ANÁLISE DE FLAMBAGEM EM COLUNAS DE REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIE CONSIDERANDO CONDIÇÕES DE DESGASTE

Resumo

Esta dissertação investiga a influência do desgaste em canaleta sobre a resposta estrutural à flambagem helicoidal do trecho não cimentado de revestimentos de superfície. A metodologia integra formulações analíticas para a representação do desgaste e da flambagem, carregamentos operacionais, rotinas computacionais e modelos tridimensionais de elementos finitos desenvolvidos no Abaqus/CAE. Foram analisados o revestimento íntegro e configurações com desgaste correspondente a 10%, 20% e 30% da espessura nominal da parede. Os modelos numéricos incorporaram uma imperfeição geométrica inicial de 5 mm, não linearidade geométrica e contato entre a superfície externa do revestimento e a parede rígida do poço. A comparação analítico-numérica foi realizada para um problema estrutural de referência, considerando o deslocamento axial total e a tensão equivalente máxima de von Mises. Nos modelos desgastados, as diferenças entre os deslocamentos axiais obtidos analítica e numericamente permaneceram entre 6,06% e 6,97% para o modelo geométrico exato e entre 6,78% e 7,79% para a formulação setorial aproximada. Para o desgaste de 30%, os aumentos do deslocamento axial total em relação ao revestimento íntegro foram de 2,78% no modelo exato, 4,27% na formulação aproximada e 3,14% no modelo numérico. Para a tensão equivalente máxima, os aumentos correspondentes foram de 15,01%, 18,88% e 16,83%, respectivamente. Os resultados evidenciam que o estado de tensões apresenta maior sensibilidade ao desgaste do que a resposta axial global. Conclui-se que as formulações analíticas fornecem estimativas coerentes das ordens de grandeza e das tendências associadas ao desgaste, enquanto a modelagem tridimensional permite representar a configuração deformada, o contato com a parede do poço e os efeitos locais da canaleta. Embora os modelos numéricos tenham reproduzido adequadamente as tendências observadas, a estratégia desenvolvida constitui uma primeira abordagem tridimensional para o problema, cujo aprimoramento deverá contemplar a escolha dos elementos, a discretização da canaleta, a robustez da convergência e a redução do custo computacional

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