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Desenvolvimento de novos modelos para a análise de tensões e de deformações em ...
Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. deNeste artigo apresentam-se vários modelos numéricos para análise de estruturas tubulares, como uma alternativa aos elementos finitos de casca tradicionalmente utilizados em tais aplicações. Os modelos baseiam-se em diferentes campos de deslocamentos, sendo sumariamente apresentadas as formulações necessárias à sua definição. Mostram-se alguns casos de aplicação em estudo utilizando os modelos desenvolvidos e re...
Numerical analysis of piping elbows for in-plane bending and internal pressure
Fonseca, E.M.M.; Melo, F.J.M.Q. de; Oliveira, C.A.M deThis work presents the development of two different finite piping elbow elements with two nodal tubular sections for mechanical analysis. The formulation is based on thin shell displacement theory, where the displacement is based on high-order polynomial or trigonometric functions for rigid-beam displacement, and uses Fourier series to model warping and ovalization phenomena of cross-tubular section. To model t...
Trigonometric function used to formulate a multi-nodal finite tubular element
Fonseca, E.M.M.; Melo, F.J.M.Q. de; Oliveira, C.A.M deIt is presented an alternative formulation to solve the problem of the deformation analysis for tubular element under pinching loads. The solution is based on a new displacement field defined from a total set of trigonometric functions. The solution is developed in a multi-nodal finite tubular ring element with a total of eight degrees of freedom per section considered. The purpose of this paper is to provide a...
The thermal and mechanical behaviour of structural steel piping systems
Fonseca, E.M.M.; Melo, F.J.M.Q. de; Oliveira, C.A.M deThe temperature, the deformation and the stress field in thermo-mechanical problems play a very important role in engineering applications. This paper presents a finite element algorithm developed to perform the thermal and mechanical analysis of structural steel piping systems subjected to elevated temperatures. The new pipe element with 22 degrees of freedom has a displacement field that results from the supe...
Fenómenos de instabilidade em elementos tubulares submetidos à compressão
Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. deNeste artigo estuda-se o fenómeno de encurvadura por varejamento em elementos tubulares através dos resultados obtidos com um elemento finito de tubo, desenvolvido para análise não linear e com um programa comercial utilizando um elemento de viga com características não-lineares. Efectuaram-se ainda ensaios à temperatura ambiente em elementos tubulares, observando-se experimentalmente que a carga de colapso e o...
Analysis of piping elbows in plane-bending using two different numerical models
Fonseca, E.M.M.; Melo, F.J.M.Q. de; Oliveira, C.A.M deThe piping systems are used in industrial plants subjected to any efforts. These components are constituted by straight and curved or elbow elements. Elbows attached to nozzle or straight pipes produce a stiffening effect due to the restraint of ovalization provided by the adjacent components. These elements have a small thickness and when submitted to any efforts, the excessive oval shape may reduce the struct...
Desenvolvimento de novos modelos para a análise de tensões e de deformações em ...
Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. deAs estruturas tubulares têm elevada importância tecnológica em aplicações abrangendo variados campos, como é o caso do transporte de fluidos para assegurar conforto nas comunidades (água e aquecimento), produção de energia e processos químicos. As aplicações avançadas como a produção de energia nuclear, a indústria aeronáutica e aeroespacial, estão sujeitas a elevados padrões de segurança impostos tanto na fase...
Desenvolvimento de um elemento finito para análise de tensões em tubos curvos
Fonseca, E.M.M.; Melo, F.J.M.Q. de; Oliveira, C.A.M deApresenta-se uma formulação para a caracterização do estado de tensão e deformação de sistemas tubulares de parede fina usando o método dos elementos finitos. O elemento de tubo desenvolvido apresenta um campo de deslocamentos para uma casca com o modelo de deformação de semi-membrana. A solução para obter a distorção de qualquer secção do tubo necessita de condições de fronteira do tipo deslocamentos ou forças...
Um novo elemento finito de tubo curvo para análise de tubagens tridimensionais....
Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. de; Ribeiro, P.Em engenharia são várias as necessidades industriais no uso combinado de elementos tubulares rectos e curvos. Estas estruturas sendo submetidas a diversos tipos de carregamento e solicitações térmicas, exigem uma análise cuidada do seu comportamento estrutural. Neste artigo apresenta-se o desenvolvimento de uma formulação para a caracterização do estado de tensão e deformação em sistemas tubulares de parede fin...
The thermal modelling of structural piping systems under fire conditions
Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. de; Vila Real, P.M.M.; Hidalgo, B.M.This work presents a finite element formulation to model the thermal behaviour of structural piping systems under fire conditions. The study of steel structures at elevated temperatures needs the thermal action characterisation and the non-linear material behaviour, according to the Eurocodes standards. The surrounding fire temperature in structural systems is in accordance with ISO 834. Structural piping syste...
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