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http://hdl.handle.net/11422/13534| Type: | Dissertação |
| Title: | Análise da integridade estrutural de conexões flangeadas em dutos flexíveis |
| Author(s)/Inventor(s): | Martins, Alexandre Miguel Calhau |
| Advisor: | Castrodeza, Enrique Mariano |
| Abstract: | Neste trabalho foram avaliadas técnicas numéricas para o cálculo do parâmetro integral 𝐽 da mecânica da fratura elastoplástica em conexões flangeadas prétrincadas utilizando o método dos elementos finitos. Curvas de resistência ao crescimento de trinca foram avaliadas experimentalmente à temperatura ambiente (23°C) no material métalico AISI 4130, que é usado na fabricação das conexões flangeadas. A tenacidade à fratura foi avaliada também à temperatura negativa (-20°C e -40°C), onde foi possível obter valores de integral 𝐽 nos pontos de instabilidade. O crescimento da trinca foi avaliado pela técnica de descargas parciais em corpos de prova com geometria compacta de tração C(T). O trabalho forneceu bons resultados para abordagem via elementos finitos em conexões flangeadas pré-trincadas em dutos flexíveis sobre tração e pressão interna, permitindo uma análise de instabilidade através da análise de diagramas de força motriz para a propagação de trinca (CDFD). Permitiu ainda fazer uma análise do ponto de vista de colapso plástico da conexão como um todo, através da comparação das tensões aplicadas com os limites de resistência do material. |
| Abstract: | In this study some numeric technics were evaluated for the calculation of elastoplastic fracture mechanics parameter 𝐽 integral on pre-cracked flanged connections using finite element analysis. Resistance curves to the crack propagation were evaluated experimentally at room temperature (23°C) in metallic material AISI 4130, that is used in the fabrication of flanged connections. The material toughness was also evaluated at low temperatures (-20°C and -40°C) and the integral 𝐽 values at the instability point was obtained. The crack length during the tests was evaluated trough the unloading compliance technique using compact-tension C(T) test specimens. This study provided good results by using finite element on pre-cracked flanged connections in flexible pipes under tension and internal pressure, allowing an instability analysis using Crack Driving Force Diagrams. In addition, it allowed plastic collapse analysis of the flanged connections by comparison of the stress level and the yield strength of the material. |
| Keywords: | Mecânica da fratura Método dos elementos finitos Conexões flangeadas Curvas de resistência Diagrama de força motriz para a propagação de trinca |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | May-2019 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Engenharia Metalúrgica e de Materiais |
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