Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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SIMULACION DE PULLOUT PARA UN SISTEMA ACERO- EPOXI: UTILIZANDO PROPIEDADES COHESIVAS DE SUPERFICIE
Diego Andres Lorio, Facundo Javier Wedekamper, Fabiano Bertoni, Facundo Sebastian López

Última modificación: 13-10-2016

Resumen


En la producción de hidrocarburos offshore se utilizan ductos flexibles para el transporte de fluidos. El vínculo de estos ductos flexibles con los componentes del sistema de producción es realizada a través de conectores llamados de end fittings.En el desarrollo de end fittings es crítico determinar las solicitaciones mecánicas presentes en los componentes del sistema de anclaje, el cual es formado por resina epoxi y los alambres de la armadura de tracción de los ductos flexibles. La utilización de modelos de elementos finitos (EF) permite la evaluación del complejo estado de tensión de los alambres, producto de la geometría de los componentes y su interacción con el epoxi [1].

Este trabajo prima desarrollar un modelo de elementos finitos 3D que represente el comportamiento de los materiales involucrados en el sistema de anclaje y ajustarlo utilizando una curva de ensayo de pullout. Para esto las propiedades mecánicas, elásticas y plásticas, de los materiales que interactúan en el proceso de pullout, tanto del acero como del epoxi, fueron determinadas a través ensayos de tracción y compresión normalizados [2], [3].

Las propiedades tribológicas y cohesivas de las superficies en contacto, así como el inicio y evolución del daño superficial relacionados con la interacción resina-acero se obtuvieron a partir de los resultados experimentales.

En la comparación del valor de fuerza máxima de pullout (Fpullout) y el valor de fuerza post falla (FFricción) obtenidos experimental y numéricamente, se observa que el modelo de elementos finitos presentado se ajusta de manera aceptable,  presentando un error relativo de 5,3% en la fuerza máxima y 0,5% en la fuerza post falla relacionada a las propiedades tribológicas de los materiales.

La adecuación de este modelo permite pasar de un análisis local a un análisis global del sistema de end fitting permitiendo el análisis del desempeño estructural, desarrollo y mejora de estos componentes.


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