• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 55
  • 14
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 75
  • 24
  • 20
  • 20
  • 18
  • 13
  • 13
  • 13
  • 12
  • 11
  • 11
  • 9
  • 9
  • 9
  • 9
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
11

Small particle separation in a circulating fluidized bed riser system

Almond, Robert R. January 2005 (has links)
Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2005. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xiii, 104 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 86-87).
12

Development of a small separation riser for fine coal particles

Akhtar, Haroon. January 2006 (has links)
Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2006. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains ix, 81 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 68-69).
13

Estudo numérico e experimental de protótipos para a determinação da carga de colapso de risers / Numerical and experimental studies of prototypes for the determination of load collapse of risers

Solarte, Walter Mauricio Rojas 10 December 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Andrielle Gomes (andriellemacedo@bce.unb.br) on 2015-07-07T19:28:34Z No. of bitstreams: 1 2014_WalterMauricioRojasSolarte.pdf: 5680016 bytes, checksum: 367760478ecceb0979f538a0df54d545 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-07-14T12:11:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_WalterMauricioRojasSolarte.pdf: 5680016 bytes, checksum: 367760478ecceb0979f538a0df54d545 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-14T12:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_WalterMauricioRojasSolarte.pdf: 5680016 bytes, checksum: 367760478ecceb0979f538a0df54d545 (MD5) / O Brasil vem se tornando um grande explorador e produtor de petróleo no mundo e suas indústrias precisam oferecer serviços de forma segura e competitiva. Portanto, aperfeiçoar os serviços de transporte do petróleo parece ser uma prioridade. A condução do petróleo pode ser realizada por dutovias chamadas ―risers‖ que devem ser projetados para transportar petróleo e desta forma suportar as tensões geradas pelo peso do óleo e da tubulação, pressão interna e externa, correntes marítimas, dilatação térmica e empuxos de compressão, entre outras cargas. O problema é complexo e deve ser estudado por partes. Esta pesquisa tangencia apenas uma parte pequena deste problema. Em geral, os risers são tubulações longas e grande parte deles repousa sobre um solo marinho irregular com topografia variável e, dessa forma, alguns segmentos de tubulação apresentam-se em vãos livres. A necessidade de aumentar a temperatura do óleo para facilitar o fluxo do óleo pelo riser durante a operação de bombeamento para o transporte do óleo pode produzir compressão no riser por dilatação térmica. Devido a excentricidade, a compressão axial também gera flexão. Entre outras situações de carga, no vão livre, a iteração das tensões geradas por recalques diferenciais, peso próprio e forças axiais de compressão podem levar os risers ao colapso. O objetivo deste trabalho é desenvolver ensaios experimentais básicos usando protótipos de risers, realizar modelagens numéricas e encontrar formulações matemáticas simples visando determinar a máxima capacidade de compressão axial e de momento fletor que os risers podem suportar sob condições específicas de carga. Os resultados experimentais são comparados com resultados obtidos por modelagens numéricas e de formulações analíticas. Um estudo comparativo dos vários métodos aqui usados para a determinação aproximada da carga de colapso de risers é também apresentado nesta pesquisa. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is becoming an important explorer and producer of petroleum in the world and their industries need to provide safe and competitive services. Therefore, improving oil transportation services in Brazil seems to be a priority. The transportation of oil can be done by pipelines called "risers" which should be designed to carry out oil, and thus bear stresses due to oil and pipe weight, internal and external pressures, ocean currents, thermal expansions, and compressive thrusts, among other loads. The problem is complex and must be studied by parts. This research touches only a small part of this problem. In general, risers are long pipes and most of them lay down on irregular seabed with variable topography and some pipe segments are in large freespans. The need to increase the oil temperature to enable proper oil flow across the riser during the pumping operation for the oil transportation may produce compressive thrust on the riser due to thermal deformation. Due to pipeline eccentricity, the compressive thrust also generates bending. Among other load situations, in the freespan, the interaction of stress generated by differential settlements, own weight and compression axial forces can lead risers to collapse. The objective of this work is to develop basic experimental tests using pipe prototypes, undertake numerical analyses and find simplified mathematical formulations to determine the maximum axial compression and bending moment capacities that risers can withstand under specific loading conditions. The experimental results are compared with results obtained by numerical modeling and analytical formulations. A comparative study of various methods used herein for the approximate determination of the collapse load of riser is also presented in this research.
14

