Métodos simplificadores para análise de fadiga em risers

• Autor(a) principal: Pereira, Luiz Otávio da Costa Marcelo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/21251
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS METALICAS; Estruturas offshore; Métodos simplificadores; Fadiga

Com a crescente demanda de unidades de produção flutuantes para a exploração de petróleo em lâminas d’água profundas, as condições ambientais são cada vez mais desafiadoras no projeto de sistemas de produção submarinos. As ondas oceânicas induzem movimento oscilatório na unidade flutuante que, consequentemente, geram carregamentos cíclicos que podem danificar risers através do mecanismo de fadiga. Para garantir a integridade durante a vida útil da unidade de produção, é necessário avaliar o dano à fadiga causado pelos carregamentos ambientais durante a fase de projeto para evitar possíveis consequências em caso de falha. O presente trabalho tem como objetivo apresentar métodos numéricos que sejam capazes de estimar a vida à fadiga em estruturas oceânicas com custo computacional reduzido através da simplificação da matriz de carregamentos ambientais. Foram estudadas duas classes distintas de métodos: o método de blocos equivalentes e o método de superfície de resposta. Ambos métodos foram testados para um exemplo de riser rígido em catenária (SCR) conectados a uma plataforma semi-submersível. A análise de fadiga foi realizada através de modelos de elementos finitos no domínio do tempo, com ondas irregulares e movimento da embarcação desacoplado. Os resultados obtidos foram comparados a métodos convencionais e demonstram que é possível obter estimativas aceitáveis para o dano anual reduzindo a matriz de carregamentos ambientais em 90%.