Взаємовплив напружено-деформованого стану і концентрації водню в системі “метал–водень”

Abstract

Для оцінювання у пружному тілі взаємовпливу поля напружень та відповідної концентрації водню запропоновано систему рівнянь градієнтно-тензорного типу. В результаті аналізу цієї системи рівнянь встановлені співвідношення, які позв’язують концентрацію водню з відносним об’ємним розширенням (дилатацією) металу та гідростатичним напруженням. Розраховано зміну напружень по глибині проникнення водню від поверхні його контакту із водневмісним середовищем, а також концентрацію водню залежно від часу наводнення.

Для оценки совместного влияния поля напряжений и соответствующей концентрации водорода в упругом теле записано систему уравнений градиентно-тензорного типа. В результате анализа этой системы уравнений установлено соотношения, связывающие концентрацию водорода с относительным объемным расширением (дилатацией) металла и гидростатическим напряжением. Рассчитано изменение напряжений по глубине проникновения водорода от поверхности его контакта с водородной средой, а также концентрацию водорода в зависимости от времени наводораживания.

For the estimation of the common effect of the stress field and corresponding concentration of hydrogen in an elastic body a system of the gradient-tenzor equations is written down. As a result of this equations system analysis the properties relating hydrogen concentration with relative volume expansion (dilatation) of metal and hydrostatic pressure is established. Calculations of the change of stresses depending on the depth of hydrogen penetration from the surface of its contact with hydrogen environment are done. The concentration of hydrogen depending on hydrogenation time is calculated.