Análisis con elementos finitos de actuadores piezoeléctricos para aplicaciones hápticas
El siguiente proyecto se desarrolla en torno al análisis de la respuesta de un modelo de actuador piezoeléctrico utilizado en sistemas hápticos de pantallas electrónicas. La geometría y las características del mismo se basan en la patente US 2022/0066557 A1. El actuador cuenta con tres elementos fun...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Sevilla (US) |
| Repositorio: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:idus.us.es:11441/180320 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11441/180320 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Piezoelectricidad Aplicaciones Hapáticas |
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Análisis con elementos finitos de actuadores piezoeléctricos para aplicaciones hápticasBernabé del Reino, AntonioPiezoelectricidadAplicaciones HapáticasEl siguiente proyecto se desarrolla en torno al análisis de la respuesta de un modelo de actuador piezoeléctrico utilizado en sistemas hápticos de pantallas electrónicas. La geometría y las características del mismo se basan en la patente US 2022/0066557 A1. El actuador cuenta con tres elementos fundamentales: patilla, placa amplificadora y lámina de material piezoeléctrico. El objetivo es optimizar las dimensiones del sistema para maximizar la fuerza de actuación que puede inducir el piezoeléctrico. El documento ofrece una visión más amplia de la tecnología háptica y del efecto piezoeléctrico. Previo al estudio del actuador háptico, se validará la modelización numérica a través de un sistema de viga con un actuador acoplado. Tras este proceso de verificación, se modelará la geometría y las condiciones de contorno del pulsador planteado. Para llevar a cabo el estudio se ha empleado el software comercial ANSYS, utilizando el Método de los Elementos Finitos. La representación de datos se lleva a cabo mediante la herramienta MATLAB. En el estudio se han considerado varias configuraciones geométricas, todas ellas basadas en la patente. Gracias a los resultados obtenidos, se ha podido determinar que el espesor de la placa y la longitud de la patilla son las variables geométricas que mayor influencia ejercen sobre la fuerza de actuación, aumentándose a medida que estas se ven incrementadas.The project focuses on the analysis of the response of a piezoelectric actuator model, which is used in haptic systems for electronic displays. Its geometry and characteristics are based on US patent 2022/0066557 A1. The actuator has three fundamental elements: a pin, an amplifier plate, and a sheet of piezoelectric material. The main goal is the optimization of the system’s geometry in order to maximize the actuation force provided by the piezoelectric. The document provides a broader view of haptic technology and the piezoelectric effect. Prior to the main analysis of the haptic actuator, the numerical model will be validated through a beam system with a coupled actuator. After this verification process, the geometry and boundary conditions of the proposed actuator will be modeled. The study was carried out using commercial software ANSYS, using the Finite Element Method. Data processing and representation will be performed using MATLAB. The study considered several geometric configurations, all based on the patent. The results determined that plate thickness and pin length are the geometric variables that have the greatest influence on the actuation force.Máster Universitario en Ingeniería IndustrialRodríguez de Tembleque Solano, LuisBuroni Cuneo, Federico CarlosMecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras2025info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/11441/180320reponame:idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevillainstname:Universidad de Sevilla (US)Españolinfo:eu-repo/semantics/openAccessoai:idus.us.es:11441/1803202026-06-17T12:51:07Z |
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El siguiente proyecto se desarrolla en torno al análisis de la respuesta de un modelo de actuador piezoeléctrico utilizado en sistemas hápticos de pantallas electrónicas. La geometría y las características del mismo se basan en la patente US 2022/0066557 A1. El actuador cuenta con tres elementos fundamentales: patilla, placa amplificadora y lámina de material piezoeléctrico. El objetivo es optimizar las dimensiones del sistema para maximizar la fuerza de actuación que puede inducir el piezoeléctrico. El documento ofrece una visión más amplia de la tecnología háptica y del efecto piezoeléctrico. Previo al estudio del actuador háptico, se validará la modelización numérica a través de un sistema de viga con un actuador acoplado. Tras este proceso de verificación, se modelará la geometría y las condiciones de contorno del pulsador planteado. Para llevar a cabo el estudio se ha empleado el software comercial ANSYS, utilizando el Método de los Elementos Finitos. La representación de datos se lleva a cabo mediante la herramienta MATLAB. En el estudio se han considerado varias configuraciones geométricas, todas ellas basadas en la patente. Gracias a los resultados obtenidos, se ha podido determinar que el espesor de la placa y la longitud de la patilla son las variables geométricas que mayor influencia ejercen sobre la fuerza de actuación, aumentándose a medida que estas se ven incrementadas. |
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