Análise comparativa do efeito da fadiga por fretting nos fios de cabos condutores formados pelas ligas de alumínio 1120 e AA 6201

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vieira, Erick Rocha
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/39453
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2020.
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spelling Análise comparativa do efeito da fadiga por fretting nos fios de cabos condutores formados pelas ligas de alumínio 1120 e AA 6201Energia elétrica - distribuiçãoEnergia elétrica - transmissãoFadiga por frettingLigas de alumínioCabos condutoresDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2020.Com a necessidade de aperfeiçoamento do processo de transmissão e distribuição de energia elétrica, são necessários estudos sistematizados no principal componente de uma linha de transmissão, o cabo condutor. Um dos problemas mecânicos que mais afetam a vida de um condutor é o fenômeno de fadiga por fretting. Neste contexto o objetivo desta dissertação foi analisar de forma comparativa a vida em fadiga entre os fios de liga AA 6201 T81 e AA 1120 através um programa experimental, que permitisse isolar o fenômeno de fretting sob condições controladas. Para alcançar tais fins, foi elaborado um programa de testes nos laboratórios de ensaios mecânicos da Universidade de Brasília. O programa baseou-se em três etapas. Na primeira houve a caracterização dos materiais através de ensaios estáticos de tração e dinâmicos de fadiga. Na segunda etapa houve os ensaios de indução de fretting sob condições controladas, tais condições foram determinadas pelo ângulo de contato de 29 o e cargas de contato normal de 250 N, 500 N, 750 N e 1000 N. A terceira etapa foi constituída por análises microscópicas das regiões de contato entre os fios, além das superfícies de falha. Por fim, com os resultados obtidos, pôde-se verificar que a indução de fretting, gerou dois cenários distintos, o primeiro, o desgaste, e o segundo, a fadiga por fretting, essas características foram comprovadas através da observação das falhas através da microscopia. Para os fios da liga AA 6201 T81 observou fadiga por fretting nos ensaios de 750 N e 1000 N, na carga de 250 N comprovou que houve o desgaste, para a carga de 500 N, notou-se uma mescla dos tipos de falhas, o que pode indicar que para essa força existe uma região de transição. Por outro lado, todas as curvas referentes aos fios da liga AA 1120 tiveram suas falhas classificadas com fadiga por fretting. Na comparação entre as curvas que ocorreram fadiga por fretting para ambas as ligas (750 N e 1000 N), constatou-se que os fios da liga AA 6201 T81 foram mais sensíveis ao fretting, apesar de possuírem maior resistência mecânica estática e de fadiga.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Empreendimentos Científicos e Tecnológicos (FINATEC); Transmissoras Brasileiras de Energia (TBE) e Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).Systematic studies are needed on the main component of a transmission line, the conductor cable, in order to improve the process of transmission and distribution of electrical. One of the mechanical problems that most affect conductor cable's life is the fretting fatigue phenomenon. In this context, the aim of this dissertation was to analyze the fatigue life between AA 6201 T81 and AA 1120 alloy wires comparatively through an experimental program, which would allow the isolation of the fretting phenomenon under controlled conditions. To achieve these goals, a program of tests was developed in the mechanical testing laboratories at the University of Brasília. The program was based on three stages. First, the materials were characterized by tensile tests and fatigue tests. Second stage, the fretting induction tests were carried out under controlled conditions. These conditions were determined by the contact angle of 29o and normal contact loads of 250 N, 500 N, 750 N and 1000 N. The third stage consisted on the microscopic analysis of the contact regions between the wires, in addition to the failure surfaces. Finally, with the results obtained, it was possible to verify that fretting induction generated two distinct scenarios, the first, wear, and the second, fretting fatigue. These characteristics were proven through the observation of failures through microscopy. For the AA 6201 T81 alloy wires, fretting fatigue was observed in the 750 N and 1000 N tests, in the 250 N load it proved that there was wear, for the 500 N load, both types of contact problems was noted, which may indicate that there is a transition region for this force. On the other hand, all the curves referring to the wires of the 1120 aluminum alloy had their faults classified as fretting fatigue. In the comparison between the curves that occurred fretting fatigue for both alloys (750 N and 1000 N), it was found that the AA 6201 T81 alloy wires were more sensitive to fretting, despite having greater static and fatigue endurance.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasFerreira, Jorge Luiz de Almeidarochaverick@gmail.comVieira, Erick Rocha2020-09-21T15:14:55Z2020-09-21T15:14:55Z2020-09-212020-03-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVIEIRA, Erick Rocha. Análise comparativa do efeito da fadiga por fretting nos fios de cabos condutores formados pelas ligas de alumínio 1120 e AA 6201. 2020. 72 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/39453A 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:UNB2024-02-08T21:40:03Zoai:repositorio.unb.br:10482/39453Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:40:03Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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