Rodríguez de Tembleque Solano, LuisBuroni Cuneo, Federico Carlos2025-01-172025-01-172024Seva López, M.J. (2024). Análisis de actuadores piezoeléctricos para pantallas hápticas. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/166943El presente proyecto se basa en el análisis de actuadores piezoeléctricos utilizados en sistemas hápticos de pantallas electrónicas, empleando simulaciones mediante el método de elementos finitos. Los materiales piezoeléctricos son de gran interés tecnológico debido a su capacidad única de convertir energía mecánica en energía eléctrica y viceversa, lo que ha permitido el desarrollo de dispositivos innovadores en campos como la medicina y la ingeniería. El presente estudio presta especial atención a los pulsadores, los cuales emplean material piezoeléctrico y están diseñados para responder a cambios en el voltaje aplicado. En este contexto, se caracteriza el comportamiento piezoeléctrico de los actuadores, evaluando su desempeño en aplicaciones hápticas con el objetivo de optimizar su diseño y funcionalidad. El principio de funcionamiento de los pulsadores se basa en la propiedad piezoeléctrica del material utilizado. Cuando se aplica un voltaje al material piezoeléctrico, este experimenta un cambio en su geometría, lo que resulta en una variación en su volumen. Esta alteración geométrica genera un movimiento en la posición del pulsador. El análisis detallado de este fenómeno implica la simulación de las interacciones que ocurren en el dispositivo, incluyendo las deformaciones y el comportamiento dinámico. Utilizando modelización de elementos finitos utilizando el software comercial ANSYS, se desarrollan modelos tridimensionales detallados de los pulsadores, teniendo en cuenta la geometría, y las propiedades tanto del material piezoeléctrico, así como de los demás materiales que conformarán el pulsador. Las simulaciones numéricas permiten analizar el desplazamiento resultante bajo diferentes señales eléctricas, así como las fuerzas transmitidas a la pantalla. Se realiza un estudio paramétrico para determinar la geometría óptima que maximice la fuerza de actuación háptica. Se espera que los resultados de estas simulaciones proporcionen una comprensión más profunda del comportamiento de los actuadores piezoeléctricos y sean fundamentales para optimizar su diseño y mejorar su rendimiento en aplicaciones prácticas.This project focuses on the analysis of piezoelectric actuators used in haptic systems for electronic displays, employing simulations via the finite element method. Piezoelectric materials are of great technological interest due to their unique ability to convert mechanical energy into electrical energy and vice versa, enabling the development of innovative devices in fields such as medicine and engineering. This study particularly examines actuators, which utilize piezoelectric materials and are designed to respond to changes in the applied voltage. In this context, the piezoelectric behavior of the actuators is characterized by evaluating their performance in haptic applications, aiming to optimize their design and functionality. The operating principle of the actuators relies on the piezoelectric property of the material used. When a voltage is applied to the piezoelectric material, it undergoes a change in geometry, leading to a variation in its volume. This geometric alteration results in movement in the actuator's position. A detailed analysis of this phenomenon involves simulating the interactions within the device, including deformations and dynamic behavior. Using finite element modeling with the commercial software ANSYS, detailed three-dimensional models of the actuators are developed, accounting for their geometry and the properties of both the piezoelectric material and other materials comprising the actuator. Numerical simulations are conducted to analyze the resulting displacement under different electrical signals, as well as the forces exerted on the display. A parametric study is carried out to determine the optimal geometry that maximizes the haptic actuation force. The results from these simulations are expected to provide a deeper understanding of the behavior of piezoelectric actuators and will be crucial for optimizing their design and enhancing their performance in practical applications.application/pdf111 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess