Caio Lucas Nascimento Ribeiro
Título
ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DE UM MÉTODO EXPEDITO PARA AVALIAÇÃO DOS ESFORÇOS DE TRAÇÃO EM LINHAS DE ANCORAGEM
Resumo
Recentemente, incidentes em unidades flutuantes causados por falha estrutural de linhas de ancoragem têm chamado a atenção da indústria de óleo e gás. Estes eventos aumentaram significativamente a necessidade do monitoramento contínuo da integridade estrutural destes elementos estruturais, alimentando a necessidade de métodos confiáveis e de baixo custo computacional para a obtenção das suas respostas de tração ao longo do tempo. Dentre os diversos métodos disponíveis para a obtenção destas séries temporais, dois destacam-se como os mais comuns: o primeiro é uma abordagem quase-estática, que consiste em uma análise simplificada utilizando-se somente a equação da catenária; e o segundo, é através do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando-se elementos de treliça tridimensionais não-lineares. A equação da catenária é comumente utilizada para a avaliação de tração em cabos devido ao seu baixo custo computacional. No entanto, este método não considera diretamente os efeitos de amortecimento e de inércia das linhas.
Por outro lado, o MEF considera estes efeitos para obtenção dos esforços ao longo do tempo, porém, possui um custo computacional notavelmente maior. Este trabalho tem como objetivo investigar o uso de um método expedito no domínio da frequência (usando o MEF) que combine elevada precisão com baixo custo computacional, fornecendo assim uma estimativa confiável e computacionalmente barata da resposta de tração de linhas de ancoragem.
Abstract
Recently, accidents in floating units caused by structural failure of mooring lines have drawn the attention of the oil and gas industry. These events have significantly increased the need for continuous monitoring of the structural integrity of mooring lines, which has fueled the demand for reliable and computationally inexpensive methods for obtaining the tension responses over time in these lines. Among the various methods available for obtaining these time series, two stand out as the most common: the first is a quasi-static approach, which consists of a simplified analysis using only the catenary equation; and the second, through the Finite Element Method (FEM), using tri-dimensions non-linear bar elements. The catenary equation is commonly used for evaluating tension in cables due to its low computational cost.
However, this method does not consider the effects of damping and inertia in the lines.
On the other hand, the FEM considers the effects of damping and inertia to obtain the forces over time but has a higher computational cost. This work aims to investigate the use of a method that combines high accuracy with low computational cost, thus providing a reliable and computationally inexpensive evaluation of the tension response of mooring lines.
