Título
Efecto magnetoeléctrico en materiales compuestos
Autor
NESTOR OMAR URIBE CHAVIRA
Colaborador
MARIA CRISTINA GRIJALVA CASTILLO (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Se analizaron las ecuaciones constitutivas del efecto piezoeléctrico, magnetostrictivo, piezomagnetico, interacciones magneto-electro-elasto-dinámicas del efecto magnetoeléctrico bajo efectos de resonancia electromecánica y las vibraciones en mecánica del medio continuo, para esto se recurrió al estudio de análisis tensorial y mecánica del medio continuo.
Los efectos eléctricos y magnéticos por separado están directamente relacionados con la estructura del cristal el cual presenta anisotropía, depende del grupo puntual. En el caso del efecto magnetoeléctrico depende del grupo puntual magnético, que también presenta anisotropía.
El análisis tensorial se usa en estos casos porque que es una herramienta que puede describir la anisotropía de un medio en una manera compacta, intuitiva e independiente del cambio de sistema coordenado.
El tema de estudio en este ámbito fue los tensores en el espacio euclideo, con cambios de sistema coordenados por rotación y reflexiones que son las mismas operaciones de simetría presentes en el grupo puntual de un cristal.
En el área de mecánica del medio continuo fue necesario el entendimiento del tensor de esfuerzo hidrostático, debido al cambio de forma y no de volumen que presentan los materiales magnetostrictivos y el enfoque que se da a este tensor en el caso del análisis por elemento finito.
Además, las ecuaciones elasto-dinámicas que describen las vibraciones en un medio continuo fueron necesarias para describir condiciones de resonancia mecánica. Estas ecuaciones se adaptaron a la configuración de un compósito magnetoeléctrico para describir el efecto magnetoeléctrico en condiciones de resonancia electromecánica.
Se simularon por elemento finito los efectos magnetostrictivo y piezoeléctrico por separado con una configuración idealizada, removiendo términos de fricción y aplicando campos eléctricos y magnéticos uniformes, se comparó con las ecuaciones constitutivas presentadas en la literatura mostrando resultados acertados.
Posteriormente se acoplaron los modelos por separado mediante un acoplamiento mecánico para el cual se formuló una constante 𝐾 para la transferencia de deformación entre los subsistemas magnético y eléctrico, esto con el fin de poder simular compósitos magnetoeléctricos más acordes a los experimentales, Se simulo el compósito bajo condiciones de resonancia electromecánica y se comparó las ecuaciones constitutivas del efecto magnetoeléctrico que a su vez están comparadas con datos experimentales en la
Editor
Centro de Investigación en Materiales Avanzados
Fecha de publicación
2 de julio de 2018
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Repositorio Orígen
Fuente de Objetos Científicos Open Access
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