[en] USING FINITE ELEMENT MODEL IN THE DEVELOPMENT OF CUTTING MATERIAL MODELS

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: CARLOS FERNANDO COGOLLO APONTE
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] METODO DO ELEMENTO FINITO; [pt] LEIS DE PLASTICIDADE DE JOHNSON-COOK E DRUCKER-PRAGER; [pt] PROCESSO DE CORTE EM METAIS E ROCHA; [en] FINITE ELEMENT METHOD; [en] PLASTICITY LAWS OF JOHNSON-COOK AND DRUCKER-PRAGER; [en] PROCEDURE FOR CUTTING METAL AND ROCK
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38963&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=38963&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.38963

[pt] Entre os vários processos envolvidos na produção de petróleo e gás, o processo de perfuração tem recebido grande atenção recentemente. Pesquisas estão sendo direcionadas para este tema com o objetivo de melhorar o desempenho das brocas de perfuração. Assim, o interesse da indústria do petróleo é aumentar a taxa de penetração, reduzir o tempo de manobras, aumentar a vida útil das brocas e consequentemente reduzir gastos durante o processo de perfuração. Para alcançar estes objetivos, tradicionalmente, são empregados métodos de otimização de perfuração baseados em energia mecânica específica. Estes métodos utilizam como dados de entrada o peso sobre a broca, taxa de penetração, torque e resistência à compressão da rocha. Os métodos de otimização de perfuração ainda apresentam algumas dificuldades, tais como: relacionar energia mecânica específica com resistência à compressão simples e os métodos dependem de dados de perfuração de poços, como listados acima. Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo alternativo do processo de corte em rocha baseado em simulação numérica, especificamente utilizando um programa comercial de elementos finitos chamado Abaqus. A primeira parte do trabalhou consistiu no desenvolvimento de modelos de corte em metais baseado na lei de plasticidade de Johnson-Cook. A motivação na escolha destes modelos foi a grande quantidade de trabalhos encontrados na literatura que tratam do processo de usinagem em metais. Posteriormente, a segunda parte do trabalho, que trata do corte em rocha, foi conduzida. Modelos tridimensionais de ensaios de single cutter foram elaborados e simulados utilizando a lei de plasticidade de Drucker-Prager, adequada para rochas, que considera o efeito da pressão de confinamento.