Estudio de la influencia del daño en actuadores piezoeléctricos para aplicaciones hápticas
El interés cada vez mayor por las tecnologías hápticas, basadas en el sentido del tacto, y por los materiales piezoeléctricos, llevan a numerosas investigaciones. Estos materiales permiten transformar energía eléctrica en mecánica y viceversa, estableciendo un vínculo directo entre el entorno digita...
| Author: | |
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| Format: | master thesis |
| Publication Date: | 2025 |
| Country: | España |
| Institution: | Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) |
| Repository: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:idus.us.es:11441/181762 |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/11441/181762 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Tecnologías hápticas Energía eléctrica Actuadores piezoeléctricos |
| Summary: | El interés cada vez mayor por las tecnologías hápticas, basadas en el sentido del tacto, y por los materiales piezoeléctricos, llevan a numerosas investigaciones. Estos materiales permiten transformar energía eléctrica en mecánica y viceversa, estableciendo un vínculo directo entre el entorno digital y los usuarios. Sin embargo, el rendimiento de los actuadores depende fuertemente de su geometría, de los materiales empleados y de las condiciones de contorno, lo que hace necesario caracterizar y optimizar su comportamiento. En este trabajo se incorpora una capa de adhesivo entre el actuador háptico y la lámina piezoeléctrica, con el fin de representar de manera más realista la unión y estudiar cómo su degradación afecta al dispositivo. El objetivo principal es analizar la influencia del daño en dicha capa adhesiva sobre el comportamiento dinámico y la fuerza transmitida, considerando tanto escenarios de daño uniforme como parcial. Para ello se desarrolla un modelo tridimensional en elementos finitos (ANSYS), que permite evaluar la evolución de las frecuencias naturales y de la respuesta temporal bajo diferentes configuraciones geométricas. Los resultados muestran que la degradación del adhesivo debilita significativamente la respuesta del sistema, afectando a la rigidez, la resonancia y la transmisión de fuerzas. No obstante, se identifican relaciones de espesores y radios que mitigan estos efectos, ofreciendo configuraciones más robustas frente a la degradación. Estas conclusiones permiten proponer criterios de diseño que contribuyen a optimizar la eficiencia y la fiabilidad de actuadores hápticos piezoeléctricos en aplicaciones reales. |
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