Page 62 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

62

використовувати або максимальні, або характерні значення в найбільш

небезпечній точці фронту. Такий підхід дає змогу поєднати результати 3D-МСЕ

з інженерними моделями росту тріщини та залишкової довговічності, які

використано в роботах [24, 111, 114, 119].

2.2 Напружено-деформований стан в околі півеліптичної тріщини

Після побудови геометричної моделі, задання матеріальних параметрів і

реалізації числової схеми наступним етапом є аналіз НДС у зоні півеліптичної

тріщини. Саме ця зона визначає механічні передумови локалізації водню,

оскільки тут одночасно формуються підвищені гідростатичні напруження,

значна тривісність НДС і пластичні деформації. Відповідно, отримані поля є

безпосередньою основою для подальших розрахунків концентрації водню в

дефектному матеріалі [25, 49, 51, 125].

У цьому підрозділі наведено результати числового аналізу НДС в околі

внутрішньої півеліптичної тріщини для різних значень внутрішнього тиску та
різних форм дефекту. Основну увагу приділено гідростатичним напруженням і

еквівалентним пластичним деформаціям, оскільки гідростатичні напруження
визначають перерозподіл дифузійно-рухомого водню під дією градієнта

механічної складової хімічного потенціалу, тоді як еквівалентна пластична
деформація зумовлює утворення мікроструктурних пасток і накопичення

пасткованого водню [24, 25, 49, 92, 95, 119].

2.2.1 Просторова модель елемента трубопроводу з внутрішньою

півеліптичною тріщиною

Для аналізу НДС в околі півеліптичної тріщини виконано числове

моделювання методом скінченних елементів за внутрішнього тиску 20 МПа,

який прийнято як характерний рівень експлуатаційного навантаження. Такий

тиск використано для детального аналізу просторових полів гідростатичних