Simulação do comportamento mecânico de tubos em PRFV submetidos à pressão hidrostática

AUTOR(ES)

Fausto Nogueira de Almeida Mesquita

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Com crescente tendência de aplicação nos mais diversos setores, os materiais compósitos necessitam de um correto estudo para seu dimensionamento estrutural. Apesar de já estarem superados os obstáculos iniciais da tecnologia; e terem grande parte de suas aplicações já reguladas por normas, simplificações tem sido adotadas em cálculos estruturais envolvendo o uso destes materiais. Os materiais compósitos, porém, podem apresentar assimetria e comportamento não isotrópico, tensões residuais e também, mesmo quando submetidos apenas a solicitações mecânicas no plano (tensões de membrana), gerar momentos fletores com efeitos inesperados que, dependendo de sua magnitude, podem ter maior influência na estrutura do material, com conseqüências no processo de falha. Neste contexto, simulações numéricas baseadas no método dos elementos finitos, tem grande potencial para avaliar as tensões mecânicas que ocorrem em tubulações comerciais de Plástico Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV), por exemplo, as quais são o foco deste estudo. As possíveis influências, desconsideradas pelas simplificações de uso comum na produção comercial de tubos em PRFV, foram estudadas no presente trabalho, utilizando o programa computacional COMPSHELL, que faz uso do Método dos Elementos Finitos (MEF) para cascas finas, analisando o comportamento de tubos encontrados comercialmente quando submetidos à pressão hidrostática interna. Os resultados foram comparados com resultados experimentais obtidos na literatura. As simulações revelaram correlação de até 97% com experimentos para a obtenção da pressão hidrostática de falha. Foram claramente percebidos os efeitos dos picos de resultantes de tensão e momento fletor na pressão de ruptura teórica de falha, mostrando a importância de não se desprezar seus efeitos; e tendo o MEF como uma ferramenta disponível com grande aplicabilidade nestes casos, podendo evitar equívocos desconsiderados por simplificações empiricamente utilizadas, bem como perdas por superdimensionamento.

ASSUNTO(S)

hidrostática tubulações mecatrônica engenharia mecanica

Documentos Relacionados

• Simulação numérica do comportamento mecânico de tubos poliméricos de parede fina submetidos à pressão interna
• Simulação numerica do comportamento mecanico do sal em poços de petroleo
• Comportamento mecânico dos grãos de feijão submetidos a compressão
• Estudo do comportamento à fadiga de metais dentro e fora da água na presença de pressão hidrostática
• Tubos de concreto reforçado com fibras de aço: parte 1: análise tecnológica do comportamento mecânico