Estudo da resistência ao desgaste da camada zeta de pressão de risers flexíveis submetida a tratamento criogênico e nitretação a plasma / Study of wear resistance of the flexible riser zeta pressure armor submitted to deep cryogenic treatment and plasma nitriding

Herrera, Paulo 05 November 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-25T14:31:50Z No. of bitstreams: 1 2015_PauloHerrera.pdf: 3722179 bytes, checksum: 542183f7a493ee4b39693c8e6dc8f35b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-21T14:05:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_PauloHerrera.pdf: 3722179 bytes, checksum: 542183f7a493ee4b39693c8e6dc8f35b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-21T14:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_PauloHerrera.pdf: 3722179 bytes, checksum: 542183f7a493ee4b39693c8e6dc8f35b (MD5) / Risers são estruturas multicamada compostas por arames metálicos e camadas poliméricas, utilizados no transporte e produção de petróleo. A armadura de pressão é a camada responsável por suportar as cargas radiais de pressões internas do riser, sendo produzida a partir de um arame helicoidal de aço e que possui intertravamento. Devido a parâmetros de projeto, existe a necessidade de o aço utilizado possuir uma certa ductilidade. O intertravamento que confere flexibilidade ao riser é responsável pelo desgaste na armadura de pressão, uma vez que o atrito e o movimento relativo nesta pode ocasionar a aparição de partículas, caracterizando assim um desgaste microabrasivo. O presente trabalho visa estudar o efeito do tratamento criogênico profundo e da nitretação a plasma no desgaste microabrasivo da região de contato da armadura de pressão. Para tanto, foram retiradas amostras diretamente da região de contato de uma armadura de pressão e realizado ensaios de caracterização do material e ensaio de desgaste microabrasivo por esfera rotativa livre. As amostras foram testadas como recebidas, com o tratamento criogênico profundo e com nitretação a plasma realizada a 515 °C por 8, 24 e 48 horas de duração. O material com tratamento criogênico profundo apresentou um perfil de microdureza Vickers e um coeficiente de desgaste muito semelhante ao da amostra como recebida. As amostras nitretadas apresentaram um valor de microdureza próximo à região superficial maior que ao da amostra como recebida (21,8%, 23,2% e 29%), além de apresentar também uma melhora no coeficiente de desgaste na região transiente (29,85%, 28,53% e 29,81%) e permanente (19,18%, 25,19% e 28,09%). / Risers are multilayer structures composed of metallic wires and polymeric layers, used in oil production and transportation. The pressure armor is the layer responsible for supporting the internal radial pressures and is produced from a helical interlocked steel wire. Due to project parameters, the steel used possesses a certain ductility. The interlocking structure which gives flexibility to the riser is also responsible for wear on the pressure armor, with friction and relative motion causing the appearance of particles, resulting in a micro-abrasive wear. The present work aims to study the effect of deep cryogenic treatment and plasma nitriding on the micro-abrasive wear of the contact patch of the pressure armor. Samples were taken directly from the contact region of the pressure armor. Material characterization and the micro-abrasive wear test were performed on a free ball machine. The tests were conducted on the samples as received, with deep cryogenic treatment and with plasma nitriding (at 515 °C for 8, 24 and 48 hours). It was observed that the material with deep cryogenic treatment had a Vickers microhardness profile and wear coefficient very similar to that of the sample without treatment. The nitrided samples showed a higher (21.8%, 23.2% and 29%) microhardness value at the surface region than the sample as received, and also an improvement in wear coefficient in the transient region (29.85%, 28.53% and 29.81%) and permanent region (19,18%, 25,19% and 28,09%).
15

Dinâmica tridimensional de risers. / Tridimensional dynamics of risers.

