Page 56 - Дисертаця Венгринюк

56

де: K I – коефіцієнт інтенсивності напружень, K IC – критична тріщиностійкість

матеріалу.

У процесі деградації матеріалу параметр KIC не є сталим і зменшується

внаслідок накопичення пошкоджень. Сучасні дослідження трактують

деградацію тріщиностійкості як еволюційний процес, пов’язаний зі зміною

критичної енергії руйнування, когезійної міцності, параметрів пошкодженості

та зони передруйнування.
У праці [150] розроблено модель деградації в’язкості руйнування сталі,

що піддається впливу газоподібного водню за певного тиску, яка ґрунтується
на такій залежності:

(1.3)

де K IH та K IC – в’язкість руйнування без та за дії водню, відповідно, T –

температура, R – універсальна газова стала, V H – парціальний молярний об’єм

водню, s – розчинність, P – тиск газоподібного водню, β – параметр,  –

коефіцієнт Пуассона, Q = 3–5. Модель узгоджується з експериментальними

даними, представленими у праці [151]. На рис. 1.13 продемонстровано

узгодження між експериментальними та прогнозованими даними [150], де

в’язкість руйнування сталей A516 та X42 зменшувалася зі збільшенням тиску

водню.

Для моделювання водневого окрихчення сталей трубопроводів

важливим є можливість моделювати як крихке, так і в’язке руйнування, а також

крихко-в’язкий перехід. Одним із сучасних чисельних методів механіки, який

дає змогу це моделювати, є моделі фазового поля [152–162]. Основна ідея

полягає у регуляризації поверхні тріщини за допомогою скалярного поля

пошкодженості, яка плавно змінюється від 0 до 1. З їх допомогою моделюють

квазікрихке, крихке, пластичне руйнування, я також складну морфологію

тріщин. Метод фазового поля розроблений на основі теорії Гріффітса [163] і

враховує різні аспекти руйнування, включаючи зародження тріщин, їх

поширення, злиття та галуження [154–156, 158], а необхідності відстеження