Estudo comparativo de análises no domínio do tempo e da freqüência em risers flexíveis

Abstract

O procedimento mais realista para se efetuarem análises dinâmicas de risers flexíveis é o uso da análise no domínio do tempo. Análises no domínio do tempo conseguem levar em conta todas as não-linearidades inerentes ao sistema como a geométrica, a interação solo-estrutura, etc. Entretanto essas análises demandam um esforço computacional e um tempo de simulação muito grandes. Outros problemas associados às análises no domínio do tempo são: o sinal produzido pela simulação não é único e o comprimento do sinal deve ser grande o suficiente para garantir a estabilidade dos parâmetros estatísticos. Com o intuito de solucionar esses problemas, podem-se utilizar análises no domínio da freqüência ao invés de análises no tempo por serem muito mais rápidas e necessitarem menor esforço computacional. Uma das diferenças entre as duas metodologias é que, no domínio da freqüência, as não-linearidades inerentes ao sistema são linearizadas e os efeitos dessas alterações ainda não são bem conhecidos. Por essa razão, foi proposto um estudo comparativo entre análises no domínio do tempo e da freqüência de estruturas flexíveis, a fim de verificar a influência da não consideração de algumas não-linearidades e tentar determinar uma faixa de utilização para análises no domínio da freqüência.The more accurate procedure for the dynamic analysis of flexible risers is time domain analysis. Time domain analyses takes into account all non linearities inherent to the system, such as geometry, soil-structure interaction etc. However, these analyses demand expensive computational effort and time. Others associated problems with time domain analyses are: the signal produced by simulation is not unique and the signal's length should be large enough to guarantee statistical parameters stability. An alternative method for this problem can be the use of frequency domain analysis instead of time domain analysis, since it is faster and requires much less effort. One of the main differences between the two methodologies is that the non linearities inherent to the system are linearized in the frequency domain and the effects of these modifications are not totally known, yet. Therefore, it was proposed to perform a comparative study between time and frequency domain analyses of flexible structures, analyzing the influence of not taking into account some non linearities and trying to find a range of applicability for frequency domain analyses.