Inestabilidad de cilindros enterrados de material compuesto.

ESTRADA CARLOS F.; GODOY LUIS A.; FLORES FERNANDO G.

Bariloche

Conferencia; XIV Congreso de Métodos Numéricos y sus Aplicaciones; 2004

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Para tuberías de gran diámetro construidas con materials compuestos, en la actualidad las cámaras de inspección son comunmente de otros materials. Una cámara de inspección es un conducto veritical circular, que se encuentra bajo tierra y comunica al exterior con la tubería. En este trabajo se considera el problema de pandeo de la cámara bajo presión externa producida por el suelo que ejerce presión. El problema se modela mediante distintos tipos de elementos finites para representar al cilindro y el suelo. Se utilizan modelos de contacto para representar el movimiento entre el suelo y las paredes del cilindro. Se han considerado condiciones de cavidad rígida y cavidad flexible. Las paredes del cilindro se consideran flexibles con comportamiento geométrico no lineal. Las propiedades del material compuesto se han derivado de ensayos, y se consideran un material laminado con relleno (filler) en la región media del espesor de la cáscara de compuesto. Las propiedades del material de la cavidad flexible se consideran lineal elástico. El análisis se lleva a cabo usando un algoritmo no lineal, con lo que se sigue la trayectoria de equilibrio a medida que aumenta la presión lateral. Se estudia en una primera etapa el comportamiento de un anillo sometido a presión externa en las distintas condiciones de la cavidad. En una segunda etapa se estudia el comportamiento del cilindro vertical en un modelo de tres dimensiones. Los resultados muestran un valor máximo en la trayectoria, a partir de la cual se vuelve inestable. Se comparan resultados entre los distintos modelos y los distintos tipos de cavidades. Se comparan también resultados de geometría perfecta y se incluyen imperfeccione geométricas para establecer sensibilidad a imperfecciones.