Avaliação do efeito da montagem cabo/ grampo de suspensão sobre a vida em fadiga de cabos condutores de alumínio 6201 e 1120

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Miranda, Thiago Barbosa de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/43430
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2021.
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spelling Miranda, Thiago Barbosa dethiago.enm@gmail.comAraújo, José Alexander2022-04-13T17:43:05Z2022-04-13T17:43:05Z2022-04-132021-12-13MIRANDA, Thiago Barbosa de. Avaliação do efeito da montagem cabo/ grampo de suspensão sobre a vida em fadiga de cabos condutores de alumínio 6201 e 1120. 2021. xx, 117 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/43430Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2021.Cabos condutores de energia em linhas de transmissão estão submetidos a carregamentos cíclicos devido a ação do vento - o que pode levar a falhas por fadiga dos fios do cabo condutor. A fadiga ocasionada pela vibração eólica tem como característica principal o fretting que ocorre nos pontos de contato entre os fios do condutor. Em geral, o local mais crítico para ocorrência de falhas é próximo ao grampo de suspensão, pois é nessa região que o cabo é exposto às maiores tensões de flexão e também cargas compressivas devido ao aperto do grampo. Dessa forma o grampo de suspensão está diretamente ligado ao fenômeno de fadiga em cabos condutores. Por conta da relevância do grampo de suspensão na fadiga do condutor, esse trabalho se propõe a avaliar experimentalmente o efeito de grampos de suspensão tipo metálico, metálico com armadura, elastomérico e HAES (helically attached elastomeric suspension) na vida em fadiga de cabos condutores fabricados a partir do alumínio 1120 e da liga de alumínio 6201. O estudo divide-se em três partes que avaliam: o impacto do tipo de grampo na tensão de flexão nos fios do condutor na região de acoplamento, as consequências da utilização de material elastomérico no grampo de suspensão sobre a vida em fadiga de condutores e o efeito do tipo de grampo sobre o comportamento das zonas de contato entre os fios do condutor. As três etapas basearam-se em ensaios de vibração dos condutores realizados nas bancadas do Laboratório de Cabos e Integridade Estrutural da Universidade de Brasília, as quais foram adaptadas para ensaios com diferentes tipos de grampos de suspensão. Com relação ao estudo da tensão de flexão, foi constatado que o elastômero, quando comparado com o grampo metálico, reduz a deformação dos fios na região de acoplamento enquanto a armadura pré-formada teve pouco impacto nessa análise. Nessa etapa também foi averiguado que a formulação de Poffenberger-Swart se adequa apenas aos grampos metálicos e também foram propostas adequações para o emprego dessa formulação em grampos elastoméricos. Na segunda etapa constatou-se uma significativa melhora da performance em fadiga dos condutores montados em grampos elastoméricos quando comparados com o desempenho dos mesmos condutores montados em grampos metálicos. Por fim, foi constatado que cada tipo de grampo impacta de forma diferente na pressão de contato e no nível de deslocamento entre os fios do condutor na região de acoplamento do condutor com o grampo de suspensão.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Overhead conductors are subject to cyclic loading due to wind action. This can lead to fatigue failure of the conductor wires. In general, the most critical place for failure to occur is close to the suspension clamp, as it is in this region that the cable is exposed to the greatest bending stresses and also compressive loads due to the clamp's tightening. In general, the most critical location for failures is close to the suspension clamp, as it is in this region that the cable is exposed to the greatest bending stresses and also compressive loads due to the clamp's tightening. Thus, the suspension clamp is directly linked to the phenomenon of fatigue in conductors. Due to the relevance of suspension clamps in conductor fatigue, this work proposes to experimentally evaluate the effect of metallic, armored metallic, elastomeric and HAES (helically attached elastomeric suspension) suspension clamps on the fatigue life of 1120 aluminum and 6201 aluminum alloy conductors. The study is divided into three parts that assess: the impact of the type of clamp on the bending stress in the conductor wires in the coupling region, the consequences of using elastomeric material in the suspension clamp on the fatigue life of conductors and the effect of clamp type on the behavior of the contact zones between conductor wires. The three stages were based on vibration tests of the conductors carried out on the benches of the Fatigue and Structural Integrity of Overhead Conductors Laboratory at the University of Brasília, which were adapted for tests with different types of suspension clamps. Regarding the study of bending stress, it was found that the elastomer, when compared to the metallic clamp, reduces the deformation of the wires in the coupling region, while the preformed reinforcement had little impact on this analysis. At this stage, it was also verified that the Poffenberger-Swart formulation is suitable only for metallic clamps, and adjustments were also proposed for the use of this formulation in elastomeric clamps. In the second stage, there was a significant improvement in the fatigue performance of conductors mounted on elastomeric clamps when compared with the performance of the same conductors mounted on metal clamps. Finally, it was found that each type of clamp has a different impact on the contact pressure and on the displacement level between the conductor wires in the region where the conductor is coupled with the suspension clamp.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasA 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/openAccessAvaliação do efeito da montagem cabo/ grampo de suspensão sobre a vida em fadiga de cabos condutores de alumínio 6201 e 1120info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLinhas de transmissãoGrampos de suspensãoCabos condutoresFadigaporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2021_ThiagoBarbosadeMiranda.pdf2021_ThiagoBarbosadeMiranda.pdfapplication/pdf10286729http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/43430/1/2021_ThiagoBarbosadeMiranda.pdf88e707604e077b43745e9c08a6292652MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/43430/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/434302024-02-08 18:43:31.022open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-08T21:43:31Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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