Page 85 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

85

моделі задано умови симетрії, а внутрішній тиск p прикладено до внутрішньої

поверхні труби, що відповідає фізичній схемі експлуатаційного навантаження.

Параметричні розрахунки виконано для значень внутрішнього тиску 7, 10,

20 та 30 МПа. Такий діапазон дає змогу оцінити вплив рівня навантаження на

НДС, розмір пластичної зони, густину пасток і локальне накопичення водню в

околі вершини тріщини. Геометрія дефекту в цій постановці є одним із ключових

чинників, що визначають просторову локалізацію водню.

3.7.2 Матеріальні параметри та основні припущення моделі

Для числового моделювання використано трубну сталь 20, механічну

поведінку якої описано на основі істинної діаграми «напруження–деформація».

Урахування пластичної ділянки деформування є принципово важливим,

оскільки еквівалентна пластична деформація визначає еволюцію густини

мікроструктурних пасток у зоні вершини тріщини.

Параметри дифузії та пасткування водню, зокрема коефіцієнти дифузії,

густину пасток і параметри їхньої взаємодії з воднем, прийнято за

експериментальними даними для сталі 20 [61, 119]. У моделі враховано дві
форми перебування водню в металі: дифузійно-рухомий і пасткований. Для

дифузійно-рухомого водню коефіцієнт дифузії дорівнює D , тоді як для
L
пасткованого водню прийнято D  , оскільки його рухливістю можна
0
T
знехтувати. Початкову концентрацію дифузійно-рухомого водню приймали

рівною C L 0  0,074 ppm , що відповідає вихідному (ненаводненому) стану сталі

20 та узгоджується з експериментальними даними [63, 121].