Takafuji, Fernanda Cristina de Moraes 26 April 2010 (has links)
Utilizados na extração de petróleo em alto mar, os risers são elementos que conectam a unidade flutuante ao poço no fundo do mar. Eles estão sujeitos às condições ambientais do local onde estão instalados, as quais podem variar no tempo. Em geral, divide-se o estudo do comportamento global dos risers em duas análises: estática e dinâmica. Na análise estática são levados em conta os carregamentos que podem ser considerados constantes no tempo, são eles: peso próprio, empuxo e força da correnteza. Já na análise dinâmica são considerados os carregamentos causados pela movimentação da unidade flutuante, pelas ondas e pela liberação de vórtices. A dinâmica de risers é essencialmente não-linear, principalmente por causa do amortecimento viscoso, que é quadrático com a velocidade relativa, e devido ao contato unilateral entre o riser e o solo. O problema dinâmico pode ser simulado de duas maneiras: no domínio do tempo e no domínio da freqüência. A análise do domínio do tempo é, geralmente, mais demorada, pois a solução é obtida para cada passo de tempo, porém as não-linearidades inerentes ao comportamento da estrutura podem ser consideradas de forma direta. A análise no domínio da freqüência, por sua vez, costuma ser mais rápida, pois o estado estacionário é diretamente obtido, porém, as não-linearidades do problema devem ser devidamente tratadas. O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica global de risers com foco na modelagem das não-linearidades no domínio do tempo, bem como estudar uma forma de lineariza-las para o domínio da freqüência. Partiu-se de uma análise estática pré-existente, que no domínio da freqüência é a configuração em torno da qual o riser se movimenta. O modelo dinâmico foi obtido através do Método dos Elementos Finitos e o riser foi representado por um elemento de pórtico. Para a análise no domínio da freqüência uma forma de linearização do amortecimento viscoso foi desenvolvida neste trabalho baseada, em uma metodologia já utilizada em casos bidimensionais. Além disso, o contato com o solo foi representado por molas lineares, que recuperam o movimento no plano horizontal e a curvatura corrigida através de uma técnica de camada limite. Com base nos resultados obtidos, pode-se dizer que essas linearizações tiveram o efeito desejado, pois compararam muito bem com os resultados do modelo não-linear. Já no domínio do tempo o amortecimento viscoso pode ser representado de forma não linear, assim como o contato com solo, representado através do contato unilateral, atrito, força de sucção e trincheira. Foram feitas comparações, sempre que possível, com o software comercial Orcaflex 9.2a. / Used in offshore oil exploitation risers are elements that connect the floating unit to the oil well on the seabed. They are exposed to the environmental conditions of the site where they are installed. Normally, the risers global behavior is divided in static and dynamic analyses. The static loads acting on the pipe are: weight, buoyancy and current load. The loads considered in the dynamic analysis are caused by the floating units motion and by the waves. The riser dynamics is essentially non-linear mainly due to the viscous damping, which is quadratic in velocity and due to the unilateral contact between the riser and the seabed. The dynamic simulation can be performed in time domain and in frequency domain. The time domain analysis usually takes longer to perform because the solution is obtained at each time-step. However, the non-linearities of the problem can be considered. The frequency domain analysis is normally faster than the time domain analysis, once the stationary state is directly obtained, nevertheless, the non-linearities must be removed. The objective of this work is to study the risers global dynamics focusing on the modeling of the non-linearities in time domain, as well as removing them for the frequency domain analysis. The static configuration is the initial configuration of the dynamic analysis and the frequency domain dynamic is modeled to be a perturbation of it. The dynamic model was obtained through the Finite Element Method and the riser was represented by a beam element. The only non-linearities covered in this work are caused by the viscous damping and the soil-structure contact. For the frequency domain analysis it was developed, in this work, a way to linearize the viscous damping based on a methodology already in use for two-dimensional analysis. Besides that, the contact with the seabed was represented by linear springs and the curvature was corrected afterwards through a boundary layer technique. Considering that the results compared very well with the ones obtained with a non linear model, one can say that these linearizations had the desired effect. In the time domain analysis the viscous damping could be represented in the non linear form as well as the soil-structure contact, which was represented through the unilateral contact, friction, suction force and trench. Whenever possible, the results were compared with the ones obtained with Orcaflex 9.2a.
16

