Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0825U000322, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 16-03-2023 Статус Запланована Назва роботи Математичне моделювання двоїстого впливу водню на залишкову довговічність елементів конструкцій Здобувач Гембара Назар Тарасович, м.н.с. Керівник Долінська Ірина Ярославівна Керівник Дуткевич Мацей О, Опонент Токовий Юрій Владиславович Опонент Станкевич Володимир Зенонович Рецензент Штойко Іван Павлович Рецензент Звірко Ольга Іванівна Опис На основі зробленого критичного аналізу і синтезу експериментальних і теоретичних досліджень показано багатогранний вплив водню на механічну поведінку та міцність конструкційних матеріалів з реалізацією його декіль¬кох механізмів одночасно, або незалежно. Зокрема, для сталей залежно від концентрації водню, в металі можуть одночасно діяти два водневі механізми: спричинена воднем підвищена декогезія (окрихчення) та спричинена воднем підвищена локальна пластичність. Співіснування різних механізмів впливу водню на деформування та їх одночасна дія в сталях все ще недостатньо досліджена. Встановлення домінуючого механізму є надзвичайно складною та актуальною проблемою. Існуючі моделі і гіпотези про механізми впливу водню на механічну поведінку металів пояснюють, як правило, окрихчувальну його дію. Тому актуальним завданням і метою дисертаційної роботи є математичне моделювання двоїстості впливу водню на механічні властивості металевих елементів конструкцій та їх залишкову довговічність. Об’єктом дослідження є воднева деградація матеріалів та докритичний ріст тріщин в елементах конструкцій за дії водневмісного середовища. Предметом дослідження є математичні моделі та методика для прогнозування міцності та довговічності елементів конструкцій за двоїстої дії водню. У роботі сформульовано нову розрахункову модель зумовленого воднем росту тріщин в металах за дії статичного навантаження, яка базується на сучасних фізичних і механічних теоріях їх деформування і руйнування. На цій основі розроблено метод оцінювання залишкової довговічності елементів конструкцій з тріщинами з урахуванням механізмів впливу водню на деформування металу. На підставі отриманих теоретичних результатів встанов¬лено характе¬ристичне значення концентрації водню у маловуглецевій сталі, за якого змінюється механізм впливу водню на деформування сталі, яке не суперечить відомим у літературі експериментальним даним для такого класу сталей. Сформульовано основні рівняння математичної моделі, які дозволяють оцінити вплив водню та механічного навантаження на пластичну деформацію металу. Показано, що водень може збільшувати або зменшувати швидкість дислокації залежно від умов концентрації водню, температури та прикла¬деного напруження в залізі. За малих концентрацій водень посилює рух дислокацій, тим самим збільшуючи швидкість пластичної деформації. Кількісно встановлено, що за значень концен¬трації заздалегідь поглиненого водню, довговічність пластини з тріщиною є на порядок меншою, ніж за концентрації водню, який поступово дифундує з вершини тріщини в зону передруйнування. Пов’язано це з тим, що поступове наводнювання зони передруйнування спочатку її пластифікує, тим самим затуплюючи вершину тріщини, збільшуючи її розкриття та гальмуючи її поширення. Отримані результати вказують на те, що пластифікування матеріалу воднем позитивно впливає на довговічність елементів конструкцій в умовах водневмісних середовищ. Усі теоретичні розробки дисертації доведено до конкретної інженерної методики для прогнозування безпечної експлуатації елементів конструкцій з урахуванням наводнювання металу внаслідок дії експлуатаційного середовища. Дата реєстрації 2025-01-21 Додано в НРАТ 2025-01-21 Закрити