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Correlação do comportamento à fratura entre dutos com trincas circunferenciais e corpos de prova incluindo o rasgamento dúctil da trinca

Processo: 13/01139-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 03 de junho de 2013
Vigência (Término): 02 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Estruturas Navais e Oceânicas
Pesquisador responsável:Claudio Ruggieri
Beneficiário:Diego Felipe Sarzosa Burgos
Supervisor no Exterior: Denys Rudi Michel
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Ghent University (UGent), Bélgica  
Vinculado à bolsa:12/00094-2 - Efeitos de Triaxilidade de tensões e relações J vs. CTOD em corpos-de-prova SE(T) com aplicações à avaliação de defeitos em risers com trincas estacionárias e em propagação, BP.PD
Assunto(s):Estruturas   Dutos   Método dos elementos finitos   Risers

Resumo

A demanda crescente para exploração e produção de petróleo e gás em águas profundas tem motivado o desenvolvimento de sistemas oceânicos eficientes e inovadores, capazes de atender os severos requisitos de projeto, instalação e operação. Os risers rígidos usados no transporte dos produtos são um elemento-chave à garantia da segurança operacional do sistema de exploração. Estes risers são submetidos a elevados níveis de deformação plástica quando são instalados pelo método carretel. Defeitos não identificados no processo de montagem da linha são submetidos a grandes forças motrizes criando o cenário perfeito para a propagação estável deles, tornando a linha de exploração potencialmente insegura. Atualmente, existem procedimentos de avaliação de defeitos em risers rígidos que advogam o uso de valores de tenacidade e curvas de resistência à fratura geometricamente dependentes. Diversos estudos mostram que corpos de prova SE(T) apresentam condições de triaxialidade de tensões similares aos dutos. No entanto, em nenhum destes estudos considerou-se a propagação estável de trinca e, consequentemente, a alteração do campo de tensões à frente da trinca, o que pode modificar substancialmente a bem conhecida similaridade do campo de tensões entre corpos SE(T) e dutos submetidos a cargas de tensão ou flexão. Esta pesquisa pretende correlacionar as respostas mecânicas de corpos de prova não padronizados, SE(T) e chapa curva, com dutos submetidos a grandes deformações plásticas, considerando a propagação estável da trinca. Modelos numéricos usando o modelo células de computacionais serão feitos para fazer predições sobre a criticidade de defeitos típicos encontrados em dutos e risers rígidos; os modelos numéricos são calibrações usando resultados experimentais de corpos de prova com baixa e elevada triaxialidade. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SARZOSA, DIEGO F. B.; VERSTRAETE, MATTHIAS; HERTELE, STIJN; DENYS, RUDI; RUGGIERI, CLAUDIO. Numerical simulation of ductile crack growth in medium wide plate specimens using 3-D computational cells. ENGINEERING FRACTURE MECHANICS, v. 168, n. A, p. 26-45, DEC 2016. Citações Web of Science: 3.
SARZOSA, DIEGO F. B.; SOUZA, RODOLFO F.; RUGGIERI, CLAUDIO. J-CTOD relations in clamped SE(T) fracture specimens including 3-D stationary and growth analysis. ENGINEERING FRACTURE MECHANICS, v. 147, p. 331-354, OCT 2015. Citações Web of Science: 13.
SARZOSA, DIEGO F. B.; RUGGIERI, CLAUDIO. A numerical investigation of constraint effects in circumferentially cracked pipes and fracture specimens including ductile tearing. INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING, v. 120, p. 1-18, AUG-SEP 2014. Citações Web of Science: 13.

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