Análise numérica de risers utilizando um modelo de cabo inextensível

• Autor(a) principal: Alves, Juliana Cunha
• Data de Publicação: 2016
• Outros Autores: Parente Junior, Evandro
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
• Texto Completo: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/20772; http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/62292
• topic: Risers; Análise numérica; Análise estrutural

Propõe-se um modelo simples e eficiente para a análise estática de risers com o objetivo de determinar a geometria e os esforços atuantes. O modelo proposto considera que o riser se comporta como um cabo inextensível, de rigidez axial infinita e rigidez à flexão aula, submetido a cargas estáticas verticais (peso e empuxo) e de corrente, além do movimento da unidade flutuante. As forças de corrente são calculadas utilizando as equações de Morison. As equações diferenciais que governam o comportamento do problema são obtidas considerando o equilíbrio de um segmento diferencial de riser. As condições de contorno do riser são prescritas em dois pontos diferentes (conexão e âncora), resultando em um Problema de Valor de Contorno (PVC). Este PVC é resolvido utilizando o Método do Tiro Shooting Method), no qual o Problema de Valor Inicial (PVI) associado é resolvido utilizando o Método de Runge-Kutta de 4º a ordem. O sistema de equações não lineares resultante é resolvido pelo Método de Newton-Raphson com busca linear, de maneira a garantir a convergência global do método. O modelo foi implementado computacionalmente e utilizado na análise risers em diversas configurações e excelentes resultados foram obtidos quando comparados com elementos finitos.