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La presente Tesi tratta la modellazione dei laminati tristrato piezoelettrici e lo smorzamento passivo delle vibrazioni di tali strutture. I laminati piezoelettrici sono qui descritti con modelli di tipo "layer-wise", che richiedono la preliminare modellazione di ogni singolo strato costituente il laminato. A tale scopo sono considerati diversi modelli di piastra piezoelettrica esistenti in letteratura e qui dedotti in modo unitario utilizzando un funzionale misto. Sono inoltre presentati nuovi e più raffinati modelli di piastra piezoelettrica, che sono poi comparati agli altri modelli considerando alcuni problemi campione la cui soluzione analitica tridimensionale è nota. Due delle suddette teorie di piastra piezoelettrica sono impiegate per la realizzazione di due modelli di laminato tristrato piezoelettrico; un primo modello si applica al caso di tristrato con lamine piezoelettriche sottili mentre il secondo è utile nel caso di lamine spesse. Sono inoltre presentate formulazioni originali agli elementi finiti per entrambi i modelli di tristrato proposti e sono impiegate diverse strategie per evitare il problema del “locking”. Per la validazione delle formulazioni agli elementi finiti proposte sono considerati alcuni problemi campione. Utilizzando le formulazioni suddette e la tecnica di riduzione modale sono ottenuti modelli discreti per il comportamento dinamico di strutture sottili strumentate con attuatori piezoelettrici; in particolare è ricavato un modello che considera un solo grado di libertà meccanico, rappresentante un modo di vibrazione della struttura. Tale modello è impiegato nell’analisi dello smorzamento passivo delle vibrazioni di una struttura attuata mediante piezoelettrici. Lo smorzamento passivo è ottenuto collegando gli elettrodi dei piezoelettrici a circuiti elettrici esterni passivi. Il problema dell’ottimizzazione dei parametri relativi al circuitoesterno per ottenere il miglior smorzamento è considerato sia per un circuito resistivo che per un circuito resistivo-induttivo e sono riportate formule esplicite dei valori ottimi di tali parametri. Infine sono presentati alcuni risultati sperimentali dello smorzamento passivo di una piastra a mensola attuata con un elemento piezoelettrico; i risultati sperimentali sono in ottimo accordo con le previsioni teoriche.

Caruso, G. (2007). Laminati piezoelettrici: modellazione, algoritmi di calcolo ed ottimizzazione della risposta dinamica.

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