Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Maudonet, Victor Vieira lattes
Outros Autores: maudonet@poli.ufrj.br
Orientador(a): Cunha Junior, Americo Barbosa da lattes, Matt, Carlos Frederico Trotta lattes
Banca de defesa: Cardoso, Bruno Reis lattes, Castello, Daniel Alves lattes, Soeiro, Francisco José da Cunha Pires lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17813
Resumo: In industry, materials are often used in service at high temperatures and under mechanical stress. A progressive deformation, depending on time, of a material under stress and high temperatures is called creep. This phenomenon is of great industrial interest and a safe forecast of creep life is a critical phase in the design of equipment that operates at high temperatures. When recognizing this problem, a detailed understanding of creep is essential for the success of these projects, ensuring that components do not undergo excessive deformation which can lead to failure. From this perspective, several parametric methods were developed to quantify the creep deformation in high temperature applications. However, most of them uses a deterministic approach and does not rigorously consider the remarkable dispersion of experimental creep data. The current work adopts a parametric probabilistic approach to quantify the uncertainties associated with the input parameters of parametric models developed for predicting creep rupture time. Based on the statistical information extracted from the experimental data, a theoretical uncertainty quantification framework based on Monte Carlo simulations was applied to determine the probability distribution of the quantity of interest. Afterwards, one evaluates the forecasting capability of each model and defines safe limits with known confidence levels. Another goal is to disclose the probabilistic framework developed in this work to promote broader application within the international research community on structural integrity assessment for quantifying the uncertainties associated with creep.
id UERJ_170c20641adc2a530370bd50ad499a95
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/17813
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str
spelling Cunha Junior, Americo Barbosa dahttp://lattes.cnpq.br/5659403706694491Matt, Carlos Frederico Trottahttp://lattes.cnpq.br/8498968395829699Cardoso, Bruno Reishttp://lattes.cnpq.br/4852566534535140Castello, Daniel Alveshttp://lattes.cnpq.br/9561665589595461Soeiro, Francisco José da Cunha Pireshttp://lattes.cnpq.br/8690926504635230http://lattes.cnpq.br/2857791919620468Maudonet, Victor Vieiramaudonet@poli.ufrj.br2022-05-26T17:19:12Z2021-08-12MAUDONET, Victor Vieira. Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência. 2021. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17813In industry, materials are often used in service at high temperatures and under mechanical stress. A progressive deformation, depending on time, of a material under stress and high temperatures is called creep. This phenomenon is of great industrial interest and a safe forecast of creep life is a critical phase in the design of equipment that operates at high temperatures. When recognizing this problem, a detailed understanding of creep is essential for the success of these projects, ensuring that components do not undergo excessive deformation which can lead to failure. From this perspective, several parametric methods were developed to quantify the creep deformation in high temperature applications. However, most of them uses a deterministic approach and does not rigorously consider the remarkable dispersion of experimental creep data. The current work adopts a parametric probabilistic approach to quantify the uncertainties associated with the input parameters of parametric models developed for predicting creep rupture time. Based on the statistical information extracted from the experimental data, a theoretical uncertainty quantification framework based on Monte Carlo simulations was applied to determine the probability distribution of the quantity of interest. Afterwards, one evaluates the forecasting capability of each model and defines safe limits with known confidence levels. Another goal is to disclose the probabilistic framework developed in this work to promote broader application within the international research community on structural integrity assessment for quantifying the uncertainties associated with creep.Na indústria, os materiais são frequentemente utilizados em aplicações de altas temperaturas e sob tensão mecânica. Uma deformação progressiva, dependendo do tempo, de um material submetido a tensão e temperatura é chamada de fluência. Este fenômeno é de grande interesse industrial e uma previsão segura da vida em fluência é uma fase crítica no projeto de equipamentos que operam em altas temperaturas. Ao reconhecer esse problema, um entendimento detalhado da fluência é essencial para o sucesso desses projetos, garantindo que os componentes não sofram deformação excessiva, o que pode levar à falha. A partir dessa perspectiva, diversos métodos paramétricos foram desenvolvidos para quantificar a deformação por fluência em aplicações de alta temperatura. No entanto, a maioria deles usa uma abordagem determinística e não considera rigorosamente a notável dispersão dos dados experimentais de fluência. O presente trabalho adota uma abordagem probabilística paramétrica para quantificar as incertezas associadas aos parâmetros de modelos paramétricos desenvolvidos para a previsão do tempo de ruptura por fluência. Com base nas informações estatísticas extraídas dos dados experimentais, uma arcabouço teórico de quantificação de incertezas com base em simulações de Monte Carlo foi aplicado para determinar a distribuição de probabilidade da quantidade de interesse. Em seguida, avalia-se a capacidade de previsão de cada modelo e define-se limites de segurança com níveis de confiança conhecidos. Outro objetivo é divulgar a estrutura probabilística desenvolvida neste trabalho para promover uma aplicação mais ampla dentro da comunidade de pesquisa internacional na avaliação da integridade estrutural para quantificar as incertezas associadas à fluência.