EQUAÇÕES SEMI-EMPÍRICAS PARA DETERMINAÇÃO DOS FATORES DE CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES EM JUNTAS KT PARA PLATAFORMAS FIXAS OFFSHORE
Documento
Informações da Dissertação
Título
EQUAÇÕES SEMI-EMPÍRICAS PARA DETERMINAÇÃO DOS FATORES DE CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES EM JUNTAS KT PARA PLATAFORMAS FIXAS OFFSHORE
Autor
Leidiane de Amorim Costa
Resumo
A presente trabalho propõe equações semi-empíricas para a determinação dos Fatores de Concentração de Tensões (FCT) em juntas tubulares do tipo KT utilizadas em plataformas fixas offshore. O estudo aborda a importância do FCT na avaliação da falha por fadiga em estruturas offshore, enfatizando a complexidade das análises devido às variações geométricas das juntas, condições de carregamento e métodos de cálculo. Utilizando modelos em elementos finitos desenvolvidos no software ANSYS® R17.2 e aplicando o método de Regressão Simbólica, foram desenvolvidos modelos numéricos detalhados para analisar os FCTs em diferentes condições de carregamento axial e parâmetros geométricos. A partir dos resultados obtidos numericamente desses modelos, foram desenvolvidas equações paramétricas que demonstraram um bom ajuste e com capacidade de prever os FCTs com precisão em relação às equações existentes, como as da norma DNV-RP-C203:2020. Os resultados mostram a aplicabilidade das equações propostas, evidenciando a possibilidade de utilização em juntas KT, permitindo que as análises sejam mais ágeis e com um menor custo computacional. Além disso, a abordagem empregada fornece uma base para estudos futuros, permitindo a extensão para diferentes condições de carregamento e geometrias.
Abstract
This work proposes semi-empirical equations for determining Stress Concentration Factors (SCF) in KT tubular joints used in fixed offshore platforms. The study emphasizes the importance of SCF in evaluating fatigue failure in offshore structures, highlighting the complexity of analyses due to variations in joint geometry, loading conditions, and calculation methods. Using finite element models developed in ANSYS® R17.2 software and applying the Symbolic Regression method, detailed numerical models were created to analyze SCFs under different axial loading conditions and geometric parameters. From the results obtained numerically these from models, parametric equations were developed, demonstrating a good fit to the data and the ability to predict SCFs accurately compared to existing equations, such as those in the DNV-RPC203:2020 standard. The results demonstrate the applicability of the proposed equations, showing their potential use in KT joints, enabling faster analyses with lower computational costs. Moreover, the approach provides a foundation for future studies, allowing extensions to different loading conditions and geometries.
Ano
2025
Orientadores
José Renato Mendes de Sousa
