Diseño de un Colector de Energía Piezoeléctrico (Energy Harvesting) Mediante Optimización Topológica que Maximice la Transformación de Energía Mecánica en Eléctrica Generada por un Ser Humano al Caminar

Resumen: El trabajo que se encuentra plasmado a continuación recopila la investigación desarrollada durante el desarrollo de la Maestría en Ingeniería Mecánica, impulsada desde el Grupo de Diseño Mecánico Computacional (DIMEC). En ésta se desarrolla un prototipo de Energy Harvesting (Colector de ene...

Full description

Autores:
Sepúlveda Orozco, Esteban
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/52878
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52878
http://bdigital.unal.edu.co/47308/
Palabra clave:
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Energy Harvesting
Piezoeléctrico
Método de Optimización Topológica
Marcha humana
Piezoelectric
Topology Optimization Method
Human gait
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Description
Summary:Resumen: El trabajo que se encuentra plasmado a continuación recopila la investigación desarrollada durante el desarrollo de la Maestría en Ingeniería Mecánica, impulsada desde el Grupo de Diseño Mecánico Computacional (DIMEC). En ésta se desarrolla un prototipo de Energy Harvesting (Colector de energía en español) piezoeléctrico mediante el Método de Optimización Topológica (MOT), el cual tiene como objetivo, además de recuperar energía desperdiciada (propósito de todos los Energy Harvesting), buscar una alternativa para mejorar el desempeño de los prototipos construidos hasta el momento. Dicho Energy Harvesting piezoeléctrico es diseñado para la aplicación específica de zapatos, donde se busca mejorar su eficacia de dos maneras principalmente: primero, posicionándolo en el sector de mayores presiones plantares, de acuerdo a la literatura encontrada, donde se aplicará la fuerza de reacción conocida durante el estudio del análisis de la marcha humana en personas normales; es decir, sin ninguna patología; y segundo aplicando técnicas vanguardistas como el diseño óptimo para el desarrollo del mismo. Los Energy Harvesting son construidos con piezoeléctricos comerciales PZT-5A, los cuales no se modifican en su estructura interna, además a éstos se les acopla un mecanismo flexible óptimo que se encargara de aumentar la vida útil del piezoeléctrico y de excitarlo de forma homogénea, logrando su máximo desempeño como sensor (transformando la energía mecánica aplicada en la máxima energía eléctrica posible).