Моделирование напряженного состояния трубопроводов, подвергающихся высокотемпературной водородной коррозии в неоднородном поле температур

• Автор: Бубнов, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 198 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ПОВЕДЕНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕШОВ В УСЛОВИЯХ ВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ
1.1. Водород, его характеристики и особенное і и влияния на материал конструкций
1.2. Особенности воздействия высоко іемпераіурної о
водорода на материал конструкций
1.2.1. Общие характеристики воздействия
высокотемпературною водорода
1.2.2. Водородная хрупкость материалов
1.2.3. Водородная коррозия стальных конструкций
1.2.4. Защита оі воздействия водорода
1.3. Экспериментальные данные но влиянию водорода на механические характеристики материалов
1.4. Термосиловое воздействие на конструкции и методы ею учета
1.4.1. Методы учета іенлового воздействия
1.4.2. Me і оды учета силової о воздействия
1.5.1 Іолзучесіь элементов конструкций и ее моделирование
1.5.1. Определение времени функционирования конструкции
1.6. Неоднородность механических характеристик
материалов как следствие влияния водорода и температуры
1.7. Влияние высокотемпературною водорода на
мноюслойные конструкции
1.8. Обзор и анализ существующих моделей деформирования
и разрушения в условиях водородной коррозии

РИСУНКИ К ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА ВЫСОКИХ ПАРАМЕТРОВ С МАТЕРИАЛОМ НЕРАВНОМЕРНО ПРОГРЕ ТОГО KOI ІСТУК ГИВІЮГО ЭЛ ЕМ El 1ТА
2.1. Обобщенная модель поведения констр)кций в условиях водородной коррозии
2.2. Модель іепловоіо воздействия и модель воздействия водорода как спя занная задача термодиффузии
2.3. Меюдика и некоторые меюды решения задачи термодиффузии водорода высоких параметров
2.4. Моделирование распределения температуры и водорода по толщине плоской полубесконечной пластинки с локальным прогревом
2.5. Распределение температуры но юлщине стенки толстостенної о трубопровода
2.6. Распределение концентрации водорода но толщине стенки неравномерно прогретою юлстостенною трубопровода
2.7. Моделирование распределения температуры и давления
по объему круглой пластинки
2.8. Уравнение кинетики параметра химического взаимодействия
2.9. Расчет кинетики фронта обезуглероживания по юлщине стенки неравномерно протрстой толстостенной трубы
2.10. Упрощенная модель химическою взаимодействия
РИСУНКИ К ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСЮЯНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ТОЛСТОСТЕННОГО ТРУБОПРОВОДА ПРИ

РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ВНЕШНИХ В03ДЕЙС1 ВИЙ
3.1. Модель деформирования материала в условиях воздействия водорода высоких параметров
3.2. Линейное напряженное состояние
3.3. Сложное напряженное сосюяние
3.4. Модель наступления предельною состояния
3.5. Алгоритмы идентификации модели деформирования и разрушения материалов в условиях водородной коррозии по экспериментальным данным
3.6. Результаты идентификации модели
3.7. Уравнения напряженного состояния и разрушения
неравномерно протрем ото толстостенною трубопровода в условиях
водородной коррозии
3.8. Уравнения напряженною состояния и разрушения
неравномерно нрогреюй круглой пластинки в условиях водородной коррозии
3.9. Алгоритмы расчета напряженного состояния неравномерно протреюю толстостенного трубопровода в условиях водородной коррозии при различных режимах внешних воздействий
3.10. Анализ напряженного состояния неравномерно
прогретого юлстостенного трубопровода в условиях воздействия водорода высоких параметров
3.11. Анализ разрушения толстостенною трубопровода в условиях неоднородною теплового поля и водородной коррозии
РИСУНКИ К ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Известно, что распределение температуры в твердом теле в математическом плане сводится к решению соогве1авующей краевой задачи. Внутри твердого непрозрачного тела теплопередача от точки к точке осуществляется только путем теплопроводноеIи; следовательно, уравнение поля рассматриваемой краевой задачи всегда будет вида уравнения теплопроводности Фурье.
В наиболее общем виде перенос 1епло1Ы теплопроводное 1ыо описывается уравнением:
сЬ{л■ хпи1{1))- <:(уС‘ 'р'^ + и = 0, (1.1)
где Л - теплопроводность; Ср - теплоемкость; р - плотность материала конструкции; - мощность внутренних источников (стоков) теплоты.
Уравнение теплопроводности может принимать различные формы в
зависимости от условий конкретной задачи. В практике прочностных расчетов
наиболее распространены следующие частные случаи этого уравнения.
A. Нелинейное уравнение нестационарной теплопроводности для изотропной системы:
Я АТ + £пи1(Х)-£гас1(Т)-^'■ —^+п =0, (1-2)

в котором консгашы материала Л, Ср, р могут быть функциями координат.
B. Линейное уравнение нестационарной теплопроводности
_ дТ 11' /1
АТ-а- — + - = 0, (1.3)
дI Я
в ко юром характеристики материала являются постоянными величинами.
C. Уравнение стационарной теплопроводности (уравнение Пуассона):
Д/+- = 0, (1.4)

которое, при отсутствии источников (сIоков) 1енлогы, переходит в уравнение Лапласа:
Д/’ = 0, (1.5)