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Modelagem de tubos flexíveis utilizando macro elementos finitos

Processo: 13/01689-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2013
Vigência (Término): 31 de agosto de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:Clóvis de Arruda Martins
Beneficiário:Rodrigo Provasi Correia
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Cabos umbilicais   Risers   Tubos flexíveis   Estruturas offshore

Resumo

Tubos flexíveis e cabos umbilicais são elementos muito utilizados na indústria offshore, porém são de difícil concepção, dada a variedade de componentes e arranjos possíveis, e apresentam modelagem complexa devido à interação entre as camadas. Com o objetivo de tornar o processo de concepção desses cabos menos laborioso, desenvolveu-se no doutorado do candidato um modelo de mecânica interna para tratar da interação entre as camadas e uma ferramenta computacional do tipo CAD (do inglês Computer Aided Design). O CAD consiste em uma ferramenta de projeto e visualização de cabos umbilicais e tubos flexíveis, com todos os seus componentes típicos. Já o modelo utiliza macro elementos finitos especialmente desenvolvidos para modelar alguns desses componentes.Apesar dos bons resultados obtidos, ainda há espaço para novos desenvolvimentos e isto é o que se propõe nesse plano. Alguns componentes complexos, como carcaças intertravadas e armaduras de pressão, não estão tratados na versão atual. Dada à sua complexidade, necessita-se da descrição dos mesmos através de propriedades equivalentes para que possam ser incluídos no modelo, tornando possível a solução para um tubo flexível completo.Cabe ainda ressaltar que, embora seja possível tratar um cabo completo com o tratamento anteriormente proposto, o desempenho do código não se mostraria adequado, uma vez que esse não foi otimizado. Propõe-se, paralelamente ao desenvolvimento da descrição das camadas equivalentes, melhorias no código computacional, como por exemplo, paralelização, tornando a ferramenta apta para o uso em uma estação de trabalho convencional.