Page 91 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

91

Застосована схема забезпечує послідовне передавання впливу механічного

стану матеріалу на дифузійні параметри та локальний розподіл водню. Це

створює основу для аналізу впливу навантаження, геометрії дефекту та

пластичної локалізації на формування зон підвищеної концентрації водню.

3.8 Просторовий розподіл водню в околі півеліптичної тріщини

Результати розрахунку НДС показують, що в околі півеліптичної тріщини

формується зона інтенсивної локалізації гідростатичних напружень і пластичних

деформацій. Саме ці поля визначають зміну хімічного потенціалу водню,

інтенсивність пасткування та просторову неоднорідність загальної концентрації

водню в матеріалі трубопроводу.

У цьому підрозділі наведено результати числового моделювання розподілу

дифузійно-рухомого, пасткованого та загального водню в околі півеліптичної

тріщини. Окремий аналіз кожної складової дає змогу встановити, які саме

механізми – дифузія водню під дією градієнта гідростатичних напружень чи
деформаційно зумовлене пасткування – домінують у різних ділянках зони дефекту.

3.8.1 Розподіл дифузійно-рухомого водню в околі тріщини

Розподіл дифузійно-рухомого водню залежить від градієнтів концентрації
та гідростатичних напружень. В околі півеліптичної тріщини формується

неоднорідне поле концентрації водню, максимальні значення якого відповідають

ділянкам із найвищими гідростатичними напруженнями.

На рис. 3.3 показано зміну відносної концентрації дифузійно-рухомого

водню СL / CL0 вздовж фронту півеліптичної тріщини. Концентрація водню
зростає в напрямку до центральної частини фронту, де досягає максимального

значення, а в напрямку до країв тріщини поступово зменшується. Такий розподіл

зумовлений зміною гідростатичних напружень уздовж фронту тріщини.