[pt] Este trabalho apresenta a previsão do desempenho de três acessórios de
união (manilha de união, elo Kenter e elo Multifuncional) utilizados em
sistemas de ancoragem de unidades offshore, sob carregamentos
monotônicos e cíclicos. Cinqüenta e sete modelos foram analisados pelo
método de Elementos Finitos utilizando o software Ansys 10. Inicialmente,
com o objetivo de quantificar a influência do contato e mensurar a área onde
este ocorre, três modelos com contatos entre manilha de união e elos foram
analisados com variações no diâmetro (76, 95 e 120 mm) e mantendo-se
constante as propriedades mecânicas do material e a carga aplicada. Em
seqüência, cinqüenta e quatro outros modelos foram elaborados sem
condições de contato, isto é, com as cargas aplicadas diretamente nos
componentes de estudo, que sofreram variações de diâmetros (76, 95 e 120
mm), de propriedades mecânicas (limites de escoamento e resistência
mecânica) e de carregamento (proof load e minimum break load).
Comparativamente, as manilhas de união apresentaram os menores níveis
de tensões e as melhores distribuições de tensões dentre os três
componentes para todos os casos analisados. Dos cinqüenta e quatro
modelos citados acima, três foram selecionados para análise da vida em
fadiga com o software FE-Fatigue. Estes representavam um acessório de
união de cada tipo com o diâmetro considerado crítico (120 mm) e sem
variações nas propriedades mecânicas do material. Os resultados
mostraram que a geometria do componente é determinante para os valores
das tensões e da vida-fadiga. A manilha apresentou os melhores resultados
de resistência e de vida-fadiga, que para o diâmetro e material escolhidos,
foi cerca de três vezes maior do que aquela relativa aos elos Kenter e
Multifuncional. / [en] This work represents an approach to predict the performance of three
joining accessories (shackle, Kenter link and Multifunctional link) for offshore
mooring systems under monotonic and cyclic loading. Fifty seven models
were analyzed by the Finite Element method using the software Ansys 10.
Initially, in order to quantify the influence of the contact conditions and to
measure the area where it occurs, three models presenting contacts between
the joining shackle and chain links were analyzed varying the diameter (76,
95, 120 mm) and maintaining constant the material’s mechanical properties
as well as the applied loads. In sequence, fifty four other models were
created without contact conditions, which means that the loads were applied
directly on the components in question, with variations in link diameter (76,
95 and 120 mm), in mechanical properties (yield stress and ultimate strength)
and in load conditions (proof and minimum break loads). Comparing the
joining shackles with the other accessories, the shackles present the lowest
stress levels and the best stress distributions with regard to all the cases
studied. Three of the fifty four models cited above were selected for
predicting their fatigue life making use of the FE-Fatigue software. These
represented one of each joining accessory with a diameter considered critical
(120 mm), keeping constant the mechanical properties of the material. The
results showed that the influence of the component geometry is determinant
for the stress values developed during the loading tests as well as its fatigue
life. The shackle presented the best results in terms of strength and fatigue
life, which was about three times greater than that for the Kenter and
Multifunctional links.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:14559 |
| Date | 05 November 2009 |
| Creators | FERNANDO ALONSO FONTES |
| Contributors | MARCOS VENICIUS SOARES PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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