Avaliação estrutural de tubulações nucleares utilizando análises não lineares com o método dos elementos finitos (2024)
- Authors:
- Autor USP: ALMEIDA, JOEDSON TEIXEIRA DE - IPEN
- Unidade: IPEN
- DOI: 10.11606/D.85.2024.tde-19072024-162726
- Subjects: REATORES NUCLEARES; TRANSPORTE DE ELÉTRONS; ANÁLISE EXPERIMENTAL DE ESTRUTURAS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Esta dissertação apresenta a importância da integridade estrutural nos sistemas de tubulações nas instalações nucleares, em problemas que envolve as não linearidades geométricas em suportes. Durante a operação da planta, os tubos estão sujeitos a diversas cargas, perenes e transitórias, que podem provocar danos por plastificação excessiva ou fadiga de baixo ciclo. Para o estudo proposto foi escolhido o sistema de tubulações do circuito primário do reator IEA-R1 que possui as não linearidades de folga e contato. As folgas e contato nos suportes alteram a rigidez, impossibilitando de realizar análise linear, sendo necessário solucionar o problema mediante métodos iterativos. As restrições foram implementadas com o software ANSYS Mechanical APDL versão 2022 R1, considerando as condições estáticas lineares e não lineares, com as cargas de peso próprio e variação de temperatura. Para atingir essa finalidade, considerou-se as regras e requisitos do código para garantir a confiabilidade nos resultados. Observou-se nos resultados das forças de reações que o suporte não linear modificou a flexibilidade na linha de tubulação, e o efeito da expansão térmica ocasionou o deslocamento vertical do tubo, deixando o suporte inativo. Embora, estas folgas geradas pela variação de temperatura têm a tendência de serem estabilizadas pelo peso próprio. Na direção ortogonal à linha de centro da tubulação, o atrito contribuiu com o suporte, tornando-o mais rígido. Em temperatura elevada o atrito nãoresiste a expansão térmica axial ao tubo e pode sobrecarregar a linha de tubulação. Os deslocamentos axiais no tubo não se modificam significativamente com a carga de peso próprio. Por fim, o suporte não linear pode reduzir as forças e momentos na linha, mas não são consistentes de modo que garanta essa característica para avaliar qualquer instalação
- Imprenta:
- Data da defesa: 24.04.2024
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
ALMEIDA, Joedson Teixeira de. Avaliação estrutural de tubulações nucleares utilizando análises não lineares com o método dos elementos finitos. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-19072024-162726/. Acesso em: 04 dez. 2025. -
APA
Almeida, J. T. de. (2024). Avaliação estrutural de tubulações nucleares utilizando análises não lineares com o método dos elementos finitos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-19072024-162726/ -
NLM
Almeida JT de. Avaliação estrutural de tubulações nucleares utilizando análises não lineares com o método dos elementos finitos [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-19072024-162726/ -
Vancouver
Almeida JT de. Avaliação estrutural de tubulações nucleares utilizando análises não lineares com o método dos elementos finitos [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-19072024-162726/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.85.2024.tde-19072024-162726 (Fonte: oaDOI API)
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