Estudo da flexibilidade em tubos curvos obtidos por gomos retos

• Autor(a) principal: Melo, André Cardoso
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/12498
• topic: Engenharia mecânica; Materiais compósitos; Tubagens; Encurvadura; Método do elemento finito

Hoje em dia, toda e qualquer instalação industrial possui algum tipo de sistema de tubagens, onde os elementos curvos são uma constante. A flexibilidade é uma necessidade nestas instalações, tornando a sua correta avaliação de vital importância no projeto das mesmas, sendo por isso o objeto desta dissertação. Neste contexto, o presente trabalho compreende o cálculo analítico da solução para o fator de flexibilidade de uma curva segmentada, com um ângulo total de 90º e dois segmentos, sujeita a flexão negativa no plano. Este cálculo foi efetuado a partir do valor estacionário da energia de deformação em ordem a parâmetros desconhecidos associados à amplitude dos deslocamentos decorrentes da deformação desta estrutura. Em seguida é feita a comparação desta solução com as presentes nos códigos da American Society of Mechanical Engineers e Nederlands Normalisatie-instituut, assim como com soluções de outros autores. Foram também conduzidas simulações computacionais a modelos tridimensionais da curva pelo método dos elementos finitos, complementadas por um procedimento experimental, de forma a validar os resultados obtidos nas simulações numéricas efetuadas. Finalmente, foram comparados os fatores de flexibilidade da curva em material metálico com a mesma em material compósito, de modo a compreender a forma como a componente material influência a flexibilidade de uma instalação de tubagens. As principais observações a retirar deste estudo são que a curva metálica possui uma flexibilidade similar à da curva compósita com as mesmas propriedades geométricas e um ângulo de enrolamento filamentar de 55º; os códigos aplicáveis são algo conservadores no que toca ao fator de flexibilidade, sendo possível obter de forma simples o fator de flexibilidade de curvas segmentadas em material compósito.