ANÁLISE DINÂMICA DE LINHAS FLEXÍVEIS COM ELEMENTO DE PÓRTICO NÃO LINEAR GEOMÉTRICO HÍBRIDO
Autor
Dary Lottmar Kayser Junior
Resumo
Neste trabalho é apresentada a formulação clássica do elemento finito híbrido. É desenvolvida uma variante para a construção de um elemento de pórtico tridimensional não linear geométrico híbrido. Neste modelo, além dos deslocamentos nodais, a força axial também é variável independente do sistema de equações de equilíbrio. Simulações numéricas são utilizadas para validar a formulação desenvolvida e comparar seus resultados com aqueles obtidos através do elemento de pórtico convencional. São estudados casos da teoria clássica, como a flambagem da Coluna de Euler. Também são analisados exemplos práticos da indústria off-shore, constituídos por linhas flexíveis. Os aspectos particulares de cada caso são discutidos. As respostas obtidas por ambos os elementos de pórtico, comentadas. Ao término dos estudos realizados é comprovada a aplicabilidade do elemento híbrido na modelagem de linhas extremamente flexíveis.
Abstract
This work presents the hybrid finite element classical theory. A variant and so a three-dimensional geometrically non-linear hybrid beam element is developed. In such a model, both nodal displacements and axial forces are treated as independent variables of the equilibrium equations. Numerical simulations are used both to validate this formulation and to compare their results with those ones provided by the use of the standard beam element. Classical theory cases are studied like Euler Column under buckling. Off-shore practical examples, such as flexible pipelines, are analyzed as well. The particular features of such cases are discussed. The responses of both beam elements afore mentioned are compared. Through those studies, it could be shown hybrid element applicability in order to model extremely flexible pipelines.