Modelos analíticos no estudo do comportamento estrutural de tubos flexíveis e cabos umbilicais. / Analytical models for the study of the structural behavior of flexible pipes and umbilical cables.

Roberto Ramos Junior 21 December 2001 (has links)
Tubos flexíveis e cabos umbilicais têm sido bastante utilizados pela indústria petrolífera em aplicações offshore nos últimos anos. Os primeiros consistem num tipo de tubulação usada para o transporte de vários tipos de fluidos, geralmente trabalhando a alta pressão. Já os cabos umbilicais são usados para permitir o controle e a comunicação entre equipamentos submersos e de superfície. Quanto à concepção estrutural, os dois tipos de produto são muito semelhantes, apresentando diversas camadas metálicas combinadas com camadas plásticas concêntricas de modo a formar uma estrutura com grande rigidez axial e torcional, porém baixa rigidez flexional. O escopo deste trabalho é o estudo de modelos analíticos para a previsão do comportamento estrutural de tubos flexíveis e cabos umbilicais. Inicialmente são propostos modelos para a análise local destas estruturas, sob a ação de carregamentos de tração, torção, pressão interna, externa e flexão, agindo isoladamente ou combinados. São propostos modelos analíticos consistentes para cada camada, resultando num sistema de equações algébricas que, ao ser resolvido, fornece os valores de tensões e deformações nas diversas camadas, bem como os valores de rigidez equivalente axial, flexional e torcional do tubo/cabo. São feitas várias comparações entre os resultados obtidos analiticamente e resultados experimentais obtidos na literatura para diversos tubos e cabos. A importância dos modelos desenvolvidos fica evidente numa análise do comportamento global para a previsão de instabilidade de linhas sob carregamento combinado de torção e compressão dinâmica. Através de uma análise consistente, mostra-se que a clássica equação de Greenhill também pode ser utilizada para a determinação das cargas críticas de flambagem em barras curvas de grande comprimento, sendo o comprimento de flambagem da barra estimado a partir da relação de dispersão de onda flexional numa viga reta. Vários exemplos de determinação da carga crítica de flambagem são abordados, envolvendo tanto risers rígidos quanto flexíveis. Uma atenção especial ao estabelecimento e discussão de hipóteses é dada em todos os modelos propostos. / Flexible pipes and umbilical cables have been largely used by the oil industry in offshore applications in these last years. The former are a kind of pipeline structure used for conducting several fluids, often working at high pressure, while the latter are cables used to provide control and communication links between seafloor and surface equipments. Regarding their structural design, both flexible pipes and umbilicals are quite similar, presenting a number of steel armour layers combined with polymeric layers disposed in such a way to form a structure which is stiff under torsion and traction, but compliant under bending. The aim of this work is the study of analytical models to predict the structural behaviour of flexible pipes and umbilicals. At first, local analysis of such structures is undertaken, considering combined loadings of traction, torsion, internal and external pressures and bending. Consistent analytical models, proposed for each layer, are then combined to result in a system of algebraic equations that is solved for the stresses and deformations in the layers. Equivalent axial, torsional and flexural stiffness values for the pipe/umbilical are also obtained. Several comparisons between analytical results and experimental results obtained in the literature are also made, involving both flexible pipes and umbilicals. The importance of the developed models is highlighted in an analysis of the global structural behaviour made to predict the instability condition of flexible lines under the action of dynamic compression and twisting moment. Through a consistent analysis, it is shown that the classical Greenhill formula can also be used to determine critical buckling loads for long curved rods. In this case, an estimate for the buckling lenght is given by the flexural wave dispersion relation of a straight beam. Several examples, involving both SCRs and flexible pipes, illustrate the method of critical buckling load determination. Emphasis is also given in the establishment and discussion of hypotheses for all proposed models.
17

