[pt] AVALIAÇÃO DO EFEITO DA OVALIZAÇÃO EM TUBOS COM PAREDE FINA: UMA REVISÃO EXPERIMENTAL E NORMATIVA

[en] EVALUATION OF THE EFFECT OF OVALIZATION IN THIN-WALLED PIPES: AN EXPERIMENTAL AND STANDARDS-BASED REVIEW

[pt] OTAVIO MOLTER DE OLIVEIRA TEIXEIRA

[pt] TUBO

[pt] BS 7910

[pt] EXTENSOMETRIA ELETRICA

[pt] OVALIZACAO

[pt] API 579

[pt] CORRELACAO DIGITAL DE IMAGENS

[en] TUBE

[en] BS 7910

[en] ELECTRICAL STRAIN GAGING

[en] OVALIZATION

[en] API 579

[en] DIGITAL IMAGE CORRELATIONS

[pt] Este trabalho investiga o comportamento mecânico de tubos de paredes finas que foram previamente ovalizados e posteriormente submetidos à pressurização interna. A análise retoma o estudo experimental de Soares (2016) e incorpora resultados adicionais do artigo Experimental study of ovalized thin-walled pipes (2025), que ampliou a compreensão do fenômeno por meio de simulações numéricas. A ovalização, imperfeição que altera a circularidade da seção transversal, é comum em dutos industriais e pode modificar de forma significativa o estado de tensões e deformações sob pressão interna. Para caracterizar esse comportamento, foram utilizadas duas técnicas experimentais: a Correlação Digital de Imagens (DIC), capaz de fornecer campos completos de deformação, e a extensometria elétrica, que permite medições pontuais de alta precisão. Os dados obtidos foram comparados com previsões analíticas baseadas na norma BS 7910/API 579 e na formulação clássica da resistência dos materiais. Os resultados experimentais apresentaram boa consistência e indicaram uma redução progressiva da excentricidade com o aumento da pressão, tendência captada pelas abordagens analítica e numérica. As discrepâncias observadas, especialmente nas deformações longitudinais, refletem simplificações presentes nos modelos analíticos e o caráter conservador dos modelos normativos. As simulações por elementos finitos mostraram ainda que pequenas variações geométricas na ovalização influenciam de maneira relevante a resposta estrutural. Os achados reforçam a importância de integrar medições experimentais, análises analíticas e modelos numéricos para uma avaliação mais realista da integridade estrutural de tubos ovalizados, especialmente em situações envolvendo imperfeições complexas e não elípticas.

[en] This work investigates the mechanical behavior of thin-walled tubes that werepreviously ovalized and subsequently subjected to internal pressurization. The analysisrevisits the experimental study conducted by Soares (2016) and incorporates additionalresults from the article Experimental study of ovalized thin-walled pipes (2025), whichexpanded the understanding of the phenomenon through numerical simulations.Ovalization, a geometric imperfection that alters the circularity of the cross-section, iscommon in industrial pipelines and can significantly modify the stress and strain stateunder internal pressure. To characterize this behavior, two experimental techniqueswere employed: Digital Image Correlation (DIC), which provides full-field strainmeasurements, and electrical strain gaging, which enables high-precision localmeasurements. The experimental data were compared with analytical predictions basedon the BS 7910/API 579 standard and the classical formulation of strength of materials.The experimental results showed good consistency and indicated a progressivereduction in eccentricity with increasing internal pressure, a trend also captured by theanalytical and numerical approaches. The discrepancies observed - especially in thelongitudinal strains - reflect simplifying assumptions present in analytical models andthe conservative nature of normative methodologies. Finite element simulations furtherdemonstrated that small geometric variations in the ovalization significantly influencethe structural response.The findings highlight the importance of integrating experimental measurements,analytical formulations, and numerical models to achieve a more realistic assessment ofthe structural integrity of ovalized tubes, particularly in scenarios involving complex ornon-elliptical imperfections.

RENATO BICHARA VIEIRA

2025-12-15

[pt] TEXTO

application/pdf

PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=74550@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=74550@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.74550