Análise não-linear e simulações de oscilações de sub-vão em linhas de transmissão

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-23T14:07:45Z No. of bitstreams: 1 157512.pdf: 2081126 bytes, checksum: c0e9dc2ce6d5265e4451dc3296f1d762 (MD5)Made available in DSpace on 2018-02-23T14:07:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157512.pdf: 2081126 bytes, checksum: c0e9dc2ce6d5265e4451dc3296f1d762 (MD5) Previous issue date: 1982-07A maioria das pesquisas publicadas, usa uma versão linearizada do modelo matemático que descreve a dinâmica das oscilações de sub-vão. O problema é sempre reduzido a um problema de “flutter” e qualquer definição sobre as amplitudes dos ciclos limite e sua estabilidade é impossível, através deste enfoque. O presente trabalho, ataca o problema, usando uma análise não linear. Os coeficientes de sustentação e de arraste de um cilindro, dentro da esteira de um outro, são representados por modelos matemáticos, a partir de resultados experimentais obtidos em túnel de vento. Os coeficientes do modelo são escolhidos de forma a fornecerem a melhor representação dos dados, numa região de interesse. As partes lineares das expressões para CL e CD foram usadas para conduzir uma investigação preliminar a fim de determinar as regiões de estabilidade e as velocidades críticas do vento. O modelo utilizado, é não linear e uma análise não linear foi adotada, empregando o método das múltiplas escalas de tempo e a aproximação assintótica de Krylov e Bogoliubov. As expressões para CL e CD foram posteriormente representadas por polinômios de segunda ordem. Eles foram usados, para estudar os ciclos limite e determinar sua estabilidade. Um balanço harmônico sobre o modelo matemático, também provou ser adequado a esta investigação. Algumas simulações, digitais e analógicas foram tentadas, para verificar as previsões analíticas e uma boa concordância foi encontrada.The majority of the published research used a linearized version of the mathematical model describing the dynamics of sub-span oscillations. The problem was always reduced to a flütter-problem. A definition for the amplitude of the limit cycle and its stability were not possible using this linearized approach. This investigation attacks the problem using nonlinear analysis. The lift and drag coefficients of a cylinder in the wake of another are represented by mathematical models using experimental data which are available from wind-tunnel tests. The coefficients of the model are chosen to give the best representition of the data in the range of interest. The linear parts of the expressions for CL and CD were then used to conduct a preliminary investigation to determine the stability zones as well as the critical wind velocities. The used model was nonlinear and a nonlinear analysis was adopted using multiple-time scale and the asymptotic approximations of Kryloff and Bogoliuboff. The expressions for CL and CD were next represented by second arder polynomials. These were used to study the Limit cycles and, to determine their stability. A harmonic balance proved to be adequate for this investigation. Digital and analog simulation were tried to verify the mathematical predictions. The agreement in trends was confirmed