AnÃlise e projeto de risers compÃsitos em catenÃria / Analysis and project of risers compÃsitos in catenary

FÃbio Anderson Fonteles TeÃfilo 03 March 2010 (has links)
AgÃncia Nacional do PetrÃleo / O objetivo geral deste projeto consiste em estudar a viabilidade da utilizaÃÃo de risers compÃsitos em catenÃria para Ãguas profundas e comparar esta alternativa com o uso de risers de aÃo (Steel Catenary Risers SCR). Como objetivos especÃficos podem ser citados: 1) Estudo da bibliografia existente sobre risers de materiais compÃsitos para identificaÃÃo detalhada das potencialidades e dificuldades existentes. 2) CaracterizaÃÃo do comportamento estrutural dos compÃsitos reforÃados por fibras de maneira a aplicar modelos analÃticos e/ou computacionais para simulaÃÃo do comportamento. SerÃo verificados efeitos nÃo-lineares e dependentes do tempo de elementos estruturais de materiais compÃsitos devido ao carregamento atuante e Ãs aÃÃes ambientais. 3) SimulaÃÃo do comportamento de um riser compÃsito sob condiÃÃes extremas e operacionais, incluindo a determinaÃÃo da vida Ãtil do riser. 4) ComparaÃÃo dos resultados obtidos com os resultados de risers de aÃo em catenÃria (SCR).. / The general objective of this project consists of studying the viability of the use of risers compÃsitos in catenary deep waters and to compare this alternative with the use of risers of steel (Steel Catenary Risers SCR). As objective specific they can be cited: 1) Existing study of the existing bibliography on risers of material compÃsitos for detailed identification of the potentialities and difficulties. 2) Characterization of the structural behavior of the compÃsitos strengthened for way staple fibres to apply analytical and/or computational models for simulation of the behavior. Nonlinear effect and dependents of the time of structural elements of material compÃsitos will be verified due to the operating shipment and the ambient actions. 3) Simulation of the behavior of riser compÃsito under extreme and operational conditions, including the determination of the useful life of riser. 4) Comparison of the results gotten with the results of risers of steel in catenary (SCR).
18

Vibração induzida por vórtices em cilindros com alta razão de aspecto: simulações numéricas e comparações com resultados experimentais. / Vortex induced vibration of circular cylinders with high aspect ratios: numerical simulation and comparison with experimental results.

Érico Almeida Santos 13 December 2010 (has links)
O presente trabalho tem como objetivo investigar o fenômeno de vibração induzida por vórtices (VIV) em cilindros com razão de aspecto elevada. Para alcançar tal objetivo, utilizou-se o código computacional denominado ANFLEX-CFD devidamente validado através de comparações com resultados experimentais. O foco do estudo é voltado para a análise do fenômeno de VIV, causado pelo desprendimento de vórtices ao redor de cilindros, e seu efeito no comportamento estrutural desses corpos rombudos. O programa computacional utiliza o Método dos Vórtices Discretos (Discrete Vortex Method - DVM) para o cálculo das forças hidrodinâmicas, acoplado ao modelo estrutural do ANFLEX que utiliza o método dos elementos finitos para resolver a estrutura e determinar seus deslocamentos. Os ensaios que serviram para comparação dos resultados foram os realizados no tanque da IFREMER, na França. Os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com o experimento para as maiores velocidades de corrente, o que pode ser justificado pela menor influência da tração perante o arrasto. A partir dos resultados pode-se afirmar que o ANFLEX-CFD é uma ferramenta útil na predição do fenômeno de VIV e pode se tornar uma ferramenta fundamental na determinação da vida útil à fadiga de elementos estruturais como os risers da indústria petrolífera offshore. / This thesis aims to instigate vortex-induced vibration on circular cylinders with high aspect ratio. In order to do so, the computer code named ANFLEX-CFD is employed, and this code is validated using experimental tests results. The focus of the study is to analyze VIV phenomenon caused by the vortex shedding around circular cylinders, and its effect on the structural behavior of these bluff bodies. The computer program uses the Discrete Vortex Method (DVM) for the assessment of the hydrodynamic forces, coupled with the structural model of ANFLEX that uses the finite element method to solve the structure displacements. The tests used in the comparison were the ones carried out at IFREMER tank in France. The numerical results have shown a good agreement with the experimental results at the highest current velocity as a result of the decreasing influence of the tension on the drag. As conclusion, it can be said that the ANFLEX-CFD can become a useful tool for predicting the VIV phenomenon and therefore in a near future become a fundamental tool in determining the fatigue life of structural components such as the offshore oil industry risers.
19

