[en] AN ELASTO-PLASTIC MODEL FOR PIPE WHIP

• Main Author: JOSE EDUARDO DE ALMEIDA MANESCHY
• Other Authors: LUIZ BEVILACQUA
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2012
• Subjects: [pt] RUPTURA; [en] RUPTURE; [pt] DEFORMACAO; [en] DEFORMATION; [pt] TUBULACOES; [en] INDUSTRIAL PIPES
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19123@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19123@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19123

[pt] Neste trabalho é estudado o problema do chicoteamento de tubulações de alta energia após a ruptura em guilhotina. O modelo físico é representado por uma viga em balanço sujeita à ação de uma força impulsiva aplicada em sua extremidade livre, e por um suporte projetado para absorver a máxima energia cinética associada ao tubo. O método de análise é baseado na teoria de Bernoulli para hastes retas em combinação com a lei momento-curvatura bi-linear para o tubo. A viga é discretizada em elementos finitos uni-dimensionais, e a solução das equações do movimento são obtidas através do procedimento passo-a-passo para a discretização temporal (Newmark). O suporte tem comportamento rígido-plástico. São investigadas as influencias da folga entre o tubo e o suporte, e da relação momento-curvatura na resposta dinâmica do problema. === [en] The dynamic behavior of a cantilever beam simulating a pipe after full rupture at a given cross-section is investigated. This problem, know as pipe whip, has to be analysed within the frame of plastic deformations. The physical model is represented by a cantilever, subjected to a step- load at the free end, and a support designed to absorb the maximum possible kinect energy of the tube generated by suddenly applied force. The analysis is performed using the Bernoulli theory for straight beams, assuming for the moment-curvature relation a bi-linear law. The beam is discretized into finite elements and the time integration is done througth a step-by-step integration technique (Newmark). The support is assumed to follow a rigid plastic constitutive relation. The influence of the gap between the support and the pipe in the dynamic response is investigated, the momento-curvature relations as well.