Page 140 - Дисертаця Венгринюк

140

4.2.2.2 Розвиток моделі для прогнозування тріщиностійкості сталі за

дії водню

На сьогодні моделі прогнозування (прогнозне моделювання) широко

застосовуються у багатьох галузях, зокрема прогнозне моделювання та

симуляція процесів руйнування є критично важливим під час проєктування

конструкцій і стикається з численними труднощами. Для комплексного

моделювання водневого окрихчення сталей числовий метод повинен мати

можливість моделювати крихке, в’язке руйнування та крихко-в’язкий перехід

механізму руйнування. Серед багатьох запропонованих числових моделей

відповідно до різних критеріїв руйнування для моделювання процесів

руйнування різних матеріалів значним поступом є модель фазового поля [117,

118, 152–160] – це сучасний чисельний метод механіки суцільних середовищ,

який використовує дифузну (розмиту) змінну поля (0 – цілий матеріал,
1 – руйнування) для опису зародження та поширення тріщин. Вона не тільки

гнучка у впровадженні, але й придатна для моделювання складних тріщин і

квазікрихкого, крихкого та пластичного руйнування. Таке моделювання

пропонує єдину варіаційну основу та, після дискретизації, гнучкий
обчислювальний метод, який враховує різні аспекти руйнування, включаючи

зародження тріщин, їх поширення, злиття та галуження [152–154, 156].
Водночас при цьому усувається необхідність забезпечення процедур

відстеження тріщин, введення специфічних параметрів та критеріїв.
Модель фазового поля розроблена на основі теорії Гріффітса [163], але

вона не потребує заздалегідь визначеної тріщини або шляху руйнування [164].

Можливості методу продемонстровані багатьма дослідниками [117, 118,

152–160], які також розвивали свої моделі. Зокрема, у праці [161]

запропонували кубічну функцію деградації та застосували її до поверхні

плинності під час процесу руйнування. Автори праць [118, 162] модифікували

модель, розвинуту у праці [160], запропонувавши новий підхід до деградації

матеріалу та включивши коефіцієнт коригування пластичності до функції