Applicazione di un sistema di energy harvesting da vibrazioni meccaniche e di monitoraggio strutturale integrato per le componenti di un lanciatore

Anno
2020
Proponente Luca Lampani - Professore Associato
Sottosettore ERC del proponente del progetto
PE8_1
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Paolo Gasbarri Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Hassan Elahi Dottorando/Assegnista/Specializzando componente non strutturato del gruppo di ricerca
Luigi Schirone Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Componente Qualifica Struttura Categoria
Marco Sabatini Tecnico di Laboratorio Dipartimento d Ingegneria Astronautica, Elettrica , Energetica - Università di Roma Sapienza Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Abstract

Poter sfruttare le capacità di trasduzione di energia di alcuni materiali intelligenti apre l'opportunità di integrare questa funzione all'interno della struttura primaria o di un componente strutturale di un sistema aerospaziale al fine di produrre un doppio beneficio. Questo progetto mira allo studio di un sistema di energy harvesting da vibrazioni meccaniche applicato alla struttura di un lanciatore, come ad esempio un payload adapter o un serbatoio. Il vantaggio è quello di ridurre le vibrazioni meccaniche e al contempo generare potenza elettrica fruibile da un generico dispositivo di avionica di bordo o da un sistema di monitoraggio della struttura stessa. A questo scopo, tra i possibili materiali, quelli che offrono i maggiori vantaggi in termini di efficienza e di processo tecnologico sono i piezoceramici. La ricerca si propone di studiare, modellizzare, realizzare e testare un payload adapter in scala ridotta in materiale composito laminato dotato di un sistema di energy harvesting mediante elementi piezoelettrici. Una fase di studio attraverso analisi strutturali con accoppiamento elettromeccanico piezoelettrico su modelli numerici, realizzati con approcci agli elementi finiti (FEM), permetterà di ottenere la configurazione ottimale che verrà realizzata nella successiva fase di manifattura. Il sistema verrà sottoposto ad un campo di sollecitazioni dinamiche su tavola vibrante riproducenti l'azione di carico di un lanciatore. L'azione meccanica sarà correlata con l'energia di tipo elettrico estratta dal sistema al fine di valutarne l'efficienza. Verrà inoltre valutata la riduzione delle vibrazioni indotta dall'estrazione di energia elastica durante la trasduzione

ERC
PE5_8, PE8_1, PE8_9
Keywords:
MATERIALI INTELLIGENTI ED AUTO ASSEMBLANTI, MATERIALI COMPOSITI, INGEGNERIA AEROSPAZIALE, DINAMICA DELLE STRUTTURE, MECCANICA COMPUTAZIONALE

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