DINÂMICA DE RISERS RÍGIDOS EM CATENÁRIA EM CONTATO COM SOLO MARINHO ELASTOPLÁSTICO E SUBMETIDOS A MOVIMENTOS OSCILATÓRIOS NO TOPO
O equipamento utilizado para transferir petróleo e gás do fundo do mar para uma plataforma flutuante é chamado de riser. O entendimento de todos os fenômenos que permeiam sua operação é de extrema importância para seu projeto, uma vez que este equipamento é responsável por parte essencial do processo de produção de petróleo e sua falha pode ser catastrófica tanto no âmbito econômico quanto ambiental.
Este trabalho de mestrado tem como principal objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de análise estática e dinâmica não linear de risers de aço em catenária submetidos a grandes deslocamentos levando em consideração a atuação com um solo marinho não linear. A ferramenta foi desenvolvida utilizando o software MATLAB e programado com linguagem orientada a objetos.
A abordagem co-rotacional é utilizada para formular os elementos finitos de viga planar. A solução das equações não lineares do problema é obtida incrementalmente através do método de Newton-Raphson.
A resposta dinâmica é calculada usando o método de integração direta implícita HHT.
O modelo de solo marinho utilizado neste trabalho é o P-Y. Se trata de um modelo não linear e possui respostas distintas durante a penetração e descarregamento cíclico da estrutura.
Os resultados obtidos usando a ferramenta computacional desenvolvida foram comparados satisfatoriamente com resultados da literatura, mostrando-se que a mesma consegue simular a interação estrutura-solo onde tanto a estrutura quanto o solo têm um comportamento não linear.