Formulações semi-empíricas para o colapso hidrostático bi-simétrico de dutos flexíveis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Protasio, Marcelo Kosminsky
Orientador(a): Sagrilo, Luís Volnei Sudati
Banca de defesa: Souza, Marcelo Igor Lourenço de, Martins, Ricardo Rodrigues
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Dutos
Método dos elementos finitos
Mecânica da fratura
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/5999
Resumo: Dutos flexíveis são estruturas compostas por camadas metálicas e poliméricas, que propiciam resistência e estanqueidade sem comprometer a necessária flexibilidade em operação. Dentre as camadas desses dutos, a carcaça intertravada e a armadura de pressão são as principais responsáveis por resistir a cargas radiais, tais como a pressão hidrostática. A análise do colapso hidrostático desses dutos por meio de modelos sólidos tridimensionais baseados no Método de Elementos Finitos (MEF) demanda grande esforço computacional, dada, entre outras razões, a complexidade das seções transversais da carcaça intertravada e da armadura de pressão. Nesse trabalho, desenvolve-se uma abordagem alternativa baseada em seções retangulares com propriedades mecânicas equivalentes obtidas pela generalização da resposta de um modelo numérico baseado no MEF através de regressão simbólica. Utilizando essa abordagem, são propostas expressões para o cálculo da pressão de colapso de dutos flexíveis com anulares seco ou alagado. Os resultados mostraram excelente correlação com os obtidos em testes experimentais utilizados para verificação.
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spelling Protasio, Marcelo Kosminskyhttp://lattes.cnpq.br/1433890295803780Sousa, José Renato Mendes deSouza, Marcelo Igor Lourenço deMartins, Ricardo RodriguesSagrilo, Luís Volnei Sudati2018-12-17T15:41:03Z2018-12-19T02:00:37Z2017-09http://hdl.handle.net/11422/5999Dutos flexíveis são estruturas compostas por camadas metálicas e poliméricas, que propiciam resistência e estanqueidade sem comprometer a necessária flexibilidade em operação. Dentre as camadas desses dutos, a carcaça intertravada e a armadura de pressão são as principais responsáveis por resistir a cargas radiais, tais como a pressão hidrostática. A análise do colapso hidrostático desses dutos por meio de modelos sólidos tridimensionais baseados no Método de Elementos Finitos (MEF) demanda grande esforço computacional, dada, entre outras razões, a complexidade das seções transversais da carcaça intertravada e da armadura de pressão. Nesse trabalho, desenvolve-se uma abordagem alternativa baseada em seções retangulares com propriedades mecânicas equivalentes obtidas pela generalização da resposta de um modelo numérico baseado no MEF através de regressão simbólica. Utilizando essa abordagem, são propostas expressões para o cálculo da pressão de colapso de dutos flexíveis com anulares seco ou alagado. Os resultados mostraram excelente correlação com os obtidos em testes experimentais utilizados para verificação.Flexible pipes are structures composed of metallic and polymeric layers that allow resistance and sealing without compromise the flexibility needed to its operation. Among its layers, the interlocked carcass and the pressure armor are responsible for resisting to radial loads such as the hydrostatic pressure. The structural analyses of those pipes performed by a tridimensional solid model based on the Finite Element Method (FEM) demands a big computational effort due, to among others reasons, the complexity of it cross section. In this work it is developed an alternative approach based on rectangular cross sections with equivalent mechanical properties obtained by the generalization of the response of a numerical model based on FEM through symbolic regression. Using this approach, expressions are proposed to obtain the response of the flexible pipe when subjected to crushing loads and to calculate the collapse pressure with dry and flooded annulus. The results showed an excellent correlation with the experiments used for validation.Submitted by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2018-12-17T15:41:03Z No. of bitstreams: 1 868086.pdf: 2427886 bytes, checksum: e6b5ef62787bfff031c750b06b62c8f6 (MD5)Made available in DSpace on 2018-12-17T15:41:03Z (GMT). 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