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Título: Análise dinâmica de amortecedores tipo stockbridge
Autor(es): Marchi, Marlon Elias
Merino, Vinícius José Zortéa
Orientador(es): Barbieri, Nilson
Palavras-chave: Energia elétrica - Transmissão
Dinâmica estrutural
Método dos elementos finitos
Vibração
Electric power transmission
Structural dynamics
Finite element method
Vibration
Data do documento: 8-Mai-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: MARCHI, Marlon Elias; MERINO; Vinícius José Zortéa. Análise dinâmica de amortecedores tipo stockbridge. 2014. 135 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.
Resumo: As linhas aéreas de transmissão de energia elétrica estão submetidas à ação de ventos que, por sua vez, promovem vibrações eólicas ao longo dos cabos condutores. Estas vibrações provocam danos devido à fadiga por flexão e por abrasão nos pontos de suspensão dos cabos, inutilizando-os e causando a interrupção da transmissão de energia. Para reduzir estes danos e, assim, aumentar a vida útil das linhas é necessário reduzir as amplitudes de vibrações a níveis seguros. Para isso, foram desenvolvidos dispositivos absorvedores de vibrações como o amortecedor tipo stockbridge, um dos mais utilizados e foco de vários estudos. Alguns destes estudos são relacionados com modelos numéricos que representam o comportamento dinâmico do dispositivo. Por isso, este trabalho propôs validar um modelo matemático de um stockbridge através de um procedimento numérico-experimental. A etapa numérica envolveu o uso do Método de Elementos Finitos para implementar o modelo matemático em ambiente computacional Matlab. A etapa experimental consistiu de ensaios em uma bancada composta por cames com diferentes excentricidades e acelerômetros colocados em pontos específicos da amostra do stockbridge. Os dados numéricos foram aproximados em relação aos dados experimentais através da otimização de parâmetros do modelo matemático, utilizando o método de ajuste por Algoritmos Genéticos. A correlação dos resultados numéricos com os resultados experimentais permitiu validar o modelo matemático apresentado.
Abstract: Overhead transmission lines of electric power are submitted to the action of winds, which in turn promote wind over the wire cable vibrations. These vibrations cause damage due to fatigue by bending and by abrasion on the suspension points of the cables, making them unusable and causing interruption of power transmission. To reduce this damage and thus increase the life of the lines it is necessary to reduce the amplitude of vibration to safe levels. For this, it was designed vibration absorber devices such as stockbridge, one of the most used and focus of several studies. Some of these studies are related to mathematical models which represent the dynamic behavior of the device. Therefore, this work aimed to validate a mathematical model of a Stockbridge by a numerical-experimental procedure. The numerical stage involved the use of Finite Element Method to implement the mathematical model in Matlab computing environment. The experiment consisted of trials on a workbench composed of cams with different eccentricities and accelerometers placed at specific points on the sample of Stockbridge. Numerical data were approximated to the experimental data by optimizing the parameters of the mathematical model using the method of adjustment for Genetic Algorithms. The correlation of numerical results with experimental results allowed to validate the mathematical model submitted.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6636
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