FERRAMENTAS NUMÉRICAS PARA ANÁLISE E PROJETO DE DUTOS E RISERS NA EXPLORAÇÃO DE PETRÓLEO
Autor
Sérgio Murilo Santos Freitas
Resumo
Este trabalho apresenta um conjunto de ferramentas para análise de dutos e risers, incluindo um elemento de pórtico isoparamétrico não-linear geométrico de quatro nós. Neste conjunto, estão inseridos os carregamentos de onda e corrente, carregamento térmico e tensões iniciais, que são importantes nas análises destes tipos de estrutura. O elemento isoparamétrico se apresenta como alternativa aos elementos convencionais na análise de estruturas esbeltas. O capítulo de aplicações mostra resultados que comprovam a eficiência da ferramenta numérica, através de estudos paramétricos com exemplos acadêmicos e reais complexos. Comparações com outros elementos e com soluções analíticas mostram as vantagens e a capacidade de representação dos problemas estruturais das ferramentas implementadas.
Abstract
This work presents a group of tools for analysis and design of pipelines and risers, that include an isoparametric geometric nonlinear finite element beam with four nodes. In this group are included environmental (wave and current) and thermal loads and initial stress, that are important for the analysis of this type of structures. The isoparametric beam is presented as an alternative for conventional beams on the analysis of slender structures. The application chapter presents results where it is possible to see the efficiency of the numerical tools, through a parametric analysis, with academic examples and real cases. Comparisons with other elements results and analytical solutions show the advantageq and the representation capacity of the structural tools implemented.
