[en] ASSESSMENT OF SLAMMING LOADS ON SUBSEA STRUCTURES USING THE SPH METHOD

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: GUSTAVO GARCIA MOMM
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] SLAMMING; [pt] ESTRUTURA SUBMARINA; [pt] DUALSPHYSICS; [pt] IMPACTO HIDRODINAMICO; [pt] SMOOTHED PARTICLE HYDRODYNAMICS
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29340&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29340&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.29340

[pt] Estruturas submarinas utilizadas nos sistemas de produção de óleo e gás offshore são normalmente projetadas para permanecerem no leito marinho por décadas. Para a grande maioria dessas estruturas a instalação é uma etapa crítica que pode requerer recursos dispendiosos e significativos esforços de engenharia. A descida de estruturas submarinas em regiões de ondas marinhas é uma operação complexa, uma vez que envolve acelerações desses corpos induzidas pelos movimentos das embarcações que, associados com os deslocamentos da superfície do mar, podem levar a significativas cargas de impacto nessas estruturas durante a entrada na água. O estágio inicial do impacto durante a entrada na água tem sido tema de muita pesquisa no último século, desde os trabalhos pioneiros de von Kármán e Wagner sobre a hidrodinâmica do pouso de hidroaviões. O cenário do impacto da proa de navios na superfície do mar também tem sido objeto de estudo, uma vez que pode levar a danos localizados ou mesmo catastróficos ao casco. Diferentes métodos numéricos têm sido aplicados para análise desse problema. A principal contribuição desse trabalho é a utilização do método numérico Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) para estimar as cargas de slamming em corpos rígidos durante a entrada na água considerando superfícies em repouso e sob o efeito de ondas. Inicialmente é introduzida a fundamentação teórica básica sobre o impacto hidrodinâmico, seguida da descrição do método SPH. Aplicações do SPH para simular a entrada na água de corpos rígidos são apresentadas considerando casos em queda livre e com velocidade constante e os resultados são comparados com experimentos e simulações numéricas obtidos na literatura. A presença de ondas regulares durante a entrada na água com velocidade constante também é considerada. Os resultados numéricos obtidos neste trabalho demonstram a viabilidade da abordagem proposta para estimar as cargas de slamming em estruturas submarinas durante a entrada na água.