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Título: MODELS FOR PIEZOELECTRIC INTERDIGITAL TRANSDUCERS FOR THE EXCITATION OF GUIDED WAVES IN COMPOSITE BEAMS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): LUIS PAULO FRANCO DE BARROS

Colaborador(es):  ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA - Orientador
Número do Conteúdo: 3106
Catalogação:  16/10/2002 Idioma(s):  PORTUGUESE - BRAZIL

Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3106@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3106@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3106

Resumo:
The present work is concerned with modeling interdigital piezoeletric actuators for the excitation of guide waves in composite laminated beams. The proposed model is based on Reddys layerwise laminate theory, which relies on piece- wise constant interpolations of the displacement and eletric potential distributions along thethickness of a laminated structure. The laminated beam is also divided in pieces along its span direction, and each piece is represented by an impedance matrix that associates generalized forces with particle velocities on the interfaces of each piece, and also with the applied voltage along the electrodes of the piezoeletric element. Validation of the model was performed with the aid of a commercial Finite Element code. The model was explored to simulate the excitation of uncoupled guided wave modes incomposite laminated beams fabricated from aluminum or ARALL, which is a laminate made ofalternating layers of aluminum and arami-epoxy fiber reinforced composite. From the frequency spectrum of guided waves in the laminated beam, frequencies amd wavelengths at which the first six modes are approximately non-dispersive where determined. With this information, interdigital actuators, capable of generating uncoupled, or weakly coupled, guided modes in the beam were simulated. The proposed model, which is able to accurately reproduce responses in the high frequency/short wavelength range, could be easily adapted to simulate the extation of Lamb waves in laminated plates, and may be a valuable tool in the development of interdigital actuators for health monitoring of laminated composites.

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