PREVISÃO DE VIDA À FADIGA E CONFIABILIDADE DAS PÁS DE UMA HIDROTURBINA KAPLAN

Alexandre de A. B. Soares¹; André J. C. de Andrade¹; Dianne M. Viana¹; Jorge L. de A. Ferreira¹

¹ Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Brasília

Resumo

Este artigo apresenta um estudo sobre a integridade estrutural das pás de uma hidroturbina Kaplan. Este componente foi escolhido por ser suscetível à iniciação de trincas. Neste sentido, o principal modo de falha é fadiga e as funções que caracterizam a resistência do material, capacidade, e a história de carregamentos aplicada sobre a pá, demanda, foram determinados. Duas funções demanda foram construídas, uma baseada no diagrama de Goodman e a outra baseada no diagrama de Gerber. Os parâmetros que caracterizam a capacidade foram obtidos através de testes de fadiga. Para a caracterização da história de tensões sobre a pá foi realizada uma análise transiente através do método dos elementos finitos. Baseados nesses resultados o fator de segurança, o índice de confiabilidade e a confiabilidade da pá foram considerados. O índice de confiabilidade e a confiabilidade da pá foram obtidos segundo a técnica FOSM. Como resultado, verificou-se que existe a possibilidade de falha por fadiga quando a pá trabalha sob condições transientes de carregamento.

Palavras-chave: Falha por Fadiga; Confiabilidade; Hidroturbina Kaplan