The aim of this paper is to establish a relationship between strain and acceleration, obtained at the center of the specimen, during resonant fatigue test of a full-scale X-65 seamless rigid pipe. The pipe was submitted to five different strain levels. Strain and acceleration on the outer surface of the specimen were measured and recorded using strain gages and accelerometers located at the center of the pipe, which is the point of maximum stress along the pipe structure during the resonant fatigue test. Thus, strain and acceleration values acquired from experimental tests were processed and compared with FEM modeling results. The results obtained by comparison between experimental and FEM modeling data were satisfactory, with a difference of approximately 0.05%. With these results, this work produced a reliable tool to obtain test parameters, considering different pipe geometries, in order to perform further resonant bending tests becoming the acceleration as an alternative to control test frequency instead of strain values.
Resumo: O riser fl exível é composto por várias camadas estruturais, as quais geram, em conjunto, características de resistência, estanqueidade e fl exibilidade desejadas tanto em sua instalação quanto em sua operação. Em relação à resistência mecânica, a estrutura desses dutos fl exíveis deve suportar os mais variados tipos de solicitações atuantes de forma combinada ou isolada. Uma das formas isoladas de solicitação é a compressão axial, a qual é responsável pela instabilidade radial do duto fl exível. A instabilidade radial ocorre principalmente quando o riser apresenta danos na bandagem externa, a qual é responsável pela resistência às deformações radiais. Esse dano na bandagem é gerado devido à logística de lançamento, defeitos de projeto ou materiais, carregamentos excessivos ou quedas. Os danos na bandagem externa do duto, juntamente com a carga axial compressiva podem levar o riser a falhas catastrófi cas devido às deformações radiais, também conhecidas por gaiola de passarinho (birdcaging), gerando, assim, uma complexa análise local para a busca de soluções capazes de prever o comportamento do riser. Portanto, este estudo objetiva mensurar o tamanho do defeito na bandagem externa de risers fl exíveis sujeitos a cargas compressivas que levam à geração da gaiola de passarinho e, por consequência, à perda de rigidez do duto. As medidas serão realizadas através de um modelo tridimensional em elementos fi nitos desenvolvido no software de simulação Abaqus e de testes em escala real nos equipamentos de teste do LAMEF (Laboratório de Metalurgia Física), de forma a validar o modelo. Palavras-chave: gaiola de passarinho, defeitos na capa externa de risers, elementos fi nitos, cargas compressivas.
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