurações cilíndricas de secção transversal circular que estão periodicamente distribuídas segundo um arranjo quadrado. O estudo é baseado na solução de um problema local, o qual é obtido da aplicação do Método de Homogeneização Assintótica (MHA) juntamente com ferramentas matemáticas da teoria das funções de variáveis complexas. Aqui, propõem-se expandir a solução em uma série de potências com coeficientes indeterminados, os quais são determinados das soluções de sistemas de infinitas equações algébricas lineares. Mostra-se que as propriedades efetivas só dependem de um destes coeficientes. Truncando os sistemas infinitos a uma primeira ordem de aproximação, resultam fórmulas analíticas simples para a obtenção das propriedades efetivas, as quais dependem do arranjo geométrico dos furos e de um fator de acoplamento eletromecânico da matriz. Este estudo é de grande interesse para a engenharia civil, visto que materiais piezoelétricos são utilizados na construção de sensores e atuadores para a monitoração de integridade estrutural.

Palavras-chave: Método de homogeneização assintótica. Coeficientes efetivos. Elasticidade linear. Piezoeletricidade.

SILVA, U. P. Cálculo das propriedades eletromecânicas efetivas de materiais elasto-piezoelétricos porosos. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 12, n. 55, p. 51-66, 2010. ISSN: 1809-5860.