Analytické modely napätí vyvolaných vodíkom v materiáloch I

Pôvodný názov:

Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I

Obsah knihy:

Táto kniha sa zaoberá analytickými modelmi napätí vyvolaných vodíkom v kovových materiáloch. Analytické modely, ktoré sú uvedené v tomto prvom zväzku, sú určené pre izotropné kovové materiály.

Vo všeobecnosti sa vodík v kovových materiáloch hromadí vo forme rôznych typov molekúl. Pokiaľ ide o analytické modelovanie napätí vyvolaných vodíkom, izotropný kovový materiál s konečnými rozmermi je nahradený viacdutinovým systémom s nekonečnými rozmermi, ktorý pozostáva z nekonečnej izotropnej kovovej matrice s periodicky rozloženými sférickými dutinami. V týchto sférických dutinách sú potom nahromadené rôzne typy molekúl.

Analytické určenie stavu napätia a deformácie vyvolaného vodíkom je založené na bunkovom modeli, ktorý uvažuje kubické bunky s centrálnymi sférickými dutinami. Analytické modelovanie vyplýva zo vzájomne odlišných matematických postupov, ktoré sa aplikujú na základné rovnice mechaniky tuhého kontinua (Hookov zákon, Cauchyho zákon a rovnice rovnováhy).

Stav napätia a deformácie vyvolaný vodíkom je teda určený niekoľkými rôznymi riešeniami, ktoré spĺňajú okrajové podmienky. Vzhľadom na tieto rôzne riešenia sa potom vyžaduje zohľadnenie princípu minimálnej celkovej potenciálnej energie pružného pevného telesa. Okrem napätí a deformácií vyvolaných vodíkom sa uvádza aj analytický model vzniku trhlín vyvolaných vodíkom.

Analytický model tohto vzniku trhliny zahŕňa určenie medzného stavu vzhľadom na iniciáciu trhliny a matematický opis tvaru trhliny šíriacej sa v izotropnom kovovom materiáli. Výsledky tejto knihy sú použiteľné v rámci základného výskumu (mechanika tuhých telies, teoretická fyzika, materiálové vedy atď. ), v rámci inžinierskej praxe a v rámci bakalárskeho a magisterského štúdia na univerzitách a výskumných ústavoch.