Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-03-31T16:11:18Z No. of bitstreams: 1 2014_LarissaWatanabe.pdf: 8176004 bytes, checksum: a9871de350435d974c966a13a148815b (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2015-04-29T17:55:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LarissaWatanabe.pdf: 8176004 bytes, checksum: a9871de350435d974c966a13a148815b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LarissaWatanabe.pdf: 8176004 bytes, checksum: a9871de350435d974c966a13a148815b (MD5) / Uma avaliação crítica da forma clássica de previsão de vida à fadiga em cabos condutores de energia foi realizada com a finalidade de apresentar uma proposta alternativa de metodologia, motivada pelas dificuldades dos medidores de vibração existentes até hoje em se prever a durabilidade de condutores com maiores precisões. Para esse fim, previsões baseadas nas curvas CSBL e S-N foram realizadas a partir de ensaios em laboratório com amplitudes variáveis com o critério de falha para a quebra do primeiro fio de alumínio, e em particular, do cabo CAA 397,5 MCM – IBIS. O presente trabalho de pesquisa propõe então, a utilização de uma curva de fadiga alternativa, extraída a partir de ensaios experimentais de cabos condutores submetidos a carregamento aleatório com características banda estreita e a validação do uso de metodologias espectrais para previsões de vida à fadiga em condutores do tipo IBIS. Até onde a autora tenha conhecimento, essa é uma proposta inédita a qual permite uma melhoria na técnica experimental de aquisição de histórias de tensão em condutores submetidos a condições reais de funcionamento, uma vez que possa diminuir a quantidade de dados gravados e aumentar o tempo de armazenamento dos mesmos, garantindo uma maior previsibilidade da vida de fadiga residual. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A critical evaluation of the classical form of predicting fatigue life in power lines was performed in order to submit an alternative proposal of methodology, motivated by the difficulties of the vibration recorder found until today, in predicting the durability of the conductors with higher accuracy. Therefore, predictions based on CSBL and S-N curves were made through laboratory tests with varying amplitudes with the fail criterion for the breakdown of the first aluminum wire, in particularly, of the CAA 397,5MCM – IBIS wire. The present research then propose the use of an alternative fatigue curve, extract from experimental tests of conductors cables subjected to random loading with narrow band characteristics and a validation of the use of spectral methods for the predictions of the fatigue life in conductors of the type IBIS. As far the author is aware, this new unprecedented proposal that allows an improvement in the experimental technique of acquisition stress histories in conductors subjected to real operation conditions, since it may decrease the amount of recorded data and increases the time store of them, ensuring a greater predictability of the residual fatigue life.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2013. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-23T18:38:31Z No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-10-29T13:24:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-29T13:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / O presente trabalho de natureza experimental, realizado por meio da utilização de extensometria, visa a validação da Fórmula de Poffenberger-Swart (P-S), aplicada extensivamente em todo o mundo para a determinação da tensão flexural nominal considerada responsável pela falha por fadiga de cabos condutores. Para efeito de comparação e determinação das limitações da expressão analítica foram realizados medições e cálculos aplicando a fórmula de P-S para seis cabos condutores com diferentes: i) materiais (alumínio, alumínio liga, alma de aço, alma de compósito); ii) geometrias (fios de seção circular ou em forma de Z); iii) configuração (com e sem alma); iv) dimensões. Os ensaios foram executados, de acordo com as recomendações da CIGRE (1985), EPRI (1979) e IEEE (1978), em uma bancada de 46,8 metros de comprimento, em ambiente climatizado, com sistema de controle dos equipamentos totalmente automatizado. Para a verificação da consistência da fórmula foram aplicadas diferentes amplitudes de flexão. A tensão nominal encontrada pela média dos extensômetros apresentou uma boa aproximação com o valor teórico obtido pela fórmula de P-S. Dois estudos adicionais compõem este trabalho: o estudo baseado na avaliação da influência da variação da carga de esticamento (variação da EDS – Every Day Stress), aplicada em cabos condutores de energia elétrica sobre a tensão média residual encontrada nos fios de alumínio da camada mais externa; e o estudo para avaliação da influência da sequência da carga de aperto dos parafusos do grampo de suspensão, que é avaliada a partir de células de carga (load washers). A carga de aperto é outro fator que influencia na vida de um condutor. