Прогнозирование роста трещин по моделям ползучести и коррозии

• Автор: Заркеш Мехран
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Оглавление
Предисловие
Введение
Глава 1 Обзор расчетно-теоретических моделей и методов
1.1. Модели теории ползучести
1.2. Влияние коррозионных сред на трещиностойкость металлов и сплавов .
1.3. Аналитическая механика разрушения
1.4. Модели коррозионно-механического разрушения
1.5. Обзор работ по влиянию агрессивных сред на ползучесть
Глава 2 Разработка математической модели расчета остаточного ресурса трубопроводов в условиях воздействия ползучести и активной среды
2.1. Постановка задачи
2.2. Наследственная теория ползучести для металлов
2.3. Изменение концентрации активной среды на фронте трещины
2.4. Зоны накопления микроповреждений на фронте трещины
2.5. Моделирование роста трещины при одновременном воздействии ползучести и активной среды
2.5.1. Инкубационная стадия
2.5.2. Страгивание трещины
Глава 3 Численное моделирование роста трещины с учетом ползучести и коррозии
3.1. Прямое определение параметров ядра ползучести
3.2. Алгоритм расчета роста трещины по моделям ползучести и коррозии

3.3. Изменение концентрации активной среды на фронте трещины
Глава 4 Влияние первоначальных параметров на рост трещины
4.1. Влияние первоначальной глубины трещины
4.2. Влияние давления пара
4.3. Влияние концентрации агрессивного агента
Основные результаты и выводы
Литература
Приложение
Приложение

Предисловие
Интенсивное развитие энергетического машиностроения, авиации и других отраслей современной техники требует решения ряда вопросов о долговечности металлических конструкций в условиях ползучести и коррозии. В тех случаях, когда потеря несущей способности в результате длительного развития трещины, образующихся из микродефектов, необходимо определять скорость этого процесса. Диссертация посвящена прогнозированию надежности и долговечности трубопроводов, испытывающих ползучесть и действие агрессивных сред.
Автором был предложен новый подход к описанию роста трещин при одновременном воздействии ползучести и агрессивной среды, исследовано влияние первоначальных параметров на процесс роста трещины, такие как: продолжительность инкубационной стадии, общее время роста трещины, скорость роста трещины и обобщенные силы. Определена доля ползучести и коррозии при росте трещины.
Диссертация выполнена на кафедре ДПМ Московского Энергетического Института (Технического Университета) под руководством Г.Х.Мурзаханова. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю и коллективу кафедры за помощь в работе над диссертацией.

Здесь с, к и л’постоянны, зависят от температуры. Большее количество параметров позволило точнее смоделировать процесс микроразрушения при различных внешних условиях.
В настоящее время при решении различных задач роста трещин
ползучести учет повреждений ведется при помощи уравнения
повреждаемости:
ф =ЛФ,СТ,...) (1.25)
Для конкретного описания закона (1.25) необходимо обратиться к физическим аспектам микрорастрескивания под действием ползучести.
Для полного определения параметров процесса распространения
трещины необходимо в каждый момент времени знать распределение меры микроповреждений на пути распространения трещины. Для случая
однопараметрической ленейной трещины, нужно знать распределение меры микроповреждений вдоль оси л- при х> а [72,73].
1.5. Обзор работ по влиянию агрессивных сред на ползучесть
Первые систематические исследования влияния агрессивных сред на механические свойства металлов начались 50 лет тому назад Г.В.Акимовым. Он принимает линейный характер зависимости 8 (толщина поверхностного коррозионного слоя) от ? (время) при малых значениях / и параболический характер этой зависимости с убывающей производной при больших / , зависимость же скорости £ от растягивающего напряжения а имеет линейный характер вплоть до предела пропорциональности.
В [22] принимается не линейная, а экспоненциальная зависимость 5(а), в случае сложного напряженного состояния вместо а вводится в рассмотрение среднее напряжение, время коррозионного разрушения г* соответствует времени достижения средним напряжением предела текучести.