Análise não linear via elementos finitos de um modelo de vigas para dutos enterrados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2005
Autor(a) principal: Souza, Luiz Antonio Farani de
Orientador(a): Roehl, Deane Mesquita
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Imbulaçoes
Metodo dos elementos finitos
Análise numérica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/2566
Resumo: Orientadora: Deane Mesquita Roehl
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spelling Hecke, Mildred Ballin, 1956-Machado, Roberto Dalledone, 1957-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaRoehl, Deane MesquitaSouza, Luiz Antonio Farani de2025-05-08T18:17:53Z2025-05-08T18:17:53Z2005https://hdl.handle.net/1884/2566Orientadora: Deane Mesquita RoehlCoorientadores: Mildred Ballin Hecke e Roberto Dalledone MachadoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setores de Tecnologia e Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharaia. Defesa: Curitiba, 2005Inclui bibliografiaResumo: Este trabalho apresenta um modelo numérico aplicando a técnica de elementos finitos para a análise não-linear de tensões e deformações de dutos enterrados usados no transporte de gás e petróleo. A formulação incremental do elemento viga-duto é desenvolvida a partir do princípio dos trabalhos virtuais, com base nas componentes do segundo tensor de tensão Piola-Kirchhoff e do tensor de deformação de Green-Lagrange, com o emprego da técnica do Módulo Reduzido por Integração Direta (RMDI). O elemento viga-duto é obtido, a partir de elementos especiais de viga bi e tridimensional. A descrição cinemática do elemento admite grandes deslocamentos, grandes rotações, mas pequenas deformações e se dá com base em uma Formulação Lagrangeana Total. Assume-se o modelo constitutivo elasto-plástico para o duto, com o escoamento segundo o critério de von Mises com endurecimento isotrópico. A interação entre o solo e o duto é feita através de um conjunto discreto de molas elásticas idealmente plásticas nas direções vertical, lateral e longitudinal, conectadas ao eixo do duto. Os efeitos da temperatura e pressão interna no duto são considerados. Um estudo do comportamento do duto é realizado através da análise de simulações numéricas, sujeito a condições de carregamentos externos e/ou internos e deslocamentos impostos. Atenção especial é dada a problemas de dutos enterrados em encostas que apresentam escorregamento.Abstract: This work presents a numerical model based on the finite element method for nonlinear stress analysis of buried pipes used for gas and oil transport. The incremental formulation for the beam-pipe element was developed based on the Virtual Work Principle and using the second Piola-Kirchhoff stress tensor, as well as the Green-Lagrange strain tensor components, with application of the Reduced Modulus Direct Integration (RMDI) method. The pipe-beam element was developed for the three-dimensional case. Large displacements, large rotations and small strains are assumed in the model. The stress strain relationship of the pipe material is assumed elastoplastic, using the von Mises criterion with isotropic hardening. Soil-pipe interaction was considered by a set of distributed soil springs fixed to the pipe considering both transversal and longitudinal interaction. The constitutive relationship of the springs is supposed elastic-perfectly plastic. Constant internal pressure and temperature are included in the analysis. The numerical simulations were done with soil-pipe model subjected to external and/or internal loads and differential settlement. Special attention was given to problems of buried pipes in slowly moving slopes.xvii, 118f. : il., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalImbulaçoesMetodo dos elementos finitosAnálise numéricaAnálise não linear via elementos finitos de um modelo de vigas para dutos enterradosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertação.pdfapplication/pdf1541603https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/2566/1/disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf7148dc9cadbf2ac1b455833e8f82c6ddMD51open accessTEXTdissertação.pdf.txtExtracted Texttext/plain208839https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/2566/2/disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txtf5d29fa64e86ca8b264521b0d6c1152dMD52open accessTHUMBNAILdissertação.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1360https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/2566/3/disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpgdcc94412885bdfd2f9feb5df05a90ac0MD53open access1884/25662025-05-08 15:17:53.334open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/2566Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082025-05-08T18:17:53Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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