Análise de tensões em tubos curvos sob flexão no plano de curvatura

Abstract

Os tubos curvos representam elementos estruturais de uma vasta e enorme aplicação em quase todo o género de indústrias. Geralmente é uma função extremamente complicada a obtenção do seu estado de tensão quando aplicados num sistema de tubagens. Este trabalho teve como principal objectivo o conhecimento da distribuição axial de tensões, num tubo circular curvo a 90º, em torno da circunferência central. Para tal necessitou-se de um método prático e funcional que permitisse a medição de deformações axiais provenientes de carregamentos externos. De modo a confrontar valores obtidos através de ensaios práticos efectuou-se a modelação num programa de elementos finitos, SolidWorks. Após o estudo e desenvolvimento do artifício de medição, utilizou-se um tubo curvo, fabricado em aço AISI 304, disponibilizado pelo Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro.

ABSTRACT: Curved pipes represent a type of structural elements of a vast and enormous application in almost all fields of industries. It is complicated obtaining their stress state when inserted in a pipe system. This work has as main objective the development of a practical and functional method that allows the measurement of longitudinal deformations resulting of external loads in tubes of circular section. For confrontation of the strain values obtained by an experimental practical method, a numerical modeling with finite element techniques was performed. The obtained results were graphically processed with SoliWorks so that a better visualization of the deformed structures could be observed. In addition to this resume about procedures followed, it is reported that the experimental step of the work consisted in the in-plane bending of a curved pipe made with AISI 304 stainless steel with rigid endflanges, having applied a transverse force at one end. Results were then used to be compared with the finite element modeling.