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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38822
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Title: Modelagem dinâmica de linha de transmissão aérea utilizando método do elemento espectral.
Authors: Fernandes, Yanne Marcela Soares
Orientador(es):: Machado, Marcela Rodrigues
Coorientador(es):: Dutkiewicz, Maciej
Assunto:: Linha de transmissão aérea
Método do elemento espectral
Excitação aleatória
Análise dinâmica
Issue Date: 2-Jul-2020
Citation: FERNANDES, Yanne Marcela Soares. Modelagem dinâmica de linha de transmissão aérea utilizando método do elemento espectral. 2020. 76 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: Devido a crescente demanda de energia elétrica, surge a necessidade de expansão das Linhas de Transmissão Aéreas (LTAs), tornando-as mais robustas e complexas. Aumentando assim a necessidade de segurança e eficiência deste tipo de estrutura, uma vez que o surgimento de falhas pode acarretar grandes prejuízos para os consumidores e para as empresas geradoras. O estudo do comportamento dinâmico de LTAs apresenta alta relevância quando o objetivo é assegurar sua estabilidade. Dessa forma, métodos numéricos vêm sendo explorados para este tipo de análise, tais como o Método de Elementos Finitos (MEF) e o Método dos Elementos Espectrais (MEE), ambos abordados neste trabalho, utilizando os softwares MATLAB e ANSYS APDL. Considerando que o MEF requer a discretização da estrutura, foi comparado seu custo computacional em relação ao MEE, o qual é um métodos derivado da equação analítica da onda e que não necessidade de discretizações além de apresentar acurácia nos resultados. Foram modelados os elementos de cabo e de torre com diferentes tipos de barras. Em seguida, foi realizado o acoplamento das estruturas a partir da matriz de rigidez dinâmica espectral a fim de avaliar a influência de uma sobre a outra. Excitações de fenômenos como vento e chuva foram consideradas na análise dinâmica da LTA. Ainda, foram percebidas alterações nas frequências do cabo na região próxima ao acoplamento e a prevalência do comportamento da resposta da estrutura excitada. Por fim, o método proposto (MEE) apresentou eficiência, alta viabilidade e baixo custo computacional, tornando-se uma alternativa para análises do comportamento de LTAs.
Abstract: Due to the growing demand for electric energy, there is a need for expansion of Aerial Transmission Lines (LTAs), making them more robust and complex. Thus increasing the need for safety and efficiency of this type of structure, since the emergence of failures can cause great losses for consumers and generating companies. The study of the dynamic behavior of LTAs is highly relevant when the objective is to ensure its stability. Thus, numerical methods have been explored for this type of analysis, such as the Finite Element Method (MEF) and the Spectral Elements Method (MEE), both addressed in this work, using MATLAB and ANSYS APDL softwares. Considering that the MEF requires the discretization of the structure, its computational cost was compared in relation to the MEE, which is a method derived from the analytical wave equation and which does not need to be discretized in addition to presenting accuracy in the results. Cable and tower elements were modeled with different types of bars. Then, the structures were coupled from the spectral dynamic stiffness matrix in order to assess the influence of one on the other. Excitations of phenomena such as wind and rain were considered in the dynamic analysis of LTA, where the results obtained showed the variation of the displacements of the system when subjected to different types of loads. In addition, changes were observed in the cable frequencies in the region close to the coupling and the prevalence of the response behavior of the excited structure. Finally, the proposed method (MEE) showed efficiency, high viability and low computational cost, making it an alternative for analyzing the behavior of structures such as LTAs.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2020.
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:FGA - Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia

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