Andréa Sampaio Pitta
Título
Análise do comportamento estrutural da armadura de pressão de um duto flexível sujeito à carga axissimétrica pelo método dos elemetos finitos
Resumo
Foram construídos modelos numéricos, pelo método dos elementos finitos (MEF), da armadura de pressão de um duto flexível empregando elementos de estado plano axissimétricos para fornecerem valores de tensão e deformação acurados, inclusive pontos de concentração de tensão. Um estudo de sensibilidade, no qual se variam alguns parâmetros dos modelos, foi conduzido com o intuito de se determinar a malha de elementos finitos que demanda o menor esforço computacional e valores acurados. A necessidade de se considerar, no modelo, as camadas poliméricas que a circundam também foi estudada. Uma malha de elementos finitos sólidos isoparamétricos foi construída com discretização da seção transversal semelhante à determinada pelo estudo de sensibilidade. As tensões que se desenvolveram na armadura de pressão são estudadas e comparadas aos resultados obtidos com a malha de elementos planos axissimétricos e modelos analíticos. Obteve-se 1,2 como valor de concentração de tensão normal na armadura de pressão do duto estudado e observou-se o comportamento do modelo axissimétrico variando alguns parâmetros.
Abstract
Numerical analysis, made by finite element models (FEM), of the pressure armor of a flexible riser were constructed using axisymmetric elements to provide accurate stress and strain values, including points of stress concentration. A sensitivity study, in which some parameters related to their models were modified, was conducted in order to determine the finite element model which demands less computational effort and accurate values. An isoparametric elements model was constructed with a similar mesh of the cross section determined by the sensitivity study. The normal stress that developed in the pressure armor are studied and compared to axisymmetric element model and analytical models responses. The normal stress concentration value obtained is 1.20 in the pressure armor of flexible riser studied and verified the behavior of the axisymmetric model modifying some parameters.
