Resumen

Este documento presenta una formulación de elementos finitos tridimensional para predecir el comportamiento de secciones transversales complejas de umbilicales expuestas a cargas de tensión, torsión, presión interna y externa, incluido el pandeo. Los armamentos y tubos enrollados helicoidalmente se tratan como vigas delgadas y esbeltas formuladas dentro del marco de pequeñas deformaciones pero grandes desplazamientos, aplicando el principio de desplazamientos virtuales para obtener ecuaciones de elementos finitos. La interacción entre elementos estructurales se maneja mediante elementos de contacto de 2 y 3 nodos basados en una formulación de parámetro de penalización. El modelo tiene en cuenta una serie de características, como la no linealidad del material, huecos y fricción entre cuerpos individuales, y el contacto con estructuras externas y con una descripción tridimensional completa. Se presentan estudios numéricos para validar el modelo frente a otro modelo y datos de prueba.

• Materias:Modelado matemático Sistemas estocásticos Productos gráficos Ecuaciones matriciales Métodos de descomposición
• Subjects:Mathematical modeling Stochastic systems Graph products Matrix equations Decomposition methods
• Palabras claves:Formulación; Secciones transversales umbilicales; Elemento finito; Tensión; Torque; Elementos de contacto
• Keywords:Formulation; Umbilical cross-sections; Finite element; Tension; Torque; Contact elements