Modelagem dos acoplamentos magnetoelásticos em materiais e dispositivos

Abstract

Este é o resumo da minha pesquisa: MODELAGEM DO COMPORTAMENTO DE MATERIAIS DIELÉTRICOS E CÁLCULO DE CAMPO ELÉTRICO EM DISPOSITIVOS. O principal objetivo desse projeto era o estudo dos materiais dielétricos e suas aplicações em máquinas, como um motor elétrico, e dispositivos elétricos, por exemplo um multimetro. Os materiais dielétricos são muito importantes e utilizados por causa de suas propriedades de isolantes elétricos. As principais características desses materiais são a condutividade elétrica, que pode ser exemplificada através dos elétrons livres em um fio condutor, a permissividade elétrica, que é uma importante característica para a construção de capacitores, e a rigidez dielétrica, que é um fenômeno ligado ao campo elétrico aplicado em um dado material, que dependendo do valor de campo ao qual o material é exposto, ele pode deixar de ser isolante e passar a ser um condutor. Além de variar com a frequência do campo elétrico, a condutividade e a permissividade podem apresentar um comportamento não linear quando o campo elétrico aumenta de intensidade, o que implica em alterações na distribuição do campo. Localmente, a intensidade do campo leva a fenômenos de descargas parciais que podem danificar o material e dificultar a observação do problema. Para permitir a análise desses fenômenos, um levantamento de vários modelos de comportamento dos materiais dielétricos e um modelo geométrico da estrutura de um dispositivo de caracterização de dielétricos são desenvolvidos neste trabalho. Os modelos encontrados foram implementados em simulações computacionais utilizando o método dos elementos finitos, ou a sigla MEF, para diferentes cenários, parâmetros e materiais. Os gráficos gerados com os resultados das simulações foram comparados com os conhecimentos teóricos e discutidos neste trabalho. Concluindo, pudemos verificar resultados teóricos através das simulações feitas. Para os trabalhos futuros nesta área, será possível reutilizar parte desses programas na resolução e/ou simulação de problemas em elementos finitos construídos levando em conta a não linearidade no comportamento das variáveis elétricas dos materiais dielétricos. É importante citar a participação de um outro aluno de graduação neste trabalho de iniciação científica, Bruno de Marco, que teve de deixar o projeto no final de 2019 por causa de motivos pessoais. Ele teve um importante papel na pesquisa e elaborou um completo relatório parcial junto com o meu professor orientador, Laurent Didier Bernard. Por fim, acredito que a pandemia não alterou o cronograma da pesquisa, já que, todas as minhas atividades eram feitas através de um computador e eu ainda possuía tempo e espaço em casa para me dedicar à pesquisa. Contudo, a atividade de aplicabilidade de modelos de materiais magnéticos para dielétricos não pode ser concluída devido ao tempo consumido durante a troca de bolsista.