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this experimental work is to evaluate the effects of aeolian vibration, concerned the analysis of stress at the last point of contact of the assembly cable/suspension clamp (LPC) is an important factor to determine fretting fatigue resistance has it focus on the construction of a Wöhler curve or SN curve for a chosen cable/clamp conductors set. The LPC is the most likely point of failure. Thus, one studied in this work is the validation of Poffenberger - Swart Formula through the strain gages. Strain gages are glued on aluminum wires of the outer layer of the conductor at the point diametrically opposite to the LPC. For this purpose, the evaluation was carried out in six different cables in different displacement amplitudes YB. These cables differ in the geometry of the aluminum wire (circular or shaped Z) or the core that may be of steel, aluminum or composite . The tests were performed according to CIGRE (1985), EPRI (1979) and IEEE (1978) recommendations, in a rig fully instrumented and closed loop controlled, on a total span of 46,8 meters long, operating on a climatized environment. The nominal stress found by averaging the strain is a good approximation to the stress found by the P-S formula. The study based on the evaluation of the influence of load stretch variation (variation of EDS - Every Day Stress) applied at cable conductors of electricity, on average stress aluminum wires found in the outermost layer. Such assessment is carried out from strain gauges glued at two meters of distance from the last point of contact. Another study was to evaluate the influence of the sequence of the load screw tightening the suspension clamp, which is evaluated from load cells (load washers). The clamping load is another factor that influences the conductor life.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-03T11:12:25Z No. of bitstreams: 1 2014_SaraSantiagodeBrito.pdf: 2899229 bytes, checksum: 3de0f43997ae96b77d28a0535de1d9d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-03T11:19:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_SaraSantiagodeBrito.pdf: 2899229 bytes, checksum: 3de0f43997ae96b77d28a0535de1d9d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-03T11:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_SaraSantiagodeBrito.pdf: 2899229 bytes, checksum: 3de0f43997ae96b77d28a0535de1d9d1 (MD5) / Atualmente o estudo de dispositivos fotovoltaicos vem aumentando a cada ano, isso mostra um interesse maior em pesquisas sobre o uso de materiais orgânicos em sistemas eletrônicos. Estes sistemas são utilizados para desenvolver dispositivos oriundos de materiais com características eletrônicas próprias. Aspectos como eficiência estão intimamente ligados aos processos envolvidos no transporte de carga entre moléculas. Neste sentido, a descrição dos fenômenos envolvendo diferentes tipos de portadores de carga, bem como, a influência da densidade de portadores e temperatura são fundamentais para o entendimento e o eventual melhoramento desses dispositivos. Usualmente, a criação dos portadores de carga em condutores orgânicos está ligada à absorção de fótons ou injeção de elétrons e buracos que, devido a grande interação elétron-rede, leva a criação de quasipartículas. Como consequência da utilização de materiais orgânicos se tem o desenvolvimento de materiais melhores e com menor custo de fabricação, assim como a criação de novos dispositivos eletrônicos. Somente quando dopados os polímeros conjugados apresentam propriedades ópticas e eletrônicas que os tornam ideais para a fabricação de LEDs, transistores, dispositivos óptico-eletrônicos, entre outros dispositivos. Podendo ser análogos aos metais e semicondutores. O trabalho trata do melhoramento da condução de carga entre cadeias acopladas, onde se utilizou campo elétrico externo, temperatura e interação entre quasipartículas simultaneamente. As quasipartículas estudadas foram os pólarons e bipólarons o que nos trouxe resultados positivos que podem ajudar no aperfeiçoamento e estudo da condução de carga por meio de quasipartículas em polímeros conjugados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently the study of photovoltaic devices is increase increasing every year, this shows a greater interest in research on the use of organic materials in electronic systems. These systems are used to develop electronic materials originating device with specific characteristics. Peculiar qualities are related to processes involved in interchain charge transport. In this sense, a phenomenological description involving temperature, different types of charge carriers, as well as, the influence of charge carriers density is fundamental to the understanding and eventual improvement of these devices. Usually, the creation of charge carriers in organic conductors is connected to photon absorption or injection of electrons in gaps, due to the large electron-phonon interaction, which leads to creation of quasiparticles. As an example of these organic materials have conductive polymers with large highlighted in scientific research today. Only when doped polymers exhibit optical and electronic properties that make them ideal for the manufacture of LEDs, transistors, optical-electronic devices, and other devices. May be analogous to metals and semiconductors. The work deals with the improvement of the driving load coupled between chains, which we used external electric field, temperature and interaction between quasiparticles simultaneously. The quasiparticles studied were the polarons and bipolarons which brought the positive results that can help improve and study of driving load by means of quasiparticles in conjugated polymers.