Vibração induzida por vórtices em cilindros com alta razão de aspecto: simulações numéricas e comparações com resultados experimentais. / Vortex induced vibration of circular cylinders with high aspect ratios: numerical simulation and comparison with experimental results.

Santos, Érico Almeida 13 December 2010 (has links)
O presente trabalho tem como objetivo investigar o fenômeno de vibração induzida por vórtices (VIV) em cilindros com razão de aspecto elevada. Para alcançar tal objetivo, utilizou-se o código computacional denominado ANFLEX-CFD devidamente validado através de comparações com resultados experimentais. O foco do estudo é voltado para a análise do fenômeno de VIV, causado pelo desprendimento de vórtices ao redor de cilindros, e seu efeito no comportamento estrutural desses corpos rombudos. O programa computacional utiliza o Método dos Vórtices Discretos (Discrete Vortex Method - DVM) para o cálculo das forças hidrodinâmicas, acoplado ao modelo estrutural do ANFLEX que utiliza o método dos elementos finitos para resolver a estrutura e determinar seus deslocamentos. Os ensaios que serviram para comparação dos resultados foram os realizados no tanque da IFREMER, na França. Os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com o experimento para as maiores velocidades de corrente, o que pode ser justificado pela menor influência da tração perante o arrasto. A partir dos resultados pode-se afirmar que o ANFLEX-CFD é uma ferramenta útil na predição do fenômeno de VIV e pode se tornar uma ferramenta fundamental na determinação da vida útil à fadiga de elementos estruturais como os risers da indústria petrolífera offshore. / This thesis aims to instigate vortex-induced vibration on circular cylinders with high aspect ratio. In order to do so, the computer code named ANFLEX-CFD is employed, and this code is validated using experimental tests results. The focus of the study is to analyze VIV phenomenon caused by the vortex shedding around circular cylinders, and its effect on the structural behavior of these bluff bodies. The computer program uses the Discrete Vortex Method (DVM) for the assessment of the hydrodynamic forces, coupled with the structural model of ANFLEX that uses the finite element method to solve the structure displacements. The tests used in the comparison were the ones carried out at IFREMER tank in France. The numerical results have shown a good agreement with the experimental results at the highest current velocity as a result of the decreasing influence of the tension on the drag. As conclusion, it can be said that the ANFLEX-CFD can become a useful tool for predicting the VIV phenomenon and therefore in a near future become a fundamental tool in determining the fatigue life of structural components such as the offshore oil industry risers.
20

Dinâmica tridimensional de risers. / Tridimensional dynamics of risers.

