Construção e validação de uma curva mestra para previsão da vida em fadiga de condutores aéreos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vilela, Thamise Sampaio Vasconcelos
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48679
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2024.
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spelling Construção e validação de uma curva mestra para previsão da vida em fadiga de condutores aéreosFadiga (Mecânica)Tensão médiaCondutor aéreoTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2024.Ao instalar condutores aéreos em linhas de transmissão, uma carga de alongamento estático é aplicada para manter a subvão de segurança (ou distância do solo segura) de acordo com o projeto da linha de energia e proteger o condutor contra vibrações nocivas do vento. A EDS (Every Day Stress) e o parâmetro /, que controlam a carga de esticamento, foram propostos como um meio de projetar linhas de energia com segurança contra a fadiga devido à excitação do vento. No entanto, a medida que a tensão de esticamento aumenta, o condutor torna-se mais vulnerável à vibração eólica, pois a sua capacidade de autoamortecimento é reduzida e a tensão média aumenta, podendo causar falha prematura. Contudo, há uma lacuna na literatura no que diz respeito ao estudo do efeito da tensão média na vida em fadiga dos condutores, como a modelagem do efeito EDS (ou /) nos condutores. A diversidade de tipos de condutores (forma, materiais e disposição) é uma das principais razões para esta lacuna. Em vista disso, este trabalho desenvolve uma curva mestra que permita prever a vida em fadiga de uma série de condutores em relação ao efeito da tensão média a partir de modelos de análise do efeito da tensão média como: Goodman, Smith- Watson-Topper e Walker. Ao analisar as curvas obtidas pelos três modelos apresentados, verificou que os modelos que englobraram melhor os dados avaliados foram SWT e Walker. Então, para avaliar e parametrizar o efeito da tensão média na vida em fadiga, foram utilizadas as abordagens SWT e Walker com dados de testes de fadiga (realizados utilizando diferentes valores de carga de esticamento) para criar as curvas mestras e validar a aplicação de tais critérios à vida em fadiga de diferentes famílias de condutores. Esta curva mestra fornece uma ferramenta prática e simples que permite a previsão da vida em fadiga em uma faixa limite de três vezes a vida útil, a baixo custo, abrangendo uma variedade de condutores. Com isso, a comunidade que trabalha com projetos de linhas de transmissão de energia poderia essa curva para análise de previsão de vida em fadiga de condutores aéreos.When installing overhead conductors on transmission lines, it is necessary to apply a static stretching load to protect the conductor against harmful wind vibrations, maintaining a line clearance in accordance with the power line design. The parameters that control this stretching load are the Everyday Stress (EDS) and the H/w parameter. They have been proposed as a means of power lines designing safe from fatigue due to Aeolian vibration. The greater the stretching stress, the more the conductor becomes vulnerable to wind vibration, as its self-damping capacity is reduced and the mean stress increases, which can cause premature failure. However, the study of the effect of mean stress on the fatigue life of conductors is a gap in the literature, as it is not as widely studied with regard to modeling the EDS (or H/w) effect on conductors. The diversity of conductor types (shape, materials and arrangement) is one of the main reasons for this gap. Therefore, this work aims to develop a master curve that allows predicting the fatigue life of any conductor under the effects of average voltage, using the models: Goodman, Smith-WatsonTopper e Walker. When analyzing the curves obtained by the three models presented, it was verified that the models that best represented the evaluated data were SWT and Walker. To this end, the SWT and Walker approaches were used with results from fatigue tests from different stretching load values to create the master curves and validate the application of such criteria to the fatigue life of different conductors’ families and, thus, evaluate the effect of mean stress on life in fatigue. This master curve is a practical and simple tool that provides fatigue life prediction at a high level (three times the useful life) to variety of conductors at low cost. Thus, the power line transmission design community could use this curve to analyze the fatigue life of overhead conductors.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasFerreira, Jorge Luiz de AlmeidaVilela, Thamise Sampaio Vasconcelos2024-07-10T10:21:08Z2024-07-10T10:21:08Z2024-07-102024-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfVILELA, Thamise Sampaio Vasconcelos. Construção e validação de uma curva mestra para previsão da vida em fadiga de condutores aéreos. 2024. 112 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48679porA 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/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-10T10:21:08Zoai:repositorio.unb.br:10482/48679Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-10T10:21:08Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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