Nesta dissertação apresentamos os conceitos e ferramentas necessárias para análise do comportamento da função resposta dielétrica de meios dielétricos, levando em conta efeitos da temperatura. Nos primeiros capítulos apresentamos uma breve revisão da literatura especializada, expondo alguns modelos que foram propostos para a descrição da função resposta dielétrica. A seguir apresentamos alguns modelos teóricos encontrados na literatura que incorporam efeitos da temperatura à resposta dielétrica. Considerando o modelo proposto por Dissado-Hill, mostramos que os efeitos da temperatura podem ser incorporados aos parâmetros (m) e (n) que caracterizam o modelo. / In this work we present the concepts and tools required to analyze the behavior of the dielectric response function of dielectric media, taking into account the effects of temperature. In the early chapters, we present a brief review of the literature, exposing some models that have been proposed to describe the dielectric response function, then we include the presentation of some models found in the literature that incorporate the effects of temperature to dielectric response for some materials. In order to include the effects of temperature in the dielectric response of interest materials for electronic (such as ceramics), we assuming the Dissado-Hill model, and show that the effects of temperature may be included in the parameters (m) and (n) that characterizing the model.

Nesta dissertação apresentamos os conceitos e ferramentas necessárias para análise do comportamento da função resposta dielétrica de meios dielétricos, levando em conta efeitos da temperatura. Nos primeiros capítulos apresentamos uma breve revisão da literatura especializada, expondo alguns modelos que foram propostos para a descrição da função resposta dielétrica. A seguir apresentamos alguns modelos teóricos encontrados na literatura que incorporam efeitos da temperatura à resposta dielétrica. Considerando o modelo proposto por Dissado-Hill, mostramos que os efeitos da temperatura podem ser incorporados aos parâmetros (m) e (n) que caracterizam o modelo. / In this work we present the concepts and tools required to analyze the behavior of the dielectric response function of dielectric media, taking into account the effects of temperature. In the early chapters, we present a brief review of the literature, exposing some models that have been proposed to describe the dielectric response function, then we include the presentation of some models found in the literature that incorporate the effects of temperature to dielectric response for some materials. In order to include the effects of temperature in the dielectric response of interest materials for electronic (such as ceramics), we assuming the Dissado-Hill model, and show that the effects of temperature may be included in the parameters (m) and (n) that characterizing the model.

