Analityczne modele naprężeń indukowanych wodorem w materiałach I

Oryginalny tytuł:

Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I

Zawartość książki:

Niniejsza książka dotyczy modeli analitycznych naprężeń indukowanych wodorem w materiałach metalicznych. Modele analityczne, które zostały przedstawione w pierwszym tomie, zostały wyznaczone dla izotropowych materiałów metalicznych.

Ogólnie rzecz biorąc, wodór gromadzi się w materiałach metalicznych w postaci różnego rodzaju cząsteczek. W odniesieniu do analitycznego modelowania naprężeń wywołanych wodorem, izotropowy materiał metaliczny o skończonych wymiarach został zastąpiony układem z wieloma wgłębieniami o nieskończonych wymiarach, który składa się z nieskończonej izotropowej matrycy metalicznej z okresowo rozmieszczonymi kulistymi wgłębieniami. Różne rodzaje cząsteczek są następnie gromadzone w tych kulistych zagłębieniach.

Analityczne określenie stanu naprężenia i odkształcenia wywołanego wodorem opiera się na modelu komórkowym, który uwzględnia sześcienne komórki z centralnymi kulistymi wgłębieniami. Modelowanie analityczne wynika z różnych procedur matematycznych, które są stosowane do podstawowych równań mechaniki ciała stałego (prawo Hooke'a, prawo Cauchy'ego i równania równowagi).

Wywołany wodorem stan naprężenia i odkształcenia jest zatem określony przez kilka różnych rozwiązań, które spełniają warunki brzegowe. Ze względu na te różne rozwiązania konieczne jest uwzględnienie zasady minimalnej całkowitej energii potencjalnej sprężystego ciała stałego. Oprócz naprężeń i odkształceń wywołanych wodorem, przedstawiono również model analityczny powstawania pęknięć wywołanych wodorem.

Analityczny model powstawania pęknięć obejmuje określenie stanu granicznego w odniesieniu do inicjacji pęknięcia oraz matematyczny opis kształtu pęknięcia propagującego się w izotropowym materiale metalicznym. Wyniki tej książki mają zastosowanie w badaniach podstawowych (mechanika ciała stałego, fizyka teoretyczna, nauka o materiałach itp. ), W praktyce inżynierskiej oraz w ramach studiów licencjackich i podyplomowych na uniwersytetach i instytutach badawczych.