Previsão da pressão de colapso em dutos para transporte de gás e petróleo contendo defeitos planares incorporando curvas de resistência J-R: uma abordagem micromecânica utilizando critérios locais.

Autor(es)

Fernando Dotta

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC)
• Data de defesa: 2006-06-22

Membros da banca

Claudio Ruggieri; Tulio Nogueira Bittencourt; Carlos Alberto Nunes Dias; Miguel Mattar Neto; Sergio Persival Baroncini Proenca

• Orientador: Claudio Ruggieri

Resumo

Este estudo estende a abordagem micromecânica baseada em células computacionais e a abordagem baseada em deformação utilizando o critério de CTOA para descrever extensão dúctil de trincas longitudinais em dutos de aços de elevada tenacidade sob alta pressão. Ensaios laboratoriais realizados em aços API 5L X60 e X70 utilizando corpos-de-prova padronizados de fratura com trinca profunda, produzem os resultados necessários para medir as curvas de resistência à propagação de trincas e calibrar os parâmetros dos modelos de Gurson e CTOA para estes materiais. O foco central deste trabalho é a aplicação da metodologia de células computacionais e o critério de CTOA para prever as pressões de colapso medidas experimentalmente em dutos de paredes finas contendo trincas longitudinais. O programa experimental inclui espécimes pré-trincados com 508 mm (20") e 219 mm (8 5/8") com diferentes profundidades de trincas. Foram conduzidas análises de elementos finitos, sob estado plano de deformações e no contexto 3D pleno utilizando modelos detalhados dos dutos para descrever a extensão de trinca com o incremento de pressão. As simulações numéricas demonstram a eficiência e limitações de ambas as abordagens para descrever a resposta de crescimento de dúctil e prever a pressão de colapso para os dutos testados. Enquanto o critério de CTOA ainda parece ter limitada aplicabilidade para prever o comportamento dúctil dos dutos, a previsão da resposta dúctil do dutos pré-trincados utilizando o modelo de células computacionais mostrou boa concordância com as pressões de colapso medidas experimentalmente. (AU)

• Processo FAPESP: 03/01750-1 - Previsão da pressão de colapso em dutos contendo defeitos planares utilizando modelos micromecânicos 3D
• Beneficiário: Fernando Dotta
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto