Performance of monocoque and semi-monocoque composite poles for transmission lines

• Autor(a) principal: Plínio Ricardo dos Santos
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B7BEQG
• topic: Materiais compostos; Monocoque; Semi-monocoque; PRFV; Postes; Engenharia de estruturas; Materiais compostos; Postes (Engenharia)

Os postes têm importante finalidade na distribuição de energia elétrica. Outros setores como de telefonia e internet também utilizam esse suporte para levar seus serviços às residências. Atualmente, os postes são constituídos de madeira, concreto armado e aço. No entanto, estes materiais estão sujeitos a problemas, como rápida degradação da madeira, grande peso e difícil instalação para postes de concreto armado, além da corrosão no aço. Algumas alternativas são adotadas para minimizar esses problemas, como tratamento da madeira, otimização das estruturas de concreto e proteção da superfície dos aços. Outra alternativa é buscar diferentes tipos de materiais que supram os requisitos necessários para utilização desses postes. Os materiais compostos, como os polímeros reforçados por fibras de vidro (PRFV), têm grandes vantagens por serem resistentes, leves e isolantes. Estruturas do tipo monocoque e semimonocoque (utilizadas em fuselagens de aeronaves) permitem a redução na massa final, o que combinado com o uso de materiais compostos gera estruturas ainda mais leves. Neste trabalho, quatro configurações de estruturas monocoque e semi-monocoque (com uso de reforçadores longitudinais e anéis transversais) em diferentes combinações são analisadas. Para isso, um estudo paramétrico identifica configurações favoráveis que são estudadas posteriormente. Utiliza-se o método das diferenças finitas para o cálculo das flechas máximas, a fim de se avaliar a rigidez adequada. A estabilidade estrutural e a resistência são analisadas utilizando o software comercial de elementos finitos Abaqus. Observa-se que para ângulos das fibras próximos aos ângulos dos eixos longitudinais dos postes, as massas resultantes para os postes semimonocoque diferem pouco dos postes monocoque. No entanto para ângulos maiores, existe uma diferença significativa nas massas, o que torna mais leves os postes semi-monocoque. Quando adicionados os anéis ou quando estes são combinados com os reforçadores, houve um aumento considerável na resistência do poste.