Título

ANÁLISE DAS DEFORMAÇÕES EM TUBOS DE AÇO REPARADOS COM COMPÓSITOS TIPO CARBONO/EPÓXI Simulação Numérica de Cilindros com Reparos Compósitos Circunferenciais

ANALYSIS OF THE DEFORMATIONS IN STEEL PIPES REPAIRED WITH CARBON/EPOXY COMPOSITES

Autoria

Thomazi, Cinthia Thaís de Carvalho Luz; Neto, Flaminio Levy

DOI

10.5151/2594-5327-0089

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Resumo

O objetivo desde trabalho é apresentar os valores de deformações circunferenciais obtidos através de simulações numéricas de tubos metálicos (Aço AISI 1020) desbastados em 50% na espessura, ao longo de 25% de sua região central, e reparados com o compósito Carbono / Epóxi (tecido de fibras, AS4 – Hexcel), submetidos a diferentes pressões internas, utilizando para isso o software de elementos finitos COMPSHELL. E, adicionalmente, verificar se os reparos aplicados restauram a rigidez original do tubo, anterior ao desbaste. Observou-se que existe uma espessura mínima necessária para que o reparo de Carbono/Epóxi recupere a rigidez perdida com o desbaste, sendo utilizadas como referências o deslocamento radial e a deformação circunferencial do tubo.

 

The main objective of this work is to present the values of the circumferential deformations obtained from numerical simulations of metallic pipes (AISI Steel 1020, length L = 400 mm, external diameter D = 400 mm and thickness t = 2 mm), machined in thickness (reduction of 50%), along 25% of its central region, in order to simulate a defect, and repaired with a carbon/epoxy composite (balanced woven fabrics of fibers, AS4 – Hexcel), subjected to different internal pressures, using the finite element program COMPSHELL. And, in addition, verify if the applied repairs are able to restore the original stiffness of the pipes, previous to the machine operation. It was observed that there is a minimum thickness, which is required for the carbon/epoxy repair to restore the local stiffness lost during the machine operation. The radial displacement and the circumferential strain were used as references to evaluate how effective is the repair. As far as this work is concerned, the required repair thickness is 3.05 mm.

Palavras-chave

Reparos compósitos; Dutos metálicos.

Composite repairs; Metallic pipes.