Analytické modely napětí vyvolaných vodíkem v materiálech I

Původní název:

Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I

Obsah knihy:

Tato kniha se zabývá analytickými modely napětí vyvolaných vodíkem v kovových materiálech. Analytické modely, které jsou uvedeny v tomto prvním díle, jsou určeny pro izotropní kovové materiály.

Obecně se vodík v kovových materiálech hromadí ve formě různých typů molekul. S ohledem na analytické modelování napětí vyvolaných vodíkem je izotropní kovový materiál s konečnými rozměry nahrazen vícedutinovým systémem s nekonečnými rozměry, který se skládá z nekonečné izotropní kovové matrice s periodicky rozloženými kulovými dutinami. V těchto sférických dutinách se pak hromadí různé typy molekul.

Analytické stanovení stavu napětí a deformace vyvolaného vodíkem je založeno na modelu buňky, který uvažuje kubické buňky s centrálními sférickými dutinami. Analytické modelování je výsledkem vzájemně odlišných matematických postupů, které jsou aplikovány na základní rovnice mechaniky pevných látek kontinua (Hookeův zákon, Cauchyho zákon a rovnice rovnováhy).

Stav napětí a deformace vyvolaný vodíkem je tedy určen několika různými řešeními, která splňují okrajové podmínky. Vzhledem k těmto různým řešením je pak nutné zohlednit princip minimální celkové potenciální energie pružného pevného tělesa. Kromě napětí a deformací vyvolaných vodíkem je uveden také analytický model vzniku trhlin vyvolaných vodíkem.

Analytický model tohoto vzniku trhliny zahrnuje určení mezního stavu s ohledem na iniciaci trhliny a matematický popis tvaru trhliny šířící se v izotropním kovovém materiálu. Výsledky této knihy jsou použitelné v rámci základního výzkumu (mechanika pevných látek, teoretická fyzika, nauka o materiálech atd. ), v rámci inženýrské praxe a v rámci pregraduálního a postgraduálního studia na univerzitách a výzkumných ústavech.