ANÁLISE ESTRUTURAL DE SISTEMAS FLUTUANTES OFFSHORE

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1 ANÁLISE ESTRUTURAL DE SISTEMAS FLUTUANTES OFFSHORE CAE NAVAL & OFFSHORE 2013 Marcos Queija de Siqueira - Pedro Yuji Kawasaki Rio de Janeiro, 13 de Junho de 2013

2 SUMÁRIO 1 ÁREAS DE ATUAÇÃO 2 APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA NAVAL E OFFSHORE 3 CONCLUSÕES

3 1 ÁREAS DE ATUAÇÃO Análise global de risers, linhas de ancoragem e unidades flutuantes; Confiabilidade estrutural e otimização; Análise de vibrações induzidas por vórtices (VIV); Análise de movimentos induzidos por vórtices (VIM); Desenvolvimento de softwares aplicados; Análise de estruturas offshore, modelagem numérica e análise de estruturas especiais; Pesquisa aplicada aos projetos; Prestação de serviços de engenharia; Clientes: PETROBRAS/CENPES, TRANSPETRO, Empresas Privadas

4 1 ÁREAS DE ATUAÇÃO Análises globais Sistemas de produção offshore Fonte :

5 1 ÁREAS DE ATUAÇÃO Confiabilidade Estrutural e Otimização Calibração de Fatores Parciais de Membros Esbeltos de Plataformas SemiSubmersíveis Fatores: WSD LRFD AFyk (DK E K ) FyFyk A D DK E E K 5 4 Reliability Index ( ) 3 2 TUBULAR MEMBERS Before calibration After calibration Beta target Tubular members

6 1 ÁREAS DE ATUAÇÃO Desenvolvimento de softwares aplicados Análise de Fadiga para Linhas Flexíveis; Análise de Fadiga para Juntas Soldadas e Linhas de Ancoragem; Análise de fadiga por VIV; Dimensionamento e Otimização de Stressjoints e Bending Stiffeners; Simulação de Ondas e Movimentos de Sistemas Flutuantes; Processamento Estatístico de Séries Temporais; Banco de Resultados de Análises de Risers e Previsão de Tensões; Geradores de malha para ANSYS Outras aplicações...

7 Sistemas flutuantes offshore Unidades flutuantes; Risers rígidos e flexíveis; Cabos umbilicais submarinos; Fonte :

8 Cascos de unidades flutuantes Modelo com elementos de casca ( milhões de graus de liberdade); Análises locais de tensões nos elementos estruturais.

9 Topsides Fonte : fatosedados.blogpetrobras.com.br Modelos globais dos módulos (pórtico); Modelos locais das ligações (casca); Análises de tensões admissíveis; Análises de flambagem; Análises de fadiga.

10 Monoboias Modelo com elementos de casca e sólidos; Análises de tensões na mesa rotativa e na tubulação; Avaliação da transferência de cargas para o swivel e trilho.

11 Estruturas submersas Fonte : Modelo completo com elementos de pórtico e casca ( milhões de graus de liberdade);

12 Estruturas submersas Macros para pré-processamento (aplicação de cargas e geração de casos de carregamento automaticamente); Macros para pós-processamento dos resultados; Extração dos campos de tensões nas placas, cascas e enrijecedores.

13 Estruturas submersas Macros para realização das análises de flambagem de placas e cascas enrijecidas (DNV RP-C201, DNV RPC202); Desenvolvimento de programa integrado para geração automática de relatórios.

14 Novas concepções estruturais Treliça com elementos de pórtico, pontoons e mesa com elementos de casca; Macros para pós-processamento de resultados; Macros para verificações normativas AISC Steel Construction Manual.

15 Análises locais de dutos flexíveis Modelo tridimensional; Não linearidades físicas e geométricas; Elementos de casca, pórtico e de contato; Carregamentos axissimétricos, de flexão e crushing.

16 Análises locais de dutos flexíveis Modelo calibrado e validado a partir de diversos resultados experimentais; RISERTOOLS Gerador de malha automático a partir das propriedades das folhas de dados dos fabricantes; Facilidades de modelagem através da geração de códigos em APDL.

17 Análises locais umbilicais submarinos Componentes funcionais e estruturais variados; Configurações geométricas complexas; Inúmeras interfaces de contato entre componentes; Comportamento não linear geométrico e físico. Fonte :

18 Análises locais umbilicais submarinos Cálculos de parâmetros de rigidez (axial, à flexão e à torção); Avaliação do acoplamento alongamento x rotação; Análises de tensões nos componentes; Correlação com ensaios experimentais.

19 3 CONCLUSÕES Simulações numéricas através do método dos elementos finitos: Modelagem de problemas complexos; Viabilização de projetos de engenharia através da automação de procedimentos de normas e recomendações de projetos e padronização de processos; Desenvolvimento de novas tecnologias através da pesquisa;

20 OBRIGADO Marcos Queija de Siqueira Pedro Yuji Kawasaki (21)