Presentacin de PowerPoint

ESFUERZOS TRIAXIALES

ING. DE Perforacin

Arturo tapia del angel

MODELO TRIAXIAL

Una de las teoras mas fundamentadas y utilizadas en la teora clsica de la elasticidad para cuantificar la magnitud de los esfuerzos que toman lugar en un material para hacerlo fallar es la teora De la distorsin de la energa de deformacin mxima propuesta inicialmente por Maxwell-Huber- Henckey-Von Misses.

Refinamiento del criterio de Tresca.

El calculo para determinar esfuerzo triaxial es mayor conducido utilizando un programa adecuado de diseo de tubera de revestimiento. El diseo triaxial deber ser realizado cuando cualquiera de las siguientes condiciones aplique:

Presin de poros esperada > 12,000 psi

Temperatura > 250F=121 C

Servicio de H2S

D/t < 15

El diseo y anlisis de una tubera realizado de acuerdo con el modelo triaxial de Von Misses, debe entenderse como un medio para estimar la capacidad de resistencia y para valorar rpidamente la condicin de trabajo de una tubera.

La condicin de carga triaxial es el perfil resultante del esfuerzo equivalente de Von Misses, obtenido a partir de la evaluacin de los 3 esfuerzos principales en cada punto de profundidad y en consideracin a las condiciones de presin y esfuerzo axial de cada uno de los eventos de carga convenidos para fines de diseo.

Von misses

N=1.25

Dicha teora estipula que existe un esfuerzo equivalente a partir del cual los tres esfuerzos principales actuando en un material estn en equilibrio. Su representacin en coordenadas cilndricas y aplicado para una tubera es:

REPRESENTACIN DE LOS ESFUERZOS EQUIVALENTES(AXIAL, RADIAL Y TANGENCIAL)

A fin de aplicar el modelo de Von Mises se considero que el esfuerzo equivalente se representa por la cedencia del material. Es decir, el mximo esfuerzo equivalente a la cedencia del material.

El modelo anterior queda representado mediante las variables de presin externa, presin interna, esfuerzo axial, delgadez y cedencia del material.

PROCEDIMIENTO DE NORMALIZACIN

Para evaluar la capacidad de resistencia a la falla por colapso:

No existencia de presin en el DI.

Simplificar en trminos de presin externa la ecuacin del modelo triaxial.

Se resuelve la ecuacin cuadrtica.

El resultado anterior representa en forma grfica una elipse cuyo contorno simboliza la resistencia al colapso para las diferentes condiciones de esfuerzo axial. Para fines prcticos se utiliza la regin del primer y segundo cuadrante.

2) Para evaluar la capacidad de la resistencia ala falla por estallamiento:

Suponer que no existe presin exterior .

Simplificar en trminos de PI la ecuacin de modelo triaxial.

Resolver la ecuacin cuadrtica resultante.

El resultado anterior representa en forma grfica una elipse cuyo contorno simboliza la resistencia al estallamiento para condiciones de esfuerzo axial. Para fines prcticos se utiliza la regin del primer y segundo cuadrante.

3) Representacin triaxial

En forma convencional representar las dos curvas resultantes en un solo grafico queda en trazar en el primer y segundo cuadrante la curva de estallamiento y en el tercero y cuarto la curva del colapso.

El resultado de aplicar este convencionalismo, genera una elipse que representa los limites de resistencia a la falla por colapso y por estallamiento a las diferentes condiciones de esfuerzo axial. Es decir, se manejan tres variables para representar la resistencia del material.

La cedencia del material queda representada por la magnitud de la elipse.

Un punto de intereres de la elipse, es el representado a presion 0 sobre el eje de las abscisas y que representa a la resistencia a la tension

(

)

(

)

(

)

{

}

2

2

2

2

2

/

1

A

R

R

T

T

A

VME

s

s

s

s

s

s

s

-

+

-

+

-

=