Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2016-01-09T01:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1999 / Percebeu-se recentemente que o fenômeno de vibrações auto-induzidas proporciona o rompimento de cabos de linhas de transmissão aéreas de alta tensão. Tal fenômeno tem origem no escoamento eólico através do cabo, que gera os chamados vórtices de Von Karman (1912); sua ocorrência tem forma de esteira e sempre alternada, ora na parte superior, ora na inferior. Tal ação gera um desbalanceamento alternado da pressão, induzindo, assim, um movimento para cima e para baixo do cabo condutor. O cabo por sua vez tende a romper por fadiga devido ao efeito da vibração eólica. As dificuldades são muitas na pesquisas nessa área e apresentam-se nas mais diversas formas, entre elas a necessidade de se conhecer alguns parâmetros estruturais e características do cabo em si, bem como dos dispositivos utilizados para edução dos níveis de vibração. Dentre os parâmetros importantes para o estudo deste fenômeno está a rigidez e o amortecimento material do cabo de transmissão e do Stockbridge. Uma prática corrente é a medição do decremento logaritmo de um vão do cabo, construído para este fim. Este procedimento, entretanto é conceitualmente incorreto, pois o decremento logaritmo é uma característica estrutural do vão e não uma propriedade intrínseca do cabo, (Lazan, 1968). Portanto, o presente trabalho buscou uma metodologia para a medição do amortecimento histerético da linha e dos Stockbridges (que são feitos de elementos de linha), bem como da rigidez à flexão de um acabo ACSR. Três modelos matemáticos de PED (Pêndulo Elástico Duplo) foram elaborados e testados: dois graus de liberdade, n graus de liberdade e método de elementos finitos. O presente trabalho permite a determinação realística da rigidez equivalente e o fator de perda. Isto significa um avanço considerável em relação ao procedimento comum, não adequado, de se medir o decremento logaritmo de tais cabos. O presente trabalho identificou o módulo de rigidez à flexão com resultados muito satisfatórios e concernentes com a literatura conhecida. Consequentemente obteve-se o módulo de elasticidade e fator de perda material que foram muito próximos dos valores conhecidos.<br> / Abstract : It has been observed that self-induced vibrations may lead to damage in power lines' cables. Such a phenomena is originated by wind flow around the cable, which results in Von Karman vortex street (1912). These vorticesgenerate a pressure unbalance, resulting in anoscillating motion of the cable, which in turn tends to fail by fatigue. The need for studying an controling this kind of situation has been pointed out by a variety of work by Dotharad (1978), Hagendorn (1982), Wagner (1973), among others. There are,
however, some difficulties, such as the lack of knowledge related to some structural parameters, and efficient devices for reducing cables' vibration levels. Among the important structural parameters for studying the phenomena, one may point to the stiffness and damping of cablesand stock-bridges. The logarithmic decrease of a cable's gap is frequently used in this context,which is conceptually incorrect, since this is not an intrinsic characteristic from the cable itself (lazan, 1968). As the gaps in the design phase are not known previously, this approach is difficult, if not impossible, to be used. Further procedures are related to the estimation of the structural damping. The present work introduces a methodology for measuring the hysteretic damping of cables and stock-bridges, and the flexure
stiffness of a ACSR cable. Three mathematical models based on Double Elastic Pendulum (DEP) were developed and tested: two degrees of freedom, n degrees of freedom (the assumed modes method) and the Finite Elements Method. This methodology allows the realistic determination of the equivalent stiffness and the loss factor, which is more suitable than measuring the logarithmic decrement of the cables' gaps. In the case of the DEP-P, for which the elastic  beam has a simple geometry, the procedure allows the determination of the material's loss factor, whether metallic or nonmetallic, and the Young modulus. Results obtained for the flexural stiffnesses were more than reasonable and compared well with other found in the literature. Thus, Young moduli and loss factors obtained were very close to known values.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/158204 |
| Date | January 1999 |
| Creators | Silva Neto, João Morais da |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Espíndola, José João de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 150 p.| il., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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