Orientador: Prof. Dr. Juan Pablo Jukca Avila / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2016. / Os risers rígidos em catenária ou SCRs (Steel Catenary Risers) são estruturas tubulares cilíndricas de aço usados para transferir petróleo desde a cabeça do poço localizado no solo marinho até uma unidade de produção de petróleo na superfície. Estas estruturas são vistas como uma solução técnico-económica para o escoamento de petróleo em águas ultraprofundas, porém, a teoria de SCRs é incipiente e ainda está em desenvolvimento. O presente trabalho de mestrado tem como enfoque o desenvolvimento de algoritmos computacionais para análise estática bidimensional de SCRs interatuando com o msolo marino sobre uma fundação do tipo Winkler. Neste trabalho, os SCRs são vistos como vigas longas curvas, com rigidezes de tração e flexão. A estrutura é discretizada com elementos finitos de viga de Euler-Bernoulli os quais sofrem pequenas deformações e são submetidos a grandes deslocamentos. Uma análise não linear geométrica é considerada e a cinemática dos elementos finitos é formulada via a abordagem co-rotacional. As equações de equilíbrio estático são resolvidas usando o método incremental-iterativo de Newton-Raphson com uma estratégia de controle de carregamento. O método de penalização para impor um deslocamento em um extremo do riser é utilizado. Para a determinação de configurações de equilíbrio estático de problemas clássicos de vigas submetidas a cargas seguidoras, o método do plano normal, ou hiperplano, é utilizado. Apresenta-se duas análises da interação dos SCRs com o solo marino, a primeira considerando todo o comprimento do riser e a segunda análise dividindo os SCRs em um tramo de catenária e outro em repouso sob o solo marinho e analizando eles de forma independente. Os resultados obtidos a partir das simulações foram comparados com resultados da literatura, validando o desenvolvimento dos algoritmos computacionais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:105966 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Salazar, Paul Santiago Cabello |
| Contributors | Avila, Juan Pablo Julca, Aguiar, Juan Batista de, Gomes, Edson |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Inglês |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 145 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=105966&midiaext=74218, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=105966&midiaext=74217, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=105966 |
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