Quando a confirmação normal de um projeto, feito de acordo com os cálculos baseados na fórmula ASME VIII, não é suficiente para permitir observar com clareza o comportamento de um determinado componente, então a análise por elementos finitos oferece uma opção mais analítica. A Welding Units tem realizado trabalhos com a FEA por mais de dez anos utilizando o software LUSAS e, mais recentemente, o software ANSYS com interface para o AutoCAD Inventor.
A FEA permite uma observação mais precisa no comportamento dos componentes principais analisados e não se limita apenas a flanges convencionais de dutos. Ela pode ser utilizada para fornecer um controle convencional de qualquer componente comparando com o código ASME VIII Div 2, pela análise dos valores do esforço exercido em pontos-chave da peça, considerando propriedades lineares do material. A FEA também pode ser utilizada para estudar áreas específicas sujeitas a esforços acentuados, considerando propriedades não lineares do material, para estimar as possibilidades de falha devido à ruptura ou deformação excessiva. A análise de fadiga é uma progressão natural da FEA, permitindo modificações rápidas e a realização de novas análises com intuito de eliminar áreas preocupantes.
O método mais comum da FEA é a análise 2D de simetria axial, que fornece um nível razoável de precisão em um tempo relativamente curto. Esse método pode ser melhorado ampliando a análise para 3D e, consequentemente, a capacidade para considerar o efeito dos furos de parafusos, gradiente do momento fletor e outras irregularidades não simétricas.
A FEA é utilizada em combinação com os testes práticos realizados pela Welding Units, comparando os resultados do extensômetro realizados durante o teste com os resultados teóricos previstos pela análise. Isto resultou em ajustes nas abordagens utilizadas durante uma análise para garantir resultados confiáveis.
O trabalho com a FEA realizado regularmente pela Welding Units considera as seguintes condições:
- Distribuição de esforços no corpo do flange
- Comportamento da gaxeta sob diversas condições de carga
- Aumento da tensão nos parafusos durante a operação
- Locais de alta concentração de tensão
- Os efeitos de configurações não usuais, por exemplo, furo cônico, ângulos de cubo pronunciados, etc.
