Defesa de Tese de Doutorado - Jorge Luiz Coutinho Diniz (14/12/2023)

COORDENADORIA DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA E TECNOLOGIA DA MATERIAIS - PPEMM

A Coordenadoria do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e Tecnologia de Materiais tem a satisfação de convidá-lo para assistir à 

DEFESA DE TESE DE DOUTORADO

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE AÇOS DE ALTA RESISTÊNCIA PARA A INDÚSTRIA OFFSHORE UTILIZANDO ENSAIOS DE FADIGA NÃO TRADICIONAIS COM AUXÍLIO DA TERMOGRAFIA

Jorge Luiz Coutinho Diniz

RESUMO

A procura por novas fontes de energia para atender a crescente demanda mundial tornou necessária a prospecção de petróleo em águas profundas, onde plataformas semi-submersíveis são sustentadas localmente por sistemas de ancoragem compostos por diversos componentes. Como sofrem solicitações dinâmicas devido à ação do tempo, vento e marés, o estudo do comportamento em fadiga dos materiais aplicados nestes componentes é de vital importância.

Embora a soldagem seja um processo de fabricação extensamente utilizado em diversos segmentos para viabilizar a implementação de projetos complexos com custos adequados, este fato não se verifica na área de ancoragem, onde existe uma forte resistência para a aplicação da soldagem como solução industrial devido à falta de conhecimento técnico do comportamento em fadiga de junta soldadas. Assim maiores custos de produção e manutenção são adicionados à operação de ancoragem pelo sucateamento desnecessário de componentes. Para superar o problema da obtenção de dados com prazos adequados, técnicas alternativas têm sido implementadas na avaliação do comportamento em fadiga de materiais e, particularmente, de juntas soldadas.

Neste cenário, a presente tese tem por objetivo estudar o comportamento em fadiga de materiais de alta resistência utilizando técnicas não tradicionais com auxílio da termografia, de forma a permitir a obtenção de dados adequados com tempos reduzidos. Essas técnicas são baseadas no efeito do acoplamento termo-elasto-plástico e utilizam equipamentos de medição da temperatura superficial sem contato por emissão de radiação infravermelha. Foram realizados ensaios de tração convencional, ensaios estáticos e cíclicos de fadiga monitorados por termografia, utilizando um metal base e um metal de solda de alta resistência, para estudar o desempenho de materiais com diferenças de homogeneidade microestrutural que podem interferir nas propriedades. O metal de solda foi selecionado para atendimento das propriedades requeridas para componentes de ancoragem grau R4.

Os resultados mostraram que a técnica termográfica utilizada permite obter o limite de fadiga e estimar curvas S-N com valores equivalentes aos gerados por técnicas convencionais com redução significativa de tempo e material empregado.

Adicionalmente, o comportamento mecânico e de fadiga do metal de solda estudado foi similar ao de metais base utilizados em componentes de ancoragem, caracterizando que a junta soldada pode ser indicada como uma possibilidade de aplicação no segmento de ancoragem.

Palavras-chave: Termografia; Aço de Alta Resistência, Metal de Solda, Propriedades Mecânicas, Fadiga; Ancoragem.

Orientadores:

Prof. Jorge Carlos Ferreira Jorge (orientador)
Prof. Pedro Manuel Calas Lopes Pacheco (coorientador)

Banca Examinadora:

Prof. Jorge Carlos Ferreira Jorge (CEFET/RJ - Presidente)
Prof. Pedro Manuel Calas Lopes Pacheco (CEFET/RJ)
Prof. Luís Felipe Guimarães de Souza (CEFET/RJ)
Prof. Matheus Campolina Mendes (CEFET/RJ)
Prof. José Luiz de França Freire (PUC-Rio)
Prof. Renato Bichara Vieira (PUC-Rio)
Prof. Leonardo Sales Araujo (UFRJ)

Data:14 de dezembro de 2023
Horário: 10h
Local: sala E-520 (5o andar do Bloco E - campus Maracanã)