A condutividade elétrica intrínseca e a baixa massa específica são propriedades que tornam os polímeros condutores aditivos atraentes no desenvolvimento de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE). Na classe dos polímeros condutores, a polianilina (PAni) se destaca pelo fato de sua produção não requerer condições especiais e o custo médio dos reagentes ser baixo. No entanto, a disponibilidade comercial deste polímero, com propriedades definidas, ainda é insuficiente para atender aplicações com grandes demandas. Assim, este trabalho tem como objetivo o estudo da obtenção em escala piloto da PAni, com a máxima repetibilidade suas características físico-químicas, em apoio ao processamento de MARE com matriz de silicone. Resultados de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman e difração de raios X mostram o sucesso da rota de síntese utilizada na escala piloto, com a obtenção de amostras de polímeros com características semelhantes. Dados de condutividade elétrica de diferentes lotes de PAni apresentam a mesma ordem de grandeza (3,96 a 5,63 x 10-3 S.cm-1), sendo que as variações dessa grandeza são atribuídas às mudanças não intencionais da temperatura do meio reacional (-3C a 5C). Amostras de MARE obtidas com matriz de silicone e os polímeros sintetizados em escala piloto mostram excelentes resultados de atenuação da radiação incidente (>99,9%). Variações na máxima atenuação com a frequência estão atreladas com as diferentes espessuras das amostras de MARE processadas, como esperado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRL.pdf: 4606587 bytes, checksum: 0964a2f543c4356671aec314cf14a445 (MD5) Previous issue date: 2005-10-24 / Diversas linhas aéreas de transmissão de energia elétrica (LTs) foram construídas numa época em que o Brasil dispunha de pouca tecnologia para o desenvolvimento dos projetos e construção. Com isso, os projetos eram baseados em normas estrangeiras, que prescreviam distâncias entre os condutores elétricos e o solo abaixo dos valores hoje recomendados pela norma brasileira. Uma das alternativas para a correção do problema de cabos baixos é a reforma da linha de transmissão, quando pode ser empregado o processo de retracionamento para alteamento dos cabos CAA (Condutores de Alumínio com Alma de Aço). Este trabalho tem como objetivo, o estudo da influência do grampo de suspensão (fadiga e "fretting" - desgaste por atrito entre os fios do condutor e o grampo de suspensão) em determinadas propriedades mecânicas dos condutores usados, visto que esse ponto do condutor é deslocado para fora do grampo de suspensão quando da aplicação do retracionamento, além de ficar submetido a um valor de carregamento mecânico mais elevado. Esses estudos englobam a realização de ensaios de tração e vibração, além de análises metalográficas em amostras de cabos condutores completos usados (regiões dentro e fora do grampo de suspensão) e em condutores novos sem uso. Os resultados obtidos do ensaio de tração indicaram que, para os cabos estudados, não há uma influência direta da região do grampo nas propriedades mecânicas estáticas, como a carga de ruptura e alongamento percentual. Com relação ao ensaio de vibração, todas as amostras de cabos não apresentaram qualquer tipo de fratura, o que levou o ensaio a ser realizado até 10.000.000 de ciclos. As análises microestruturais mostraram a presença de marcas de fretting na parte da camada mais externa e interna dos condutores, mas apenas com danos muito superficiais. Dessa forma, pode-se concluir que, para o condutor estudado é possível a utilização do processo de retracionamento para a reforma da linha de transmissão.

CAPES / Com o avanço da miniaturização de componentes e dispositivos eletrônicos ocorrida nos últimos anos, a utilização de materiais dielétricos e a necessidade de informações precisas sobre o comportamento dielétrico apresentado por estes materiais aumentou consideravelmente. Neste trabalho é apresentado inicialmente as motivações para o estudo do comportamento dielétrico e da modelagem da função resposta dielétrica. A partir da teoria proposta por Debye e identificando suas peculiaridades, são exploradas algumas extensões deste modelo e analisada a interpretação da função resposta proposta por estes. Muitos modelos assumiam a existência de múltiplas interações envolvendo os dipolos com o meio dielétrico, as quais contribuíam para a dinâmica do comportamento dielétrico, somente mais tarde é que estas múltiplas interações ganharam uma conexão entre a resposta dielétrica observada com as propriedades intrínsecas do material. Por meio do modelo proposto por Dissado e Hill e assumindo dados experimentais disponíveis na literatura para alguns materiais, foi testada a validade da função resposta resultante do modelo, na qual veri cou-se a capacidade da mesma em ajustar as curvas para as componentes real e imaginária da permissividade para uma grande variedade de materiais dielétricos. A partir das simulações e análises realizadas, ficou evidente a dependência do comportamento dielétrico com a temperatura, fato este que deverá ser abordado em trabalhos futuros. / With the improvement of miniaturization of electronic components and devices occurred in recent years, the use of dielectric materials and the need for accurate information about the dielectric behavior displayed by these materials has increased considerably. In this work is initially presented the motivations for the study of dielectric behavior and the modeling of the dielectric response function. From the theory proposed by Debye and identifying its peculiarities, are exploited some extensions of this model and analyzed the interpretation of response function proposed by these. Many models used to assume the existence of multiple interactions involving the dipoles with the dielectric medium, which contributed to the dynamics of the dielectric behavior, only later the multiple interactions won a connection between the dielectric response observed with the intrinsic properties of the materials. Through the model proposed by Dissado and Hill and assuming experimental data available in bibliography for some materials, was tested the validity of the response function resulting from the model, in which was veri ed the ability of the same to adjust the curves for the real and imaginary components of permittivity to a wide variety of dielectric materials. From the simulations and analyzes performed, was evident the dependence of dielectric behavior with temperature, a fact that should be discussed in future works.

