Bruno Martins Jacovazzo
Resumo
Ferramentas numéricas são utilizadas exaustivamente por engenheiros de todos os ramos do conhecimento com a finalidade de simular os projetos idealizados, identificando e corrigindo problemas antes de executá-los. Particularmente, os projetistas que desenvolvem soluções para a explotação de petróleo offshore deparam-se com diversas situações em que não existem ferramentas numéricas capazes de simular algumas operações realizadas em alto mar. Grande parte destas operações envolve o acoplamento e desacoplamento de cabos, pagamento, recolhimento e rompimento de linhas, entre outros, que são simulados, geralmente, por malhas de Elementos Finitos. Este trabalho desenvolve uma rotina numérica que realiza a ativação e desativação de elementos de uma malha de Elementos Finitos durante a execução de simulações estáticas e dinâmicas. Esta rotina foi implementada em um programa de análise offshore e aumentou sua capacidade de simular diversas operações marítimas. A metodologia de implementação foi discutida e exemplos acadêmicos foram analisados para validar a rotina implementada. Além disso, alguns casos de projeto foram analisados, demonstrando a eficiência e praticidade de utilização do novo recurso.
Abstract
Numerical tools are exhaustively used by engineers of all areas of knowledge with the purpose to simulate the idealized projects, identifying and correcting problems before executing them. Particularly, the designers who develop solutions for offshore exploitation of oil face themselves with diverse situations where numerical tools capable to simulate some operations at sea do not exist. Great part of these operations involves the coupling and decoupling of cables, payment, collect and disruption of lines, among others, which are simulated, generally, by Finite Elements meshes. This work develops a numerical routine that carries through the activation and deactivation of elements from a Finite Element mesh during the execution of static and dynamic simulations. This routine was implemented in an offshore analysis software and increased its capacity to simulate diverse maritime operations. The implementation methodology was discussed and academic examples had been analyzed to validate the implemented routine. Moreover, some project cases had been analyzed, demonstrating to the efficiency and practicability of use of the new resource.
