Estudio experimental del comportamiento mecánico de tuberías enterradas sometidas a ciclos de carga térmica

• Vidal , Antonio ^[3] ; Villarraga-Ossa , Junes ^[1] ; Graciano-Gallego, Carlos Alberto ^[2]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
  3. [3] Universidad Simón Bolívar

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• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 23, Nº. 1, 2024 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 93-102
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Experimental study on the mechanical behavior of buried pipelines subjected to thermal load cycles
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• Resumen
  • español

    This paper presents an experimental study on the mechanical behavior of buried pipes subjected to thermal load cycles. Firstly, stresses and deformations are measured experimentally on a buried pipe subjected to monotonic and cyclic thermal loads, hence reproducing the typical operating conditions of buried piping systems. Subsequently, a numerical model is developed using the finite element method, which is validated using the results obtained experimentally. Subsequently, this computational model was used to carry out a parametric study of the influence of the mechanical properties of the soil on the stress state of the system. Finally, from the results obtained experimentally and numerically, it is concluded that the most critical situation in terms of stresses takes place when the pipe is firstly placed into operation, i.e. in the first cycle of thermal load and the other variables studied have little impact.

  • English

    En este trabajo se presenta un estudio experimental sobre el comportamiento mecánico de tuberías enterradas sometidas a ciclos de carga térmica. En primer lugar, se miden los esfuerzos y las deformaciones de manera experimental sobre una tubería enterrada sometida a cargas térmicas monotónicas y cíclicas, reproduciendo de esta manera las condiciones típicas de operación de sistemas de tubería enterrados. Posteriormente, se elabora un modelo numérico usando el método de los elementos finitos, el cual se validó utilizando los resultados obtenidos experimentales. A continuación, este modelo computacional se utilizó para llevar a cabo un estudio paramétrico de la influencia de las propiedades mecánicas del suelo sobre en el estado de esfuerzos del sistema. Finalmente, a partir de los resultados tanto experimentales como numéricos se concluyó que el caso más crítico para la tubería enterrada corresponde al primer ciclo de carga térmica y que las demás variables estudiadas tienen poco impacto.