Avaliação estrutural de painéis enrijecidos fabricados em aço inoxidável - Rodrigues, Flávio (2024)
Painéis enrijecidos apresentam várias aplicações na Engenharia, como por exemplo, em estruturas do tipo naval/offshore, onde são empregados como elementos estruturais de navios e plataformas de petróleo. Outras aplicações incluem estruturas de pontes, tanques de armazenamento, dentre outras. Aspectos essenciais dos mecanismos de falha de painéis enrijecidos são seu nível de imperfeições geométricas iniciais bem como de tensões residuais presentes em tais estruturas, oriundas dos processos de fabricação. Algumas normas técnicas que tratam do tema apresentam critérios a serem aplicados ao projeto e dimensionamento de painéis enrijecidos fabricados em aço carbono. Contudo, com a evolução tecnológica dos materiais e suas demandas mais severas em termos de corrosão e resistência mecânica, faz-se necessária a utilização de aços especiais cujo projeto não está coberto nas normas técnicas atuais voltadas ao aço carbono. Portanto, este trabalho tem por objetivo, avaliar a resistência última de painéis enrijecidos fabricados em aço inoxidável austenítico e verificar a influência de diferentes níveis de imperfeições iniciais na sua capacidade resistente. A fim de atingir tais objetivos, ensaios experimentais de painéis enrijecidos fabricados em aço inoxidável foram conduzidos em laboratório, para proporção do comprimento do painel enrijecido pelo espaçamento entre enrijecedores de 2.70 e 4.35 de forma a abranger os valores práticos utilizados nas estruturas do tipo naval/offshore. Posteriormente, um modelo em elementos finitos foi desenvolvido e calibrado de forma a reproduzir os resultados experimentais. Uma análise paramétrica foi realizada de forma a aumentar a base de dados a fim de se verificar se as normas correntes aplicadas às estruturas em aço carbono poderiam ser aplicadas aos painéis enrijecidos fabricados em aço inoxidável. Os resultados encontrados demonstraram que algumas normas de projeto poderiam apresentar dimensionamento conservador e não conservador para valores de esbeltez baixo e alto, respectivamente. Desta forma, uma nova equação de dimensionamento baseada na calibração do parâmetro Cx (razão da resistência última no que diz respeito à tensão normal uniaxial na direção longitudinal pela tensão da placa) foi proposta, apresentando melhoria dos resultados.