[pt] Dutos são sistemas eficientes e seguros para o transporte
de óleo e gás. O estudo da capacidade de carga de dutos em
condições de serviço envolvendo o transporte de
produtos agressivos e sujeitos a altas temperaturas e
pressões ganha atualmente maior interesse dada a severidade
das condições de operação e a crescente necessidade de
manutenção e adaptação dos dutos existentes às condições
atuais de serviço. No entanto,a presença de defeitos e
imperfeições em segmentos de dutos pode ocasionar a redução
na resistência do mesmo e eventualmente sua falha.
Este trabalho tem como objetivo a previsão do comportamento
de dutos sujeitos a cargas combinadas, tendo em vista os
carregamentos que podem ocorrer em campo.
São contemplados nestes carregamentos efeitos térmicos,
movimentos geotécnicos,pressão de operação. No caso de
assentamento de solo, o duto pode estar submetido a
efeitos de flexão que resultam em curvaturas excessivas.
Como consequência ocorre a flambagem local do duto e
desenvolvem-se rugas. Nestas condições podem surgir
deformações acima dos valores limites estabelecidos em
normas.Tendo em vista a natureza tri-dimensional do
problema e a investigação do fenômeno de flambagem local,
faz-se necessário o entendimento do comportamento
tridimensional de cascas em condições de grandes
deslocamentos e grandes deformações em regime elasto-
plástico.Neste trabalho desenvolvem-se alguns modelos para
a previsão do comportamento de dutos submetidos a cargas
combinadas. Procura-se reproduzir as condições de ensaio de
laboratório de modo a se desenvolver um modelo de previsão
confiável. Para tal foram tomados como referência alguns
resultados de ensaios disponíveis na literatura. Aspetos de
modelagem de condições de contorno e carregamento são
enfocados. Dado o desenvolvimento de rugas e de grandes
deformações estão presentes também outros aspectos
importantes da modelagem como o aparecimento de regiões de
auto-contato nas rugas.Alguns exemplos numéricos analisados
com o programa comercial de elementos finitos ABAQUS são
apresentados. / [en] Pipelines are efficient and safe systems for the transport
of oil and gas. The study of the load capacity of these
systems under functional conditions which include
the transport of aggressive products under high
temperatures and pressures has gained larger interest due
to the severe operation conditions and growing needs for
maintenance and adaptation of the existing pipelines to
these conditions. However, the presence of defects and
imperfections in pipe segments may lead to reduction of
resistance and eventually to failure.
The scope of this dissertation is the prediction of the
behavior of pipelines subjected to combined load conditions
and sequences till collapse, reproducing those which occur
on field and in laboratory tests. Axial forces, internal
pressure and bending are applied to the model in order to
reproduce thermal effects, operating pressure and
ground movements. In the case of soil settlement the
pipeline may be subject to bending effects which result in
excessive curvatures. As a consequence local buckling
occurs with the development of wrinkles. Under these
conditions strains above those recommended in the codes can
take place.Due to the three dimensional nature of the
problem the investigation of the local buckling phenomena,
requires the understanding of the behavior shells under
large displacement and large strain conditions in elasto-
plastic regime.In the present work some models are
developed for the prediction of the behavior of pipelines
subjected to combined loading. Validation of these models
allows us to accompany and establish experimental programs.
Some reference laboratory results available in the
literature are included. Aspects of the modeling such as
boundary and loading conditions, material modeling
and solution procedure are addressed. The development of
wrinkles and large deformations brings into the model
additional aspects such as the presence of self-contact
areas. Numerical examples are analyzed using the commercial
finite element program ABAQUS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2329 |
| Date | 25 February 2002 |
| Creators | PATRICIA REIS VITORIA |
| Contributors | DEANE DE MESQUITA ROEHL |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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