a análise de placas laminadas compostas inteligentes

1.1 Motivação e proposta do trabalho 2
Estruturas inteligentes são sistemas cuja geometria e características estruturais po-
dem ser satisfatoriamente modificadas durante sua vida operacional. Por causa de suas
capacidades de auto-monitoramento e auto-adaptação as estruturas inteligentes, recen-
temente, têm atraído a atenção de inúmeros pesquisadores, cujos focos variam desde o
controle de forma e controle de vibrações às aplicações de auto-diagnóstico para detecção
de fraturas e danos na estrutura. A motivação para utilização de estruturas inteligentes
é permitir mudar sua forma ou suas propriedades materiais ou estruturais evitando os
problemas mencionados, melhorando desempenho e vida útil (Chee, Tong e Steven,
1998).
Os quatro elementos fundamentais de uma estrutura inteligente são: os elementos
sensores, destinados a captar as alterações nas condições ambientais e/ou modificações no
funcionamento; os elementos atuadores, responsáveis pela ação de adaptação do sistema;
os procedimentos de controle, geralmente implementados em microcomputadores digitais
e que determinam as ações de controle a serem executadas pelos atuadores a partir das
informações adquiridas pelos sensores; e é claro, a própria estrutura (Faria, 2006).
Os materiais empregados em estruturas inteligentes frequentemente possuem interes-
santes e incomuns propriedades e são classificados de acordo com a capacidade de trans-
formação energética. Materiais piezelétricos, eletrostrictivos e fluidos eletroreológicos,
que transformam energia elétrica em mecânica e vice-versa; materiais magnetostrictivos
e fluidos magnéto-reológicos, que sofrem transformações do tipo magnético-mecânica e
ligas com memória de forma, que sofrem tranformações termomecânicas, por exemplo,
podem ser usados para projeto e desenvolvimento de estruturas que podem ser chamadas
inteligentes.
O uso de materiais adaptativos substitui a necessidade de complexos mecanismos
e sistemas de atuação e o material adaptativo por si próprio é embutido ou colado na
estrutura, resultando na redução de material e peso. Em geral, as propriedades mecânicas
de materiais adaptativos são controladas por temperatura, campo magnético ou campo
elétrico (Chee, Tong e Steven, 1998).
Materiais piezelétricos tem sido usados em uma variada gama de aplicações tais como
em transdutores ultrasônicos, acelerômetros, gramofones, resonadores, filtros, impresso-
ras à jato de tinta bem como em vários tipos de sensores e atuadores. Comparados
aos materiais piezelétricos, materiais adaptativos de outras categorias são de integração
mais difícil às estruturas existentes e, por serem relativamente novos, carecem de mo-
delos matemáticos consistentes, ao passo que para os piezelétricos foram desenvolvidos