Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Jayann Ismar Lira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12879
Resumo: This thesis aims to determine the residual stresses of cylindrical pressure vessels submitted to weld repairs using the standard ASME PCC-2-2015 via numerical analysis. The residual stress analysis methods are, in most cases, costly and time consuming, especially in large structures such as pressure vessels, and it is important to observe the behavior of these stresses mainly in the thermally affected areas. In welding repair, the sleeve is attached to the pressure vessel through two longitudinal welds and two transverse welds. Modeling of the pressure vessel, the repair and the welds according to the norm was carried out, and the finite element mesh quality was analyzed. The welding parameters were adopted with what happens in practice, and with this the temperature and heat flux distribution were obtained. The objectives were to analyze the longitudinal, tangential and von Mises residual stresses in the regions of the weld, pressure vessel and repair during the welding period, and to verify the behavior of these stresses after the cooling period by the Finite Element Method. The deformations in the repair after welding were analyzed to calculate the retraction pressure. This work shows that numerical analysis can be used with efficiency and objectivity in situations with residual stress by weld.
id UFPB_2aa991fd3d12cee13d5ba282640a54e3
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/12879
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015Tensões residuaisVasos de pressãoReparosElementos finitosStructural integrityPressure vesselsRepairsFinite elementsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThis thesis aims to determine the residual stresses of cylindrical pressure vessels submitted to weld repairs using the standard ASME PCC-2-2015 via numerical analysis. The residual stress analysis methods are, in most cases, costly and time consuming, especially in large structures such as pressure vessels, and it is important to observe the behavior of these stresses mainly in the thermally affected areas. In welding repair, the sleeve is attached to the pressure vessel through two longitudinal welds and two transverse welds. Modeling of the pressure vessel, the repair and the welds according to the norm was carried out, and the finite element mesh quality was analyzed. The welding parameters were adopted with what happens in practice, and with this the temperature and heat flux distribution were obtained. The objectives were to analyze the longitudinal, tangential and von Mises residual stresses in the regions of the weld, pressure vessel and repair during the welding period, and to verify the behavior of these stresses after the cooling period by the Finite Element Method. The deformations in the repair after welding were analyzed to calculate the retraction pressure. This work shows that numerical analysis can be used with efficiency and objectivity in situations with residual stress by weld.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqEsse trabalho de tese tem como objetivo a determinação das tensões residuais de vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparos por solda usando a norma ASME PCC-2-2015 via análise numérica. Os métodos de análises de tensões residuais na grande maioria das vezes são dispendiosos e demandam certo tempo para serem realizados, principalmente em estruturas de grande porte como vasos de pressão, além de que é importante observar o comportamento dessas tensões principalmente nas zonas termicamente afetadas. No reparo por soldagem, a luva é anexada ao vaso de pressão através de duas soldas longitudinais e duas transversais. Foi realizada a modelagem do vaso de pressão, do reparo e das soldas de acordo com a norma, e a qualidade da malha em elementos finitos foi analisada. Os parâmetros de soldagem foram adotados com o que acontece na prática, e com isso foram obtidos a distribuição de temperatura e fluxo de calor. Os objetivos foram analisar as tensões residuais longitudinais, tangenciais e de von Mises nas regiões da solda, vaso de pressão e no reparo para verificar o comportamento dessas tensões após o período de resfriamento pelo Método dos Elementos Finitos. Este trabalho mostra que a análise numérica pode ser utilizada com eficiência e objetividade em situações de presença de tensões residuais devido a soldagem.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBRodrigues, Marcelo Cavalcantihttp://lattes.cnpq.br/2140285341359128Almeida, Jayann Ismar Lira2019-01-09T18:01:40Z2019-01-092019-01-09T18:01:40Z2017-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12879porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2019-01-09T18:01:40Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/12879Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2019-01-09T18:01:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
title Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
spellingShingle Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
Almeida, Jayann Ismar Lira
Tensões residuais
Vasos de pressão
Reparos
Elementos finitos
Structural integrity
Pressure vessels
Repairs
Finite elements
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
title_full Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
title_fullStr Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
title_full_unstemmed Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
title_sort Análise numérica transiente térmica estrutural das tensões residuais em vasos de pressão cilíndricos submetidos a reparo por solda de acordo com a norma ASME PCC-2-2015
author Almeida, Jayann Ismar Lira
author_facet Almeida, Jayann Ismar Lira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rodrigues, Marcelo Cavalcanti
http://lattes.cnpq.br/2140285341359128
dc.contributor.author.fl_str_mv Almeida, Jayann Ismar Lira
dc.subject.por.fl_str_mv Tensões residuais
Vasos de pressão
Reparos
Elementos finitos
Structural integrity
Pressure vessels
Repairs
Finite elements
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Tensões residuais
Vasos de pressão
Reparos
Elementos finitos
Structural integrity
Pressure vessels
Repairs
Finite elements
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description This thesis aims to determine the residual stresses of cylindrical pressure vessels submitted to weld repairs using the standard ASME PCC-2-2015 via numerical analysis. The residual stress analysis methods are, in most cases, costly and time consuming, especially in large structures such as pressure vessels, and it is important to observe the behavior of these stresses mainly in the thermally affected areas. In welding repair, the sleeve is attached to the pressure vessel through two longitudinal welds and two transverse welds. Modeling of the pressure vessel, the repair and the welds according to the norm was carried out, and the finite element mesh quality was analyzed. The welding parameters were adopted with what happens in practice, and with this the temperature and heat flux distribution were obtained. The objectives were to analyze the longitudinal, tangential and von Mises residual stresses in the regions of the weld, pressure vessel and repair during the welding period, and to verify the behavior of these stresses after the cooling period by the Finite Element Method. The deformations in the repair after welding were analyzed to calculate the retraction pressure. This work shows that numerical analysis can be used with efficiency and objectivity in situations with residual stress by weld.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-02-20
2019-01-09T18:01:40Z
2019-01-09
2019-01-09T18:01:40Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12879
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12879
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842940329328640