| Materiais compósitos reforçados por fibras são amplamente utilizados na fabricação de estruturas leves, possuindo altos valores de rigidez e resistência e baixo peso. Particularmente, tubos compósitos laminados sujeitos a pressões internas, externas e forças axiais vêm sendo amplamente estudados na área de exploração de petróleo offshore. Estes tubos são fabricados através da utilização de diversas lâminas, onde cada lâmina consiste de um conjunto de fibras unidirecionais embebidas em uma matriz polimérica.
O projeto destes elementos estruturais requer a determinação dos deslocamentos, esforços e tensões para os diversos carregamentos atuantes. Estruturas laminadas normalmente são analisadas utilizando elementos finitos sólidos ou de casca. Contudo, o uso desta abordagem não é viável no caso de tubos, como dutos e risers, devido ao seu grande comprimento. Assim, este trabalho investiga a análise de tubos laminados através de um modelo de pórtico espacial.
Inicialmente, apresenta-se uma formulação analítica, baseada na Teoria Clássica da Laminação, para o cálculo das propriedades equivalentes (EA, EI, GJ) de tubos laminados. Estas propriedades são utilizadas no cálculo dos deslocamentos e esforços internos ao longo do tubo. A seguir mostra-se como calcular as tensões em cada lâmina do tubo a partir dos esforços internos do modelo de pórtico. As formulações propostas foram implementados em linguagem MATLAB e os resultados obtidos são comparados com os obtidos pelo programa comercial ABAQUS utilizando elementos finitos sólidos e de casca.
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