Análise da vida remanescente de uma viga de rolamento

• Autor(a) principal: Gustavo Costa Avila
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AJ7MND
• topic: Fadiga; Viga de rolamento; Vida por fadiga; Mecânica da fratura; Fadiga; Juntas soldadas Fadiga; Mecânica da fratura; Vigas; Engenharia mecânica

Neste trabalho é estudada a vida por fadiga de uma viga de rolamento do galpão de uma Aciaria com mais de 30 anos de operação. A pesquisa bibliográfica indicou que falhas mais recorrentes nestas estruturas ocorrem por fadiga em juntas soldadas, portanto foi realizadauma abordagem inicial segundo a norma AASHTO que aplica o método S-N para cálculo da vida remanescente da estrutura. A tensão alternada nas condições de carregamento mais severas foi obtida através de simulação numérica no software ANSYS. Baseado no histórico eem previsões de produção, a vida de cada junta soldada foi determinada. Para calibrar o modelo, foi realizado um teste de campo com extensômetros para determinação das tensões reais durante a operação normal da planta. Nessa etapa, a carga da ponte rolante foiparametrizada no modelo computacional e variada até obter-se a simulação do comportamento real da estrutura. A análise apontou os pontos mais críticos orientando uma inspeção visual que identificou trincas que poderiam levar ao colapso da viga. O crescimento das trincas identificadas foi simulado através do software FRANC2D que utiliza o método da mecânica da fratura para determinação do fator de intensidade de tensão. Os valore calculados foram utilizados para determinar a vida por fadiga para crescimento da trinca até um comprimento crítico que pode levar a uma fratura frágil. A interpretação dos resultados mostra que o método S-N associado à análise por elementos finitos se mostrou uma técnica eficiente para determinação das juntas mais críticas da estrutura reduzindo significativamenteo trabalho de inspeção. A aplicação da mecânica da fratura linear elástica levou a resultados mais conservadores. Esta técnica permite que equipes de manutenção possam estabelecer intervalos de inspeção e determinar o melhor momento para reparo de trincas existentes baseado na vida remanescente calculada.