Jhonathan Jhefferson de Sousa Ribeiro
Título
AVALIAÇÃO DE FORÇAS HIDROSTÁTICAS E HIDRODINÂMICAS NÃO LINEARES EM CORPOS FLUTUANTES REPRESENTADOS POR MALHAS DE PAINÉIS
Orientador(es)
Fabrício Nogueira Corrêa
Resumo
Atividades de extração de petróleo offshore têm sito feitas através de sistemas flutuantes baseados em plataformas ancoradas. Para análise e projeto destes sistemas, torna-se necessário calcular seus movimentos sob ação de carregamentos ambientais diversos, o que usualmente é feito através de ferramentas computacionais. Tradicionalmente, nestas ferramentas, forças geradas pela água devido à passagem de ondas são calculadas por matrizes lineares unitárias ou pela formulação de Morison para cilindros. Em ambos os casos, simplificações são impostas e não linearidades, além de outros efeitos como elevação instantânea da superfície do mar, podem ser negligenciados. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é desenvolver um algoritmo para cálculo de forças e momentos resultantes de cargas hidrostáticas e hidrodinâmicas não lineares de onda atuando em cascos de plataformas offshore levando em
consideração efeitos de elevação instantânea da superfície do mar. O algoritmo será incorporado à plataforma SITUA-Prosim, e sua verificação se dará a partir de comparação dos resultados com valores obtidos analiticamente ou por ferramentas computacionais já consolidadas.
Abstract
Offshore oil production has been carried out by floating systems based on moored platforms. For the analysis and design of these systems, it is necessary to assess their motion responses under the action of various environmental loads, which is usually performed by numerical tools. Traditional tools usually evaluate forces due to the passage of waves by linear unitary matrices or by the Morison formulation for cylinders. In both cases, simplifications are imposed and non-linearities might be neglected, besides other effects such as instantaneous elevation of the sea surface. In this context, the goal of this work is to develop an algorithm for calculating forces and moments resulting from nonlinear hydrostatic and hydrodynamic wave loads acting on hulls of offshore platforms considering effects of instantaneous elevation of the sea surface. The algorithm will be incorporated into the SITUA-Prosim code and validated by comparing the results with values obtained analytically or by well-stablished computational tools.