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2022-05-26T17:19:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Victor Vieira Maudonet - 2021 - Completo.pdf: 2890809 bytes, checksum: 48224d071facea252c79b94df1dbad2c (MD5)Made available in DSpace on 2022-05-26T17:19:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Victor Vieira Maudonet - 2021 - Completo.pdf: 2890809 bytes, checksum: 48224d071facea252c79b94df1dbad2c (MD5) Previous issue date: 2021-08-12application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaMechanical engineeringStrength of materialsThermal deformationsSimulation methodsEngenharia mecânicaResistência de materiaisDeformações térmicasMétodos de simulaçãoENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSQuantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluênciaUncertanty quantification in creep remaining life parametric prediction modelsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertação - Victor Vieira Maudonet - 2021 - Completo.pdfDissertação - Victor Vieira Maudonet - 2021 - Completo.pdfapplication/pdf2890809http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/17813/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Victor+Vieira+Maudonet+-+2021+-+Completo.pdf48224d071facea252c79b94df1dbad2cMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/17813/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/178132024-02-27 15:31:06.368oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:31:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Uncertanty quantification in creep remaining life parametric prediction models
title Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
spellingShingle Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
Maudonet, Victor Vieira
Mechanical engineering
Strength of materials
Thermal deformations
Simulation methods
Engenharia mecânica
Resistência de materiais
Deformações térmicas
Métodos de simulação
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
title_short Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
title_full Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
title_fullStr Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
title_full_unstemmed Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
title_sort Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência
author Maudonet, Victor Vieira
author_facet Maudonet, Victor Vieira
maudonet@poli.ufrj.br
author_role author
author2 maudonet@poli.ufrj.br
author2_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Cunha Junior, Americo Barbosa da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5659403706694491
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv Matt, Carlos Frederico Trotta
dc.contributor.advisor2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8498968395829699
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Cardoso, Bruno Reis
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4852566534535140
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Castello, Daniel Alves
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9561665589595461
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8690926504635230
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2857791919620468
dc.contributor.author.fl_str_mv Maudonet, Victor Vieira
maudonet@poli.ufrj.br
contributor_str_mv Cunha Junior, Americo Barbosa da
Matt, Carlos Frederico Trotta
Cardoso, Bruno Reis
Castello, Daniel Alves
Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
dc.subject.eng.fl_str_mv Mechanical engineering
Strength of materials
Thermal deformations
Simulation methods
topic Mechanical engineering
Strength of materials
Thermal deformations
Simulation methods
Engenharia mecânica
Resistência de materiais
Deformações térmicas
Métodos de simulação
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Resistência de materiais
Deformações térmicas
Métodos de simulação
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
description In industry, materials are often used in service at high temperatures and under mechanical stress. A progressive deformation, depending on time, of a material under stress and high temperatures is called creep. This phenomenon is of great industrial interest and a safe forecast of creep life is a critical phase in the design of equipment that operates at high temperatures. When recognizing this problem, a detailed understanding of creep is essential for the success of these projects, ensuring that components do not undergo excessive deformation which can lead to failure. From this perspective, several parametric methods were developed to quantify the creep deformation in high temperature applications. However, most of them uses a deterministic approach and does not rigorously consider the remarkable dispersion of experimental creep data. The current work adopts a parametric probabilistic approach to quantify the uncertainties associated with the input parameters of parametric models developed for predicting creep rupture time. Based on the statistical information extracted from the experimental data, a theoretical uncertainty quantification framework based on Monte Carlo simulations was applied to determine the probability distribution of the quantity of interest. Afterwards, one evaluates the forecasting capability of each model and defines safe limits with known confidence levels. Another goal is to disclose the probabilistic framework developed in this work to promote broader application within the international research community on structural integrity assessment for quantifying the uncertainties associated with creep.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-08-12
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-05-26T17:19:12Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MAUDONET, Victor Vieira. Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência. 2021. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17813
identifier_str_mv MAUDONET, Victor Vieira. Quantificação de incertezas em modelos paramétricos de previsão de vida em fluência. 2021. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17813
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/17813/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Victor+Vieira+Maudonet+-+2021+-+Completo.pdf
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/17813/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 48224d071facea252c79b94df1dbad2c
e5502652da718045d7fcd832b79fca29
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1792352211853901824