Édison Guedes
Título
Procedimento Analítico para Cálculo de Tensões Elásticas, em Interseções Ortogonais de Vasos de Pressão Cilíndricos
Resumo
Este trabalho desenvolve um procedimento analítico, baseado na Mecânica do Contínuo, destinado a calcular as intensidades máximas das tensões elásticas que se despertam na junção de duas cascas cilíndricas, ortogonalmente acopladas, sob pressão interna. Tais intensidades foram comparadas a resultados análogos, oriundos de três fontes distintas: Método dos Elementos Finitos (MEF), equações de Widera-Eringen e experiência. Um vaso especial foi construído e submetido a ensaio hidrostático monitorado, a fim de que se pudessem obter deformações localizadas e tensões respectivas. Todas as atividades experimentais foram conduzidas no Laboratório de Estruturas do Programa de Engenharia Civil da COPPE (LABEST). Comparados às tensões de origem experimental, os resultados deste modelo, dentro de seus limites, revelaram boa precisão. Considerando-se que a solução tradicional do problema, baseada na reposição de área, é puramente geométrica, pode-se concluir que a contribuição científica do modelo consiste em atingir dois objetivos importantes: certificar o método tradicional, através de uma análise estrutural complementar, e levar à indústria o refinamento acadêmico da análise tensorial.
Abstract
This work presents an analytical solution, based upon Continuum Mechanics, intended to calculate the maximum intensity of elastic stresses, induced at the juncture of two normally intersecting cylindrical shells under internal pressure. Model stress intensities have been compared with Finite Element Analysis, Widera-Eringen equations and experimental results. A vessel was especially built, so as to investigate the validity of the model. This vessel was subjected to a hydrostatic test, along which strains have been measured and corresponding stresses calculated. All experimental activities were carried out at COPPE s Laboratory of Structures (LABEST). When compared to experimental stresses, model results, obtained within model s limits, have shown good accuracy. Considering the purely geometrical character of the traditional solution, one may state that the scientific contribution of the proposed model consists of two important objectives: certifying cited solution through stress analysis, and providing industry with the academic refinement of tensor analysis.
