Page 116 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin
P. 116
116
Отже, метою цього розділу є розроблення аналітичної моделі оцінювання
залишкової втомної довговічності елемента трубопроводу з внутрішньою
півеліптичною тріщиною, яка враховує дію внутрішнього тиску водневовмісного
робочого середовища, геометричні характеристики дефекту та концентрацію
водню в металі. Запропонована модель ґрунтується на рівнянні Паріса (Paris)
[120] і функціональних залежностях параметрів циклічної тріщиностійкості
сталі 20 від концентрації водню CH , що дає змогу визначати кількість циклів
навантаження до досягнення тріщиною критичних розмірів.
5.2 Методичні засади побудови розрахунково-експериментальної
моделі залишкової довговічності
Запропонована модель ґрунтується на поєднанні трьох взаємопов’язаних
компонентів: механічного аналізу елемента трубопроводу з внутрішньою
півеліптичною тріщиною, оцінювання концентрації водню в металі та
експериментально визначених параметрів циклічної тріщиностійкості сталі 20.
Механічний аналіз визначає НДС в околі дефекту, концентрація водню
характеризує рівень наводнювання металу, а параметри циклічної
тріщиностійкості описують кінетику росту втомної тріщини. Поєднання цих
компонентів у рівнянні Паріса (Paris) дає змогу оцінити кількість циклів
навантаження до досягнення тріщиною критичних розмірів.
Відповідно до рис. 5.1, методика передбачає послідовний перехід від
визначення локального НДС в околі тріщини до оцінювання концентрацій
дифузійно-рухомого та пасткованого водню, а також загальної концентрації
водню CH , а потім – до використання параметрів циклічної тріщиностійкості в
рівнянні Паріса (Paris). Така послідовність забезпечує взаємозв’язок між НДС в
околі тріщини, розподілом водню в металі, параметрами циклічної
тріщиностійкості та розрахунком залишкової довговічності трубопроводу.