Fernanda Cristina de Moraes Takafuji 26 April 2010 (has links)
Utilizados na extração de petróleo em alto mar, os risers são elementos que conectam a unidade flutuante ao poço no fundo do mar. Eles estão sujeitos às condições ambientais do local onde estão instalados, as quais podem variar no tempo. Em geral, divide-se o estudo do comportamento global dos risers em duas análises: estática e dinâmica. Na análise estática são levados em conta os carregamentos que podem ser considerados constantes no tempo, são eles: peso próprio, empuxo e força da correnteza. Já na análise dinâmica são considerados os carregamentos causados pela movimentação da unidade flutuante, pelas ondas e pela liberação de vórtices. A dinâmica de risers é essencialmente não-linear, principalmente por causa do amortecimento viscoso, que é quadrático com a velocidade relativa, e devido ao contato unilateral entre o riser e o solo. O problema dinâmico pode ser simulado de duas maneiras: no domínio do tempo e no domínio da freqüência. A análise do domínio do tempo é, geralmente, mais demorada, pois a solução é obtida para cada passo de tempo, porém as não-linearidades inerentes ao comportamento da estrutura podem ser consideradas de forma direta. A análise no domínio da freqüência, por sua vez, costuma ser mais rápida, pois o estado estacionário é diretamente obtido, porém, as não-linearidades do problema devem ser devidamente tratadas. O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica global de risers com foco na modelagem das não-linearidades no domínio do tempo, bem como estudar uma forma de lineariza-las para o domínio da freqüência. Partiu-se de uma análise estática pré-existente, que no domínio da freqüência é a configuração em torno da qual o riser se movimenta. O modelo dinâmico foi obtido através do Método dos Elementos Finitos e o riser foi representado por um elemento de pórtico. Para a análise no domínio da freqüência uma forma de linearização do amortecimento viscoso foi desenvolvida neste trabalho baseada, em uma metodologia já utilizada em casos bidimensionais. Além disso, o contato com o solo foi representado por molas lineares, que recuperam o movimento no plano horizontal e a curvatura corrigida através de uma técnica de camada limite. Com base nos resultados obtidos, pode-se dizer que essas linearizações tiveram o efeito desejado, pois compararam muito bem com os resultados do modelo não-linear. Já no domínio do tempo o amortecimento viscoso pode ser representado de forma não linear, assim como o contato com solo, representado através do contato unilateral, atrito, força de sucção e trincheira. Foram feitas comparações, sempre que possível, com o software comercial Orcaflex 9.2a. / Used in offshore oil exploitation risers are elements that connect the floating unit to the oil well on the seabed. They are exposed to the environmental conditions of the site where they are installed. Normally, the risers global behavior is divided in static and dynamic analyses. The static loads acting on the pipe are: weight, buoyancy and current load. The loads considered in the dynamic analysis are caused by the floating units motion and by the waves. The riser dynamics is essentially non-linear mainly due to the viscous damping, which is quadratic in velocity and due to the unilateral contact between the riser and the seabed. The dynamic simulation can be performed in time domain and in frequency domain. The time domain analysis usually takes longer to perform because the solution is obtained at each time-step. However, the non-linearities of the problem can be considered. The frequency domain analysis is normally faster than the time domain analysis, once the stationary state is directly obtained, nevertheless, the non-linearities must be removed. The objective of this work is to study the risers global dynamics focusing on the modeling of the non-linearities in time domain, as well as removing them for the frequency domain analysis. The static configuration is the initial configuration of the dynamic analysis and the frequency domain dynamic is modeled to be a perturbation of it. The dynamic model was obtained through the Finite Element Method and the riser was represented by a beam element. The only non-linearities covered in this work are caused by the viscous damping and the soil-structure contact. For the frequency domain analysis it was developed, in this work, a way to linearize the viscous damping based on a methodology already in use for two-dimensional analysis. Besides that, the contact with the seabed was represented by linear springs and the curvature was corrected afterwards through a boundary layer technique. Considering that the results compared very well with the ones obtained with a non linear model, one can say that these linearizations had the desired effect. In the time domain analysis the viscous damping could be represented in the non linear form as well as the soil-structure contact, which was represented through the unilateral contact, friction, suction force and trench. Whenever possible, the results were compared with the ones obtained with Orcaflex 9.2a.

Page generated in 0.0561 seconds