Quais são os fatores que afetam a resistência à compressão de tubos de aço?

1. Anisotropia de resistência e tensão residual de tubos de aço UOE

Como é sabido, os fatores que afetam a resistência à compressão de tubos de aço incluem a forma deficiente (redondeza e espessura de parede irregular dos tubos de aço), limite de escoamento (YS) e tensão residual. Existe uma correlação significativa entre o limite de escoamento à compressão e a tensão residual na direção circunferencial. A distribuição do limite de escoamento da seção de espessura da parede medida em amostras de barra redonda e cilíndrica (ambas com diâmetro de 6 mm) indica uma diminuição particularmente significativa na resistência ao escoamento à compressão da circunferência externa do tubo de aço. A comparação das curvas S-S na posição da espessura da parede mostra que uma curva S-S circular aparece do centro da espessura da parede devido ao efeito Bauschinger da deformação elástica no exterior. De acordo com a comparação entre tubos de aço UOE e tubos de aço sem costura para poços de petróleo, pode-se observar que a tensão residual de ambos os tipos de tubos de aço tende para a compressão interna, mas o valor da tensão residual dos tubos de aço UOE é pequeno.

2. Análise e simulação numéricas

No processo de análise numérica, foi usado um modelo abrangente para avaliar a resistência à compressão de formação de tubos de aço UOE. No modelo de formação de tubos de aço UOE (elemento de deformação plana bidimensional), foi utilizada a curva S-S da placa, e a tensão residual foi aplicada ao modelo de esmagamento (elemento sólido tridimensional). Devido à dificuldade em prever com precisão as alterações na curva S-S da chapa de metal para o tubo de aço apenas por meio de análise e simulação numéricas, um método semi-experimental (teste de deformação simulado) é usado para prever a curva S-S. Ou seja, aplique a histerese de deformação plástica equivalente calculada à amostra de barra redonda coletada da placa e, em seguida, defina a curva S-S de compressão obtida em cada posição da espessura da parede.