Page 117 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

117

У межах цієї роботи рівень наводнювання матеріалу враховано через

загальну концентрацію водню CH , яка пов’язує фізико-хімічний стан металу з

його механічними властивостями та параметрами тріщиностійкості. На відміну

від класичного підходу, параметри тріщиностійкості не вважаються сталими, а

задаються як функції концентрації водню CH . Для цього використано

експериментальні дані, наведені в розділі 4, а саме значення ΔKth , ΔKfc , A і n,

визначені для різних концентрацій водню в сталі 20.

Для опису росту втомної тріщини використано рівняння Паріса (Paris),

оскільки середньоамплітудна область діаграми циклічної тріщиностійкості

охоплює основну частину процесу стабільного поширення тріщини. У розділі 4

показано, що в цій області швидкість росту тріщини описується степеневою

залежністю від розмаху КІН [6, 120]. Тому використання рівняння Паріса (Paris)

є обґрунтованим для побудови аналітичної моделі оцінювання залишкової

втомної довговічності.

Отже, методика оцінювання залишкової довговічності ґрунтується на

трьох основних складових: геометрично-механічній моделі елемента

трубопроводу з внутрішньою півеліптичною тріщиною, функціональних

залежностях параметрів циклічної тріщиностійкості сталі 20 від концентрації

водню та інтегруванні рівняння Паріса (Paris) в інтервалі від порогового до

критичного розміру тріщини. Така побудова дає змогу отримати замкнену

аналітичну залежність для оцінювання кількості циклів навантаження до

досягнення тріщиною критичного розміру без повторного розрахунку повної

скінченно-елементної моделі для кожного набору вихідних параметрів.

5.3 Апроксимація параметрів циклічної тріщиностійкості сталі 20

залежно від концентрації водню

Вихідними даними для врахування впливу водню на ріст втомної тріщини є

експериментально визначені характеристики циклічної тріщиностійкості сталі 20.