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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/25219
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Title: Previsão de vida à fadiga em fios de alumínio liga, utilizados em cabos condutores, contendo descontinuidades geométricas
Authors: Adriano, Vitor Soares Rabelo
Orientador(es):: Silva, Cosme Roberto Moreira da
Coorientador(es):: Araújo, José Alexander
Assunto:: Fadiga
Teoria da distância crítica
Previsão de vida
Método dos elementos finitos
Issue Date: 17-Nov-2017
Citation: ADRIANO, Vitor Soares Rabelo. Previsão de vida à fadiga em fios de alumínio liga, utilizados em cabos condutores, contendo descontinuidades geométricas. 2017. xviii , 99 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Abstract: Este trabalho de natureza experimental e numérica tem como objetivo estimar a vida em fadiga de fios de alumínio liga 6201-T81, contendo descontinuidades geométricas. Esses fios foram retirados de cabos CAL 900 utilizados em linhas de transmissão de energia. Para tanto, simulações via MEF foram realizadas para obter o campo de tensão ao redor das descontinuidades. Posteriormente, a Teoria da Distância Crítica (TDC) combinada com o critério de Smith-Watson-Topper (SWT) foi utilizada. O parâmetro de SWT foi avaliado segundo o Método do Ponto (MP), Método da Linha (ML) e o Método do Volume (MV). Para calibrar a relação da distância crítica (L) Vs número de ciclos para falha (Nf), duas metodologias foram utilizadas: a primeira utiliza-se de duas curvas S-N produzidas em razão de carregamento ܴR= −1, uma curva do fio plano e outra do fio entalhado; a segunda também utiliza-se de duas curvas S-N produzidas em razão de carregamento R= −1, porém as duas curvas são referentes a fios contendo descontinuidades geométricas diferentes. Assim, tanto para calibrar a relação L(Nf), quanto para validar o modelo de previsão de vida em fadiga, foram levantadas curvas S-N do fio contendo descontinuidades geométricas artificiais do tipo furo e entalhe, além de um curva S-N do fio plano. Quando utilizado a relação L(Nf) referente à primeira calibração, as previsões de vida foram consideradas não satisfatórias. Entretanto, quando utilizada à relação L(Nf) referente à segunda calibração, as previsões, quando comparadas aos resultados experimentais, ficaram inseridas quase que na totalidade entre bandas de fator 3 representativas da maior dispersão encontrada nas curvas S-N utilizadas para calibrar a relação. L(Nf) Esses resultados foram considerados satisfatórios, visto que, de um ponto de vista estatístico, um método de previsão de vida não pode ser mais preciso que os dados utilizados para calibrá-lo.
Abstract: The aim of this numerical and experimental work is to predict fatigue life of aluminum alloy wires 6201-T81 containing geometric discontinuities. These wires were taken from CAL 900 cables used in overhead power transmission lines. The stress distribution around the geometric discontinuities was determined by FEM simulations. Then, to perform the fatigue life analysis, the Theory of Critical Distance (TDC) and the Smith-Watson-Topper (SWT) criterion were used. The SWT parameter was evaluated by means of the Point Method (PM), the Line Method (LM) and the Volume Method (VM). The relation between the critical distance (L) and the number of cycles to failure (Nf) was calibrated using two distinct methodologies: the first one uses two S-N curves obtained under uniaxial load tests with stress ratio R = −1, one curve of a plain wire and the other of a notched wire; the second methodology also uses two S-N curves obtained under uniaxial load tests with stress ratio R= −1, however, both curves refer to wires containing different geometric discontinuities. Therefore, S-N curves of wires containing artificial geometric discontinuities like holes and notches were produced, both to calibrate the L(Nf) relation and to validate the life predictions. When the relation L(Nf) obtained with the first calibration was used, the life predictions were considered not satisfactory. Nonetheless, when the relation L(Nf) obtained with the second calibration was used, the predictions were inserted almost entirely among factor 3 bands, when compared with the experimental results. This factor 3 represents the biggest scatter in the S-N curves used to calibrate the L(Nf) relation. The results were considered satisfactory, since of a statistic point of view, a life prediction method cannot be more accurate than the data used to calibrate it.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.
Licença:: A 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.
Appears in Collections:ENM - Mestrado em Ciências Mecânicas (Dissertações)

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