Pós-doutorando e pesquisador de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Leonel Echer conquistou o Prêmio Inventor Petrobras 2023 pelo depósito de sua patente, fruto de estudos na área. O projeto em questão trata-se de um design mecânico otimizado para um componente estrutural utilizado na sustentação da infraestrutura de extração de petróleo em alto-mar e foi intitulado de "Componente Complacente para Suportação de Enrijecedores de Curvatura". O objetivo do componente é a otimização do desempenho estrutural de componentes críticos para a sustentação dos enrijecedores de curvatura.

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O projeto que levou ao depósito da patente foi o principal resultado de um processo de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) criado no Grupo de Mecânica Aplicada (GMAp) da Engenharia Mecânica da UFRGS, e que foi chamado de "Desenvolvimento de Dispositivos de Interface Riser-Plataforma para a Indústria de Petróleo e Gás". Foi coordenado pelo Prof. Rogério J. Marczak e contou com a colaboração de diversos pesquisadores do GMAp, incluindo Leonel, e do curso de Engenharia Mecânica da universidade, que trabalharam em diferentes subprojetos como esse que ganhou o reconhecimento.

“Para simplificar, podemos pensar no componente como um grande "gancho" que se acopla à parte final da tubulação de extração de petróleo”, explica o pesquisador. Esse “gancho” opera em um ambiente adverso, suportando níveis altíssimos de solicitação mecânica. O grande desafio é que, para seu pleno funcionamento e cumprimento de sua função, ele precisa combinar alta resistência e rigidez para suportar os esforços mecânicos elevados, ao mesmo tempo em que precisa ser flexível para acomodar os grandes deslocamentos impostos pela estrutura que está sustentando, complementa.

Leonel conta ainda que, para desenvolver o projeto e solucionar o desafio que o P&D estava propondo, a equipe se inspirou em estruturas como origamis e componentes complacentes, que consistem em componentes formados por uma única peça capaz de se transformar ou deformar, imitando o funcionamento de mecanismos. “O que propusemos foi um design mecânico complacente, no qual a parte interna deste "gancho" otimizado atua como um mecanismo, convertendo parte do esforço que ele deve suportar em deslocamento. Dessa forma, o "gancho" se desloca acompanhando o movimento da estrutura que ele suporta”, explica o Engenheiro. Segundo ele, isso garante o correto acoplamento da estrutura, enquanto submete o tal "gancho" a um baixo nível de estresse mecânico, proporcionando a ele uma longa vida útil em fadiga.