segunda-feira, 25 de maio de 2009
Fadiga em plataformas offshore fixas com modelos em elementos finitos
Tipos de plataformas offshore. Ref./1/modificada. a) semissubmersível; b) de perna tracionada; c) tipo bóia; d) auto-elevatória; e) fixa por gravidade; f) tipo jaqueta; g) trípoda de aço; h) torre articulada; i) torre estaiada.
Estruturas offshore em aço são comumente compostas de elementos tubulares de paredes finas, porque as seções fechadas proporcionam empuxo e grande rigidez torcional, superfície mínima para pintura e ataque corrosivo, simplicidade de forma e aparência agradável. Em partes submersas dessas estruturas, são projetados tubos circulares porque resultam em menores forças hidrodinâmicas em relação aos membros tubulares de seção quadrada ou retangular.
Juntas tubulares simples soldadas planares e multiplanares
Fadiga em plataformas offshore fixas
A análise das condições que podem produzir ruptura à fadiga em estruturas offshore é um processo complexo, que envolve o conhecimento de áreas de oceanografia, hidrodinâmica, análise mais avançada de tensões, mecânica de fratura e tecnologia do material.
Para efetuar uma análise à fadiga de uma estrutura marítima tipo offshore é necessário:
Selecionar uma representação conveniente dos estados de mar durante a vida à fadiga.
Definir um modelo estrutural apropriado.
Aplicar um método adequado de análise estrutural.
Determinar os SCF's por análise local ou através de fórmulas paramétricas.
Predizer a vida usando as curvas S-N associadas à regra de MINER para dano acumulado.
Os objetivos da análise são:
Evitar que ocorra fratura por fadiga.
Calcular a vida útil de cada elemento ou junta da estrutura.
Estabelecer parâmetro comparativo (vida ou dano acumulado) para plano de inspeção.
Na avaliação da fadiga devem ser consideradas todas as ações que causam variação de tensões, ou seja: ondas, vento, correntes, pressão hidrostática variável, guindaste, etc.
Em uma plataforma offshore as cargas de ondas são as maiores fontes causadoras da fadiga.
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