00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Lages, Eduardo Nobre-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6704-4057pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8426984413248108pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ramos Júnior, Adeildo Soares-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3156454754179977pt_BR
dc.contributor.referee1Silveira, Eduardo Setton Sampaio da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9693173807382512pt_BR
dc.contributor.referee2Cardoso, Carlos de Oliveira-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5894301498156566pt_BR
dc.contributor.referee3Silveira, Ricardo Azoubel da Mota-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-8955-0356pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0296617280721911pt_BR
dc.creatorMiranda, Matheus Amancio-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1057339732845852pt_BR
dc.date.accessioned2026-07-29T13:49:28Z-
dc.date.available2026-07-29-
dc.date.available2026-07-29T13:49:28Z-
dc.date.issued2025-03-21-
dc.identifier.citationMIRANDA, Matheus Amancio. Contribuições para a otimização do posicionamento de suportes na mitigação de vibrações induzidas por vórtices em dutos rígidos submarinos em vãos livres. 2026. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18226-
dc.description.abstractSubsea rigid pipelines are essential for hydrocarbon flow in offshore exploration. However, free spans caused by seabed irregularities and exposed to environmental loads pose a significant risk to pipeline structural integrity, potentially resulting in fatigue failure induced by vortex-induced vibrations (VIV). To mitigate these effects, periodic inspections assess the need for interventions, such as the installation of supports. However, selecting a solution must balance cost and effectiveness, requiring numerical simulations based on the Finite Element Method, following the DNV-RP-F105 recommended practice. This study proposes an optimization strategy for positioning supports in free spans of subsea pipelines to mitigate VIV. The approach employs an objective function representing the cost associated with support installation, where each free span can have a distinct penalty factor. Additionally, a constraint based on the structure’s first natural frequency is considered. The methodology involves developing and validating a simplified numerical model for analyzing natural frequencies and vibration modes and exploring different soil modeling approaches (discrete and continuous elastic foundations) and boundary conditions. Additionally, a discrete optimization module is integrated into the model, applying metaheuristic (genetic algorithm) or deterministic (branch-and-bound algorithm) optimization techniques. The results highlight the efficiency of the proposed strategy, emphasizing the performance of the branch-and-bound algorithm, which achieves optimal support positioning with fewer objective function evaluations and without randomness in the search process.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDutospt_BR
dc.subjectDutos submarinospt_BR
dc.subjectVibrações induzidas por vórticespt_BR
dc.subjectOtimização estruturalpt_BR
dc.subjectPipelinespt_BR
dc.subjectSubsea rigid pipelinespt_BR
dc.subjectVortex-Induced Vibrationspt_BR
dc.subjectStructural optimizationpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.titleContribuições para a otimização do posicionamento de suportes na mitigação de vibrações induzidas por vórtices em dutos rígidos submarinos em vãos livrespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.resumoOs dutos rígidos submarinos são essenciais para o escoamento de hidrocarbonetos na exploração offshore. Entretanto, os vãos livres, formados pelas irregularidades do leito marinho e submetidos a ações ambientais, representam risco à integridade estrutural dos dutos, podendo levar a falhas por fadiga decorrentes de vibrações induzidas por vórtices (VIV). Para mitigar esses efeitos, inspeções periódicas avaliam a necessidade de intervenções, como a instalação de suportes. No entanto, a escolha da solução deve equilibrar custo e eficácia, o que demanda simulações numéricas baseadas no Método dos Elementos Finitos, alinhadas à recomendação prática DNV-RP-F105. Este trabalho propõe uma estratégia de otimização para o posicionamento de suportes em vãos livres de dutos submarinos, visando a mitigação de VIV. A abordagem utiliza uma função objetivo que representa o custo associado à inclusão de suportes, em que cada vão livre pode conter um fator de penalização distinto. Além disso, considera-se uma restrição baseada na primeira frequência natural de vibração da estrutura. A metodologia envolve o desenvolvimento e validação de um modelo numérico simplificado para análise das frequências e modos naturais de vibração, explorando diferentes modelagens do solo (bases elásticas discretas e contínuas) e condições de contorno. Além disso, um módulo de otimização discreta é integrado ao modelo, permitindo a aplicação de algoritmos metaheurísticos (algoritmo genético) ou determinísticos (método de ramificar e limitar, ou branch-and-bound). Os resultados evidenciam a eficiência da estratégia proposta, destacando o desempenho do método de ramificar e limitar, que alcança a solução ótima com um número reduzido de avaliações da função objetivo e sem aleatoriedade no processo de busca.pt_BR
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