Critérios de falha e modelos analíticos para análise local em dutos flexíveis com armaduras de tração em material compósito

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leão, Joab Flávio Araújo
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12787
Resumo: Esta pesquisa dedica-se a investigar, num primeiro momento, modelos analíticos para cálculo de tensões nos tendões das armaduras de tração de um duto flexível de camadas não aderentes sob carregamentos axissimétricos e de flexão considerando a mudança do material das armaduras de aço carbono para compósito com reforços unidirecionais. Embora mantida as características geométricas das armaduras helicoidais, a mudança de material proporciona modificações nas equações analíticas para cálculo de tensões. O segundo aspecto investigado são os diferentes critérios de falhas propostos na literatura para detecção de falha no compósito. O compósito, devido a sua forma constitutiva, apresenta complexos mecanismos de falha e os diversos critérios desenvolvidos tentam identificar o dano levando em conta determinado mecanismos de falha em detrimento a outros. Num cenário de aplicação de um duto flexível numa lâmina d’água de 3000 m, os carregamentos estimados para o riser são utilizados para cálculo de tensão no compósito e verificação de falha em cada critério.
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O compósito, devido a sua forma constitutiva, apresenta complexos mecanismos de falha e os diversos critérios desenvolvidos tentam identificar o dano levando em conta determinado mecanismos de falha em detrimento a outros. Num cenário de aplicação de um duto flexível numa lâmina d’água de 3000 m, os carregamentos estimados para o riser são utilizados para cálculo de tensão no compósito e verificação de falha em cada critério.This research investigates, in the first moment, analytical models to calculate the stresses in tensile armors of unbonded flexible pipe under axisymmetric and flexure loading considering material changes from carbon steel to unidirectional carbon-fiber composite. Although considering same geometric characteristic of helical armours, the material changes generate modifications in analytical equations for stresses calculation. Second aspects investigated are different failures criteria present on literature for damage detection in composite material. Composites, due its constitutive form, develop complex failure mechanisms and the several criteria try to identify damage considering some mechanisms, disregarding others. Considering a flexible pipe application in 3000 m of deep-water, the loading estimated for riser section are used to calculate stress on composite material (present on tensile armour) and verify failure detection for each criteria.Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-07-17T13:00:54Z No. of bitstreams: 1 JoabFlavioAraujoLeao-min.pdf: 4032497 bytes, checksum: 175fe7b740cb7923cfacb45ed8500f53 (MD5)Made available in DSpace on 2020-07-17T13:00:54Z (GMT). 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