Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-16T13:33:10Z No. of bitstreams: 1 2013_TulioHumbertoPinheiroCutrim.pdf: 6361212 bytes, checksum: 718014f583b360bdb63e7f2e2d65e912 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-28T14:12:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_TulioHumbertoPinheiroCutrim.pdf: 6361212 bytes, checksum: 718014f583b360bdb63e7f2e2d65e912 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-28T14:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_TulioHumbertoPinheiroCutrim.pdf: 6361212 bytes, checksum: 718014f583b360bdb63e7f2e2d65e912 (MD5) / Este trabalho consiste em utilizar a formulação do Método da Distância Crítica (MDC) proposta por Susmel e Taylor (2007) para a previsão de vida em regime de médio ciclo. Para isso, foi necessário encontrar a relação entre o comprimento característico (L) e o número de ciclos para a falha em fadiga (Nf) mediante aplicação de duas metodologias distintas, que partiam do princípio que L é função de Nf. A primeira usa as propriedades materiais (estática e fadiga) para a criação desta relação L versus Nf, enquanto a segunda utiliza as curvas de calibração em fadiga obtidas através de testes em corpos de prova planos e entalhados. Depois de obter as relações desejadas, verificou-se a precisão dos métodos por meio de gráficos de correlação entre os valores das vidas experimentais e estimadas para diferentes tipos de corpos de prova (Furo Ø3,5 mm, Furo Ø8 mm e Entalhe em U) e comparando os valores encontrados pelos Métodos do Ponto (MP) e da Linha (ML) gerados nesta dissertação e os valores obtidos por Susmel e Taylor (2007). O método mostrou-se eficiente para a previsão de vida em regime de médio ciclo para componentes entalhados. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work consists in using the novel formulation of the Method of Critical Distances (MCD) proposal by Susmel and Taylor (2007) to estimate lifetime in medium-cycle regime. For this, it was necessary to find out the relationship between the material characteristic length (L) and the number of cycles to failure (Nf) by applying two different methods that takes as starting point the idea that the L is a function of Nf. The first one uses the static and fatigue material properties to create the L versus Nf relationship, while the second uses the two calibration fatigue curves obtained by testing plain and notched specimens. After obtaining the desired relations, the accuracy of the method was verified by plotting correlation charts between the experimental and estimated values of different types of notched specimens (Hole 3.5 mm, Hole 8 mm and U-Notched). And those values obtained in this thesis using the Point and Line Methods (PM and LM) were compared to the results shown by Susmel and Taylor (2007). The method shown to be successful to estimate lifetime of notched components in the medium-cycle fatigue regime.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-17T16:09:04Z No. of bitstreams: 1 2017_VitorSoaresRabeloAdriano.pdf: 10962275 bytes, checksum: c8cb507a31646087a77dfce259e055db (MD5) / Rejected by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br), reason: Bom dia, O título descrito não condiz com o documento submetido. Atenciosamente. on 2017-11-07T14:40:18Z (GMT) / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-07T16:04:51Z No. of bitstreams: 1 2017_VitorSoaresRabeloAdriano.pdf: 10962275 bytes, checksum: c8cb507a31646087a77dfce259e055db (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-17T21:46:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_VitorSoaresRabeloAdriano.pdf: 10962275 bytes, checksum: c8cb507a31646087a77dfce259e055db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T21:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_VitorSoaresRabeloAdriano.pdf: 10962275 bytes, checksum: c8cb507a31646087a77dfce259e055db (MD5) Previous issue date: 2017-11-17 / 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. / 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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-19T21:15:32Z No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-28T21:36:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T21:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PauloCésardeSousaSantos.pdf: 4521013 bytes, checksum: 2455680b8204521ec01eeb56a1d4cf21 (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / Os cabos condutores estão sujeitos a carregamentos aleatórios devido à ação dos ventos, o que acelera o seu desgaste mecânico e o leva a romper por fadiga. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o tempo adequado de monitoração de um cabo condutor de modo a garantir que a sua estimativa de vida tenha a máxima exatidão. As previsões foram feitas com informações obtidas de testes experimentais realizados no laboratório de cabos da Universidade de Brasília. Foram coletadas informações de sete ensaios diferentes, mas todos tendo como critério de falha a quebra do primeiro fio de alumínio, em particular, do cabo CAA 397,5MCM-IBIS. Realizou-se uma análise computacional utilizando o software Matlabsobreestesensaiosexperimentais,parasegerarnumericamentesinaisaleatóriosque representemaamplitudededeslocamentoparaserealizaraprediçãodevidaemfadigacom uma análise no domínio do tempo, utilizando-se os métodos Rainflow e Palmgren-Miner. Para a geração do sinal aleatório faz-se necessário a coleta de dados de entrada obtidos a partir dos resultados experimentais, são eles: o tempo de duração do sinal, a frequência dominante, a largura de banda e o valor RMS. Uma grande vantagem do estudo é a possibilidade de se diminuir a quantidade de dados gravados para se realizar a previsão de vida à fadiga / Overhead conductors are subjected to random loads due to the wind actions which accelerate their mechanical wear and there after cause fatigue. The main objective of this work is to evaluate the monitoring time of a conductor in order to guarantee that its life estimate has the maximum accuracy. The predictions were made using information obtained from experimental tests carried out in the cable laboratory at the University of Brasília. Data from seven different tests, made on an ACSR 397.5 MCM-IBIS were collected.The failure criteria considered was the first aluminum wire to break for all tests. A computational analysis was performed using the Matlab software and the experimental data to numerically generate random signals that represent the displacement amplitude to perform the fatiguelife prediction by mean of the time domain analysis, such as Rainflow and Palmgren-Miner methods.To generate the random signal, it is necessary to collect input data obtained from the experimental results: time of signal duration, dominant frequency,bandwidthandtheRMSvalue.Agreatadvantageofthisstudyisthepossibility of reducing the amount of data recorded to perform the life expectancy to the fatigue.