Os materiais absorvedores de radiação podem se apresentar como tintas, mantas de borracha, espumas poliméricas, entre outros tipos, sendo utilizados com sucesso em diferentes áreas, podendo-se citar a aeronáutica, telecomunicações e médica. O uso de polímeros condutores na formulação desses materiais tem sido estudado, devido à combinação de propriedades como condutividade modulada, baixa densidade e facilidade de processamento em relação a outros materiais. Neste trabalho, foram preparadas tintas absorvedoras de radiação eletromagnética (na faixa de 8 a 12 GHz) utilizando-se blendas de poliuretano (PU) contendo polianilina (PAni) dopada, via solução e processamento reativo, com os ácidos dodecilbenzeno sulfônico (DBSA) e cânfor sulfônico (CSA). As formulações de blendas foram caracterizadas quanto aos seus comportamentos reológico e térmico, suas morfologias e as condutividades elétricas. As pinturas obtidas foram caracterizadas quanto à atenuação da radiação incidente, via medidas de refletividade, utilizando-se a técnica do guia de ondas. As formulações que apresentaram os melhores resultados de absorção da radiação foram as que possuíam a PAni dopada com DBSA e CSA via processamento reativo, apresentando características mais condutoras, atuando, assim, como centros absorvedores mais eficientes. Foi verificado, também, que a atenuação da radiação eletromagnética incidente depende da formulação da tinta e do tipo de substrato (alumínio ou compósitos de fibra de carbono/poliamida 6,6) aonde as tintas são aplicadas. As formulações contendo a PAni dopada com CSA em substratos de compósitos favoreceram a atenuação da radiação em até 30 dB, correspondendo a cerca de 99,9% de absorção da radiação eletromagnética incidente, em torno de 12 GHz.

ÉE proposto um novo método de dimensionamento de fios e cabos elétricos em ambiente aeronáutico. O trabalho apresenta quatro partes principais. Primeiramente considera-se a otimização dos atuais sistemas elétricos embarcados, em particular das cablagens elétricas, seguida de uma explanação geral sobre tendências e evolução dos sistemas, além de apresentar alguns conceitos básicos relevantes. Posteriormente, trata-se mais diretamente das normas, requisitos e procedimentos de cálculos, que envolvem o atual método de dimensionamento de capacidade de condução de corrente em fios e cabos elétricos, apresentando-se alguns exemplos básicos e um estudo de caso envolvendo uma aeronave regional hipotética denominada RJX. Em complemento, apresenta-se uma análise crítica e efetuam-se considerações referentes a requisitos de certificação aeronáutica vigentes. Em seguida desenvolve-se o cerne do trabalho, que consiste em propor um novo método de dimensionamento de fios e cabos elétricos através da setorização da aeronave em quatro regiões, além da análise da variação de parâmetros como temperatura e altitude de operação sem, no entanto, alterar o procedimento de cálculo prescrito nas normas ou infringir requisitos de engenharia e de certificação. ÉE proposta uma planilha eletrônica com a finalidade de automatizar o processo de cálculos. Finalmente, apresentam-se os resultados obtidos através da comparação entres os dois métodos, culminando num cálculo de expectativa e redução de peso baseado na aeronave hipotética RJX, o qual aponta para um intervalo onde o provável valor de redução esteja situado. As considerações finais envolvem a análise e interpretação dos resultados obtidos, além de propostas de futuros estudos.