Estudo analítico e numérico de mecanismos de união de tubulações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Albert de Almeida
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: http://bdm.unb.br/handle/10483/19995
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.
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spelling Santos, Albert de AlmeidaDoca, Thiago de Carvalho RodriguesSANTOS, Albert de Almeida. Estudo analítico e numérico de mecanismos de união de tubulações. 2017. xiv, 96 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.http://bdm.unb.br/handle/10483/19995Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.As falhas nas tubulações do sistema de abastecimento compõem grande parte das perdas de água que totalizam 35,1% da água tratada no Distrito Federal. Com base nisto, o presente trabalho realiza um estudo analítico e numérico de dois tipos de ligações permanentes, solda de topo e solda de encaixe, para um tubo de diâmetro nominal de 2"e SCH 160 (fabricado em aço AISI 1020). A fim de assegurar a segurança do sistema e manter a estanqueidade da tubulação, muitas pesquisas são desenvolvidas no campo de tubulações industriais, comumente utilizando simulações numéricas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise contra escoamento e uma análise contra fratura, utilizando o método de elementos finitos. Neste documento são apresentados: a formulação analítica para validação da modelagem numérica, as etapas da modelagem, análise do campo de tensões e análise de uma trinca circunferencial. Na análise contra escoamento aplica-se um carregamento, pressão interna e tensão longitudinal, com o intuito de determinar a pressão máxima que pode ser aplicada em cada conexão para que o material não escoe. Já a análise contra fratura visa determinar qual o maior comprimento circunferencial admissível de uma trinca, posicionada na seção crítica do cordão de solda, quando submetida a um carregamento (pressão interna e tensão circunferencial) ligeiramente inferior ao carregamento máximo permissível definido na análise contra escoamento. Os cálculos numéricos e analíticos consideram a mecânica da fratura linear elástica (MFLE). A partir dos resultados foram levantadas curvas que relacionam o fator de correção e o semi-ângulo de abertura da trinca, a fim de obter o fator de intensidade de tensões para diferentes carregamentos.Submitted by Caroline Botelho Teixeira (carolineteixeira@bce.unb.br) on 2018-03-16T19:27:21Z No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017_AlbertDeAlmeidaSantos_tcc.pdf: 10351656 bytes, checksum: 88d94fcc6afaa8eb2769914730a89d99 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2018-04-24T12:31:53Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017_AlbertDeAlmeidaSantos_tcc.pdf: 10351656 bytes, checksum: 88d94fcc6afaa8eb2769914730a89d99 (MD5)Made available in DSpace on 2018-04-24T12:31:53Z (GMT). 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In this context, the objective of this work is to perform a yield stress analysis and a fracture analysis using the finite element method. This document presents: the analytical formulation for validation of the numerical modeling, modeling steps, stress field analysis and circumferential crack analysis. In the yield stress analysis a load, internal pressure and longitudinal stress, is applied to determine the maximum pressure that can be applied in each connection, so that there is no yielding of the material. The fracture analysis aims to determine the largest circumferential length of a crack located in the critical section of the weld bead when subjected to a load (internal pressure and circumferential stress) slightly lower than the maximum permissible load defined in the the yield stress analysis. The numerical and analytical calculations consider the linear elastic fracture mechanics (LEFM). From the results were drawn curves that relate the correction factor and the crack opening half-angle in order to obtain the stress intensity factor for different loads.Elementos finitosCanos e canalização de águaTubulaçõesEstudo analítico e numérico de mecanismos de união de tubulaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2018-04-24T12:31:53Z2018-04-24T12:31:53Z2017-12-08info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2017_AlbertDeAlmeidaSantos_tcc.pdf2017_AlbertDeAlmeidaSantos_tcc.pdfapplication/pdf10351656http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19995/1/2017_AlbertDeAlmeidaSantos_tcc.pdf88d94fcc6afaa8eb2769914730a89d99MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain49http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19995/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_textapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19995/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19995/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19995/5/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD5510483/199952019-02-18 11:42:16.966oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712019-02-18T14:42:16Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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