Publicação: Estudo teórico e numérico de um vaso de pressão cilíndrico de paredes grossas
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Data
Orientador
Glyniadakis, Sofia 
Martins, Marcelo Sampaio
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia Mecânica - FEG
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Vasos de pressão são equipamentos versáteis com diversas aplicações industriais destinados
principalmente ao armazenamento e processamento de fluido pressurizado. No contexto da
Engenharia Mecânica, o estudo de vasos de pressão se limita frequentemente ao caso de vasos
de paredes finas, cujas hipóteses feitas durante equacionamento dos esforços atuantes
garantem resultados precisos e suficientes para o dimensionamento destes equipamentos.
Vasos de pressão de paredes grossas requerem uma abordagem diferente, visto que a
espessura da parede passa a exercer forte influência no campo de tensões atuantes no vaso.
Para melhor compreensão do comportamento mecânico destes equipamentos, este trabalho
apresenta um estudo acerca da distribuição de tensões em um modelo de vaso de pressão de
paredes grossas dimensionado sob as especificações do código ASME Seção VIII Divisão II e
analisado sob a ótica da teoria da elasticidade, através das denominadas soluções de Lamé, e
simulado através do método dos elementos finitos. Os resultados obtidos através da análise
por elementos finitos são coerentes com os valores obtidos pelas equações analíticas com uma
diferença relativa máxima inferior a 2% para o caso analisado, validando assim os métodos
utilizados. Destaca-se a validade da extensão de cada método e suas vantagens no que tange à
análise global de esforços atuantes sobre vasos de pressão.
Resumo (inglês)
Pressure vessels are versatile equipment with several industrial applications intended mainly
for the storage and processing of pressurized fluid. In the context of Mechanical Engineering,
the study of pressure vessels is often limited to the case of thin-walled pressure vessels, whose
considerations made during the analysis of the acting forces guarantee accurate and sufficient
results for the design of these equipment. Thick-walled pressure vessels require special
attention, since the wall thickness exerts a strong influence on the stress field acting on the
vessel. For a better understanding of the mechanical behavior of these equipment, this work
presents a study about the stress distribution in a model of a thick-walled pressure vessel
dimensioned according to the specifications of the ASME Code Section VIII Division II and
analyzed from the perspective of the theory of elasticity, through the so-called Lamé solutions,
and simulated through the finite element method. The results obtained through the finite
element simulation are consistent with the values obtained by the analytical equations with a
maximum relative difference of less than 2% for the analyzed case, guaranteeing reliability to
the methods used. The validity of the extension of each method and their advantages
regarding the global analysis of forces acting on pressure vessels are also highlighted.
Descrição
Palavras-chave
Vasos de pressão, Vasos de paredes grossas, Método dos elementos finitos, Pressure vessels, Thick-walled pressure vessels, Finite element method, Análise dos elementos finitos, Deformações e tensões
Idioma
Português
