Banca de QUALIFICAÇÃO: DAVI CARVALHO MOREIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DAVI CARVALHO MOREIRA
DATA: 20/04/2017
HORA: 16:00
LOCAL: SALA F
TÍTULO:
PALAVRAS-CHAVES:

Segurança de Barragem. Vertedouro. Trinca. Fadiga. Mecânica da Fratura.

PÁGINAS: 54
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Civil
RESUMO:

Neste trabalho investigam-se as causas das rupturas nas hastes de movimentação das comportas do vertedouro da UHE Tucuruí. O vertedouro, considerado o maior do mundo em extensão e capacidade de vertimento, foi instalado no trecho inferior do rio Tocantins, na margem direita, ao lado da casa de força da usina hidrelétrica de Tucuruí desde março de 1985, sua principal função é verter toda água excedente não utilizada para geração de energia, mantendo o nível do reservatório dentro da faixa normal de operação e preservando a estabilidade dos taludes das margens e do reservatório, neste sentido, o vertedouro representa um sistema importante para segurança da barragem. Em junho de 1995, houve o primeiro evento de ruptura, ocorrido na haste do cilindro hidráulico Nº30 referente a comporta do vertedouro Nº 15, quando em serviço. Em meados de 1997, detectaram-se trincas nas hastes dos cilindros hidráulicos Nº3, 10, 12, 14, 15, 18, 24, 32, 34 através de inspeção por líquido penetrante. Em janeiro de 2013, houve a ruptura na haste do cilindro hidráulico Nº 3 referente a comporta do vertedouro Nº 2, quando da abertura. Em fevereiro de 2015, houve a ruptura na haste do cilindro hidráulico Nº 37 referente a comporta do vertedouro Nº 19, quando da abertura. A indisponibilidade de cada comporta do vertedouro causa uma elevação nos esforços hidráulicos em todos os vãos, devido ao aumento adicional da abertura das demais comportas disponíveis, quando da redistribuição da vazão vertida. A falta de vertimento das comportas do vertedouro devido as falhas pode ocasionar desastres sociais, ambientais e econômicos incomensuráveis. Este estudo fornece subsídios para especificação de novas hastes, do vertedouro da UHE Tucuruí, objetivando a substituição das que apresentam trincas. Poderá também fornecer base metodológica para projeto de hastes de outros sistemas, inclusive de vertedouros de outras usinas. Parte da investigação é baseada em simulação computacional, analisando as consequências das concentrações de tensões provocadas pela mudança brusca da secção transversal da haste, aliada a esforços cíclicos devido à passagem da água pelo vertedouro e pela abertura e fechamento da comporta. Com objetivo de subsidiar a modelagem computacional, foram realizados ensaios de medição dos esforços atuantes nas hastes. Outra parte importante da investigação são as análises da peça e os ensaios com corpos de provas. Verificou-se nos resultados de simulação que o efeito de concentração de tensões é significativo e deveria ter sido levado em consideração no dimensionamento da haste. O exame das superfícies fraturadas, das hastes dos cilindros hidráulicos Nº 30 e 37, ao longo da borda das peças apresentam uma gradação de tonalidade e um formato aproximadamente semicircular sugerindo se tratar de trincas por fadiga. Os estudos indicam que as trincas e rupturas das hastes se dão essencialmente devido à baixa tenacidade do material, associada ao efeito de concentração tensão no entalhe da haste e aos esforços cíclicos na comporta causados pela passagem da água, esta condição propicia uma ruptura frágil originada por fadiga, tanto a nucleação quanto o crescimento da trinca.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1152689 - ANDRE LUIZ AMARANTE MESQUITA
Presidente - 2810321 - BRUNO MERLIN
Externo ao Programa - 2115963 - RAFAEL ARAUJO DE SOUSA