UMA SISTEMÁTICA PARA DEFINIÇÃO DA CONFIGURAÇÃO INICIAL DE LINHAS DE PRODUÇÃO OFFSHORE MODELADAS EM ELEMENTOS FINITOS
Francisco de Assis Viana Binas Júnior1; Alan Barbosa Costa1; Heleno Pontes Bezerra Neto1; Eduardo Nobre Lages1
1 Universidade Federal de Alagoas
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0268
Resumo
A exploração do petróleo em águas profundas enfrenta cenários cada vez mais complexos motivando o desenvolvimento de sistemas computacionais que permitam, de forma mais realista, a análise das estruturas offshore. O Laboratório de Computação Científica e Visualização (LCCV/UFAL) vem desenvolvendo, ao longo dos últimos anos, uma ferramenta computacional, o DOOLINES, que fornece suporte à análise destas estruturas. O DOOLINES trata-se de um framework orientado a objetos utilizado na análise não linear estática e dinâmica, no domínio do tempo, de linhas de ancoragem e risers. A atualização dessa ferramenta, facilmente possibilitada por sua estruturação em framework, tem permitida a incorporação de novas formulações que precisam passar por testes de verificação e de validação. Na etapa inicial de modelagem numérica do cenário offshore e domínio do problema, as linhas de ancoragem e os risers são discretizados em elementos finitos unidimensionais e sua configuração inicial obedece à equação da catenária. Uma vez que a equação da catenária envolve apenas esforços axiais, os demais esforços internos inerentes da formulação do elemento finito são desconsiderados. Desenvolve-se, então, uma metodologia para a construção da configuração inicial da linha que considerará todos os tipos de esforços atuantes sobre o elemento estrutural, referindo-se a esta como "Montagem". Para verificação da modelagem computacional, definem-se modelos padrões para simulação, e realiza-se uma comparação dos resultados fornecidos pelo DOOLINES com a "Montagem" com resultados fornecidos pelo DOOLINES sem a "Montagem", comparando-se ainda com os resultados fornecidos pelo programa comercial OrcaFlex. Por último, analisa-se a diferença existente após a construção da modelagem calculando-se a norma euclidiana da diferença ponto a ponto ao longo do tempo. De um modo geral, para os casos simulados, observa-se consistência nas respostas geradas com a nova estratégia de "Montagem".
Palavras-chave: DOOLINES; Elementos Finitos; Configuração inicial; Montagem; OrcaFlex