Estimativa de vida à fadiga por fretting de cabos condutores baseada na micromecânica de defeitos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Canut, Felipe Azevedo
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/22289
http://dx.doi.org/10.26512/2016.09.D.22289
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.
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spelling Estimativa de vida à fadiga por fretting de cabos condutores baseada na micromecânica de defeitosMicromecânica do defeitoPlasticidadeDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.Nesta contribuição, propõe-se uma extensão do modelo baseado na micromecânica de defeitos Gurson (1977) capaz de descrever a evolução do dano em regiões de baixa triaxialidade submetidas a carregamentos multiaxiais cíclicos. O mecanismo de corte utilizado, proposto por Xue (2007), calcula o dano introduzido devido ao cisalhamento a partir do nível de deformação plástica equivalente. O material é modelado com endurecimento cinemático utilizando lei de evolução do tensor cinemático de Armstrong Frederick (1966), representando o efeito de Bauschinger. O modelo proposto é utilizado para descrever a evolução do dano em um cabo condutor na região de contato com o grampo de suspensão submetido à um campo inicial de deformação plástica e carregamentos cíclicos. O aperto do grampo gera um campo de deformações plásticas no cabo, introduzindo um dano inicial no mesmo. Com o dano inicial determinado, o modelo proposto é aplicado nos pontos de Gauss considerados críticos até que a variável de dano atinja o valor crítico. Sendo assim, pode-se observar o efeito do aperto do grampo de suspensão na vida à fadiga do cabo condutor. Os campos de tensão e deformação, tanto no aperto do grampo quando no ciclo estabilizado, são obtidos numericamente via modelo de elementos finitos 2D simplificado, onde o cabo é representado por um semi-plano e o grampo por uma sapata de raio de 70 mm. As vidas previstas numericamente são confrontadas com dados obtidos experimentalmente no laboratório de ensaios mecânicos da Universidade de Brasília. Os resultados obtidos numericamente para a vida do componente apresentam uma boa acurácia quando comparados com os obtidos experimentalmente.In this contribution, it is proposed an extension of the Gurson (1977) micromechanics of defects Model, capable of describing the evolution of damage in low triaxiality regions under cyclic multiaxial loads. The shear mechanism proposed by Xue (2007) is used to evaluate the damage introduced due to low triaxiality stresses based on the equivalent plastic strain level. The Armstrong-Frederick (1966) kinematic hardening rule is used to describe the Bauschinger effect of the material under cyclic load. The model proposed is used to describe the damage evolution on a conductor cable in the cable-clamp contact zone under an initial field of plastic strain and cyclic loading. The clamp pressure creates a plastic strain field in the cable which introduces an initial damage on it. With the given initial damage, the proposed model is applied on the critical Gauss points until the damage variable reaches the critical value. Therefore, it is possible to evaluate the effect of the clamp load on the cable’s fatigue life. The stress and strain fields at the initial clamp pressure and stabilized cycle are numerically obtained through a 2D simplified finite element model where the cable is represented by a half-plane, and the clamp by a 70 mm radius pad. The numerical estimated fatigue life is compared with data obtained experimentally in the laboratory of mechanical tests at the University of Brasilia. The numerical results are in good agreement with those obtained experimentally.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasMalcher, LucivalCanut, Felipe Azevedo2017-01-28T17:26:49Z2017-01-28T17:26:49Z2017-01-282016-09-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCANUT, Felipe Azevedo. Estimativa de vida à fadiga por fretting de cabos condutores baseada na micromecânica de defeitos. 2016. xv, 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2016.http://repositorio.unb.br/handle/10482/22289http://dx.doi.org/10.26512/2016.09.D.22289A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T21:38:50Zoai:repositorio.unb.br:10482/22289Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:38:50Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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