[pt] A termografia infravermelha tem sido usada como uma técnica de avaliação não destrutiva para detectar falhas nos componentes estruturais, desempenhando um papel importante nos programas de inspeção de fabricação, inspeção em serviço e manutenção. Um programa de investigação foi lançado com o objetivo de
apresentar combinações de métodos analíticos, experimentais e numéricos para prever e monitorar o início da fadiga e a progressão dos danos à fadiga em equipamentos como vasos de pressão, tanques, tubulações e dutos com mossas ou anomalias complexas. O monitoramento do início e propagação da fadiga nas
amostras reais utilizou técnicas de inspeção por infravermelho não destrutivo. Análise termoelástica de tensão (TSA), correlação tridimensional de imagem digital (3D-DIC) e strain gages de fibra óptica Bragg (FBSG) foram utilizados para determinar deformações em locais de fadiga em pontos críticos. Os campos de deformação determinados a partir das medições experimentais e do método de elementos finitos (MEF) foram combinados com a equação de vida-de-fadiga de Coffin-Manson e a regra de dano por fadiga de Miner para prever a vida de fadiga (N). Os resultados das amostras tubulares testadas de 3 m de comprimento contendo mossas de formato complexo foram relatados e analisados completamente. Este
trabalho confirmou que os métodos infravermelhos de avaliação rápida de fadiga são ferramentas práticas e eficientes que podem fornecer resultados confiáveis, não destrutivos e rápidos acerca do comportamento à fadiga dos materiais. Uma boa concordância entre as estimativas de vida em fadiga e a vida real de mossas com geometria complexas em dutos só pode ser atingida se medições precisas ou
determinações numéricas das deformações circunferenciais que atuam nos pontos de interesse forem acopladas a curvas de fadiga deformação-vida adequadas. Acoplando uma técnica experimental para determinar com precisão a geometria das mossas com uma técnica de análise numérica de deformações fará com que sejam obtidas boas estimativas de deformação das posições críticas que serão combinadas
com as curvas de fadiga baseadas na relação deformação-vida. As presentes conclusões podem ser aplicadas a outras estruturas que podem apresentar mossas, como tanques e vasos de pressão. / [en] Infrared thermography has been used as a nondestructive evaluation (NDE) technique to detect flaws in structural components, playing an important role in manufacturing inspection, in-service inspection and maintenance programs. An investigation program was launched with the objective of presenting combinations of analytical, experimental and numerical methods to predict and monitor fatigue initiation and fatigue damage progression in equipment such as pressure vessels, tanks, piping and pipelines with dents or complex-shaped anomalies. The monitoring of fatigue initiation and propagation in the actual specimens used nondestructive inspection techniques such as thermoelastic stress analysis (TSA), three-dimensional digital image correlation (3D-DIC) and fiber optic Bragg strain gages (FBSG) to determine strains at fatigue hot spots locations. Strain fields determined from the experimental measurements and from the finite element method (FEM) were combined with the fatigue Coffin-Manson strain-life equation
and the Miner s fatigue damage rule to predict fatigue life (N). Results from tested 3m long tubular (with nominal dimensions: 324mm external diameter and 6.35mm wall thickness) specimens containing complex-shaped dents were reported and fully analyzed. This work confirmed that infrared rapid fatigue assessment methods are practical and efficient tools that can provide a reliable, non-destructive and
faster results about the fatigue behavior of materials. Good agreement among fatigue life estimations and actual fatigue lives of complex dent shapes in pipeline specimens can only be achieved if accurate measurements or numerical eterminations of the circumferential strains actuating at the dent hot-spots were coupled with suitable fatigue strain-life curves. Coupling an experimental technique for accurately determining dent shapes to a numerical strain analysis technique will lead to good hot-spot strain estimations to be combined with the strain-life fatigue curves. The present conclusions can be applied to other structures that may present dents such as tanks and pressure vessels.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:48487 |
| Date | 08 June 2020 |
| Creators | VITOR EBOLI LOPES PAIVA |
| Contributors | JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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