Details

Title: Модель HEDE: разрушение высокопрочных материалов, индуцированное водородом: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 15.03.03 «Прикладная механика» ; образовательная программа 15.03.03_04 «Экспериментальная механика материалов и элементов конструкций»
Creators: Седова Юлия Сергеевна
Scientific adviser: Беляев Александр Константинович
Other creators: Черемская Ирина Александровна; Полянский Владимир Анатольевич
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт прикладной математики и механики
Imprint: Санкт-Петербург, 2020
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: водородная хрупкость; декогезия; транспорт водорода; разрушение; малый параметр; модель HEDE; hydrogen embrittlement; decohesion; hydrogen transport; destruction; small parameter; HEDE model
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 15.03.03
Speciality group (FGOS): 150000 - Машиностроение
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-4675
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: ru\spstu\vkr\16021

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Данная работа посвящена исследованию особенностей применения модели HEDE к описанию влияния водорода на механические свойства материалов. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Обзор модели HEDE, систематизация публикаций и восстановление взаимосвязи используемых в данном механизме соотношений и зависимостей; 2. Разработка алгоритма, позволяющего получить численное решение задачи о напряженно-деформированном состоянии рассматриваемого образца; 3. Проведение тестовых вычислений с целью оценки точности и корректности составленной программы; 4. Применение разработанного алгоритма к решению задачи о водородной хрупкости на основании механизма HEDE; 5. Оценка применимости модели HEDE к описанию влияния водорода на механические свойства материалов. В работе был дан обзор одной из основных моделей механики, которая используется для описания эффектов водородной хрупкости – модели HEDE, было проведено построение численного решения задачи о влияния водорода на механические свойства образца. Реализация метода осуществлялась в среде Microsoft Visual Studio. В результате были получены зависимости времени инициирования трещины и предельного уровня растягивающей нагрузки, действующей на образец, от значения начальной концентрации водорода в нем. Было установлено, что эти величины сильно зависят от содержания диффундирующего вещества. Согласно полученным результатам, чем выше величина начальной концентрации водорода в образце, тем меньше продолжительность времени до начала его разрушения и тем меньшую растягивающую нагрузку он способен выдержать без потери целостности в течение заданного времени. На основании проведенного обзора и численного решения задачи был сделан вывод о невозможности применения модели HEDE к решению реальных задач инженерной практики.

The given work is devoted to the study of the application of the HEDE model to describe the effect of hydrogen on the mechanical properties of materials. The research set the following goals: 1. Overview of the HEDE model, systematization of publications and restoration of the relationship of the relationships and dependencies used in this mechanism; 2. Development of an algorithm to obtain a numerical solution to the problem of the stress-strain state of the sample in question; 3. Test calculations to assess the accuracy and correctness of the compiled program; 4. Application of the developed algorithm to the solution of the problem of hydrogen embrittlement based on the HEDE mechanism; 5. Assessment of the applicability of the HEDE model to the description of the effect of hydrogen on the mechanical properties of materials. The given work yields a survey of the key model of mechanics that are used to describe the effects of hydrogen embrittlement – HEDE model. We constructed a numerical solution to the problem of the effect of hydrogen on the mechanical properties of a sample. The method was implemented in the Microsoft Visual Studio. As a result, we obtained the dependences of the crack initiation time and the critical level of tensile load on the value of the initial hydrogen concentration. We found that these values strongly depend on the content of the diffusing substance. According to the results, with an increase of the initial concentration of hydrogen in the sample, the length of time before it begins to crack and the tensile load that it can withstand without loss of integrity for a given time decreases. Based on the review and numerical solution of the problem, we concluded that it is impossible to apply the HEDE model to solving real problems of engineering practice.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read
Internet Authorized users SPbPU Read
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 4
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics