Page 55 - Дисертаця Венгринюк
P. 55
55
чинити опір зародженню та поширенню тріщин. Під впливом циклічних
навантажень, корозії, температурних змін, пластичних деформацій та
пошкодженості мікроструктури ця здатність поступово зменшується. Саме
тому сучасні чисельні моделі дедалі частіше орієнтуються не лише на опис
самого процесу руйнування, але й на прогнозування деградації параметрів
тріщиностійкості у часі. Моделі прогнозування (або прогнозне моделювання)
розробляють та використовують для різних галузей, однак під час
проєктування та експлуатації інженерних конструкцій моделювання процесів
руйнування та прогнозування тріщиностійкості матеріалу є критично
важливим. Сучасні дослідження концентруються на поєднанні класичних
підходів механіки руйнування матеріалів з моделями накопичення
пошкодженості, методами фазового поля, когезійних зон, перидинамікою,
енергетичними підходами та моделями втомного руйнування [104].
Для моделювання пов’язаної поведінки деформації, дифузії та
руйнування матеріалів, що піддаються впливу водню, застосовують різні
підходи: механіку суцільних середовищ [135, 136], моделювання когезійних
зон [100, 137, 138] та руйнування фазового поля [102, 139, 140]. Моделі
фазового поля для водневого окрихчення привернули особливий інтерес
завдяки зв’язку між руйнуванням фазового поля та добре відомою теорією
механіки руйнування [141, 142], а також числовій робасності цієї стратегії
моделювання [143, 144], яка дозволяє фіксувати складні траєкторії росту
тріщин (розгалуження тріщин, їх коалесценцію тощо) як у 2D, так і в 3D-
постановці [145–148]. Моделі фазового поля для водневого окрихчення можуть
бути застосовані для оцінки цілісності трубопроводів для водню, зокрема, у
праці [149] використовували модель на основі фазового поля для визначення
порогових значень глибини вм’ятини та внутрішнього тиску, які призведуть до
руйнування, спричиненого воднем.
У класичній лінійній механіці руйнування критерієм поширення
тріщини є досягнення критичного коефіцієнта інтенсивності напружень:
K I ≥ K IC, (1.2)
