Page 110 - dysertaciyahembara

4.2.4. Аналітичне визначення концентрації водню в зоні

передруйнування залежно від створеного там напружено-

деформованого стану. Проблема концентрації водню біля різних дефектів

у деформованому та наводненому тілі складна і ефективного аналітичного

розв’язку цієї проблеми в літературі ще не опубліковано. У світовій науці

активно розвиваються чисельні методи для оцінки концентрації водню в

металах, зокрема, у зоні передруйнування, в якій матеріал деформований за

границю течіння. Багато авторів (R. M. Mcmeeking, P. Sofronis, J. Toribio, R.

Miresmaeili, Y. Murakami, M. Wang та ін.) [270-278], застосовуючи метод

скінченних елементів, досліджували вплив напружено-деформованого

стану на розподіл водню у зоні передруйнування для конкретних випадків.

Узагальнений же розв’язок задачі дифузії в полі напружень, який давав би

можливість для довільного матеріалу у довільній точці в зоні

передруйнування оцінити концентрацію водню, відсутній.

Нами було аналітично розв’язано задачу про дифузію водню біля

вершини макротріщини у наводненій та розтягнутій пластині з тріщиною з

урахуванням лінійного розподілу гідростатичних напружень у зоні

передруйнування.

Щоб коректно визначити концентрацію водню у зоні
передруйнування, необхідно враховувати напружено-деформований стан у

вершині тріщини. Встановлено, що [229] найбільша концентрація водню
утворюється в об’ємах, де гідростатичні напруження досягають максимуму.

Показано також, що розподіл напружень на продовженні тріщини (рисунок
4.4) можна апроксимувати кусково - лінійною залежністю

 (x )   0  ( m  0 )[xH (x  x / ) x  H (x  x m )] (4.22)
m
m

де x– координата, напрямлена від вершини тріщини в глибину металу; x
m
– абсциса точки максимуму механічних напружень; H ) ( – функція

Хевісайда.

110