Optimal design of smart structures using bonded piezoelectrics for vibration control

Smart material technology has become an area of increasing interest for the development of lighter and stronger structures which are able to incorporate actuator and sensor capabilities for collocated control. In the design of actively controlled structures, the determination of the actuator locations and the controller gains, is a very important issue. For that purpose, smart material modelling, modal analysis methods, control and optimization techniques are the most important ingredients to be taken into account. The optimization problem to be solved in this context presents two interdependent aspects. The first one is related to the discrete optimal actuator location selection problem, which is solved in this paper using genetic algorithms. The second is represented by a continuous variable optimization problem, through which the control gains are determined using classical techniques. A cantilever Euler-Bernoulli beam is used to illustrate the presented methodology.

Some considerations about a new procedure to derive transmission line parameters concerning three-phase lines

The paper shows an alternative methodology to calculate transmission line parameters per unit length and to apply it in a three-phase line with a vertical symmetry plane. This procedure is derived from a general procedure where the modal transformation matrix of the line is required. In this paper, the unknown modal transformation matrix requested by general procedure is substituted by Clarke's matrix. With the substitution that is shown in the paper, the transmission line parameters can be obtained starting from impedances measured in one terminal of the line. First, the article shows the classical methodology to calculate frequency dependent transmission line parameters by using Carson and Pollaczeck's equations for representing the ground effect and Bessel's functions to represent the skin effect. After that, a new procedure is shown to calculate frequency dependent transmission line parameters directly from currents and voltages of an existing line. Then, this procedure is applied in a non-transposed three-phase transmission line whose parameters have been previously calculated by using the classical methodology. Finally, the results obtained by using the new procedure and by using the classical methodology are compared. The article shows simulation results for typical frequency spectra of switching transients (10 Hz to 10 kHz). Results have shown that procedure has © 2006 IEEE.

Comparison of FACTS STATCOM models for damping oscillations in power system due to small perturbations

This paper presents small-signal stability studies of a multimachine power system, considering Static Synchronous Compensators (STATCOM)and discussed control modes of the STATCOM. The Power Sensitivity Model(PSM)is used to represent the electric power system. The study is based on modal analysis and time domain simulations. The results obtained allow concluding that the STATCOM improves the stabilization in the electric power system. © 2011 IEEE.

Damage Detection Based on Electromechanical Impedance Principle and Principal Components

This paper presents a novel time domain approach for Structural Health Monitoring (SHM) systems based on Electromechanical Impedance (EMI) principle and Principal Component Coefficients (PCC), also known as loadings. Differently of typical applications of EMI applied to SHM, which are based on computing the Frequency Response Function (FRF), in this work the procedure is based on the EMI principle but all analysis is conducted directly in time-domain. For this, the PCC are computed from the time response of PZT (Lead Zirconate Titanate) transducers bonded to the monitored structure, which act as actuator and sensor at the same time. The procedure is carried out exciting the PZT transducers using a wide band chirp signal and getting their time responses. The PCC are obtained in both healthy and damaged conditions and used to compute statistics indexes. Tests were carried out on an aircraft aluminum plate and the results have demonstrated the effectiveness of the proposed method making it an excellent approach for SHM applications. Finally, the results using EMI signals in both frequency and time responses are obtained and compared. © The Society for Experimental Mechanics 2014.

Estudo da estabilidade a pequenas perturbações de sistemas elétricos multimáquinas com dispositivos FACTS do tipo SSSC e controladores suplementares (POD e PSS)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Um modelo para condutores múltiplos considerando a distribuição da corrente nos subcondutores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle com modos deslizantes aplicado em sistemas com atraso e acesso somente à saída

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ajuste de modelos estruturais aplicado em problema de contato

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise teórica e experimental vibro-acústica utilizando a técnica de matrizes compactas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise do comportamento dinâmico de um rotor vertical através do método dos elementos finitos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo e implementação do método de Ewins-Gleeson para identificação de parâmetros modais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da estabilidade de tensão do sistema brasileiro: um caso de estudo

Este artigo apresenta resultados de um estudo da atual condição de operação do sistema interligado brasileiro com relação à estabilidade de tensão. As análises são realizadas a partir de dados reais do planejamento e da operação. O sistema é dividido em 4 regiões: Norte, Nordeste, Sul e Sudeste/Centro-Oeste. A margem de estabilidade é obtida para cada uma destas regiões. Os resultados mostram que o sistema interligado brasileiro apresenta margem de estabilidade muito abaixo da sugerida pelos critérios existentes, a qual é limitada pela região Sudeste/Centro-Oeste. Uma análise detalhada para esta área crítica do sistema é realizada. Além de uma avaliação do comportamento da margem de estabilidade de tensão durante um dia típico de semana, esta trabalho apresenta uma análise de contingências. Utilizando a metodologia de análise modal verifica-se a abrangência das contingências, mensurando o impacto de cada contingência como local, de área ou sistêmico.

Diagnóstico de um sistema público de abastecimento de água segundo o usuário: estudo de caso do Conjunto Residencial Beija-Flor – Marituba - PA

Avalia sob a ótica do usuário, o sistema de abastecimento de água da Companhia de Saneamento do Pará, em funcionamento no Residencial Beija-Flor, no Município de Marituba-Pará. Dividiu-se o estudo nas etapas de levantamento de informações do sistema de abastecimento, de pesquisa de campo e de tratamento dos dados, em função da dimensão socioeconômica do consumidor, impressões sobre os serviços da concessionária, formas de uso, sentimento econômico e avaliação das inter-relações entre as variáveis estudadas. Constata que o Residencial é um conjunto habitacional horizontal unifamiliar. Demonstra através de análise dos fatores relacionados a desperdícios e vazamentos de água, que são consideráveis as chances dos hidrômetros residenciais estarem defeituosos. Afere o serviço prestado pela COSANPA como de má qualidade em função do entendimento de que a água fornecida é de má qualidade. Juga-se o preço da água da COSANPA em função da qualidade da água fornecida, aferindo-a como de custo elevado. Detectou-se grande chance de comprometimento ambiental do lençol freático e do solo, assim como de se adquirir doenças transmissíveis pela água, através da rede de distribuição, a quando de ocorrência de falta d’água. Avalia que entre as fragilidades da gestão da Companhia de Saneamento, destaca-se a deficiente comunicação da empresa com os seus usuários e como principal potencialidade detectada na gestão do sistema de abastecimento, se sobressai à rara ocorrência de falta d’água e o fato de haver um significativo índice de hidrometração. Constata que “ouvir” o usuário é uma importante ferramenta de auxilio ao aperfeiçoamento a gestão dos serviços de abastecimento de água.

Lumped element modeling of operational structures by inverting the mobility models

This paper is concerned with what a source precisely sees when it drives a receiver such as a continuous structural object. An equivalent lumped element system consisting of masses, springs and dampers is developed to visually represent the operational structural dynamics of a single-input structure at the driving point. The development is solely based on the mobility model of the driving point response. The mobility model is mathematically inverted to give the impedance model that is suitable for lumped element modeling. The two types of structures studied are unconstrained inertial objects and constrained resilient objects. The lumped element systems presented suggest a new view to dynamics that a single-input flexible structure in operation can be decomposed into the two subsystems: a base system of single degree of freedom (or of a mass for an inertial object) whose mass is in contact with the source and an appendage system consisting of a series of oscillators each of which is attached to the base mass. The driving point response is a result of the coupling between the two subsystems. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Transporte público metropolitano nas regiões metropolitanas de Londrina e Maringá sob a ótica da mobilidade espacial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)