Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I
Dieses Buch befasst sich mit analytischen Modellen für wasserstoffinduzierte Spannungen in metallischen Werkstoffen. Die analytischen Modelle, die in diesem ersten Band vorgestellt werden, sind für isotrope metallische Werkstoffe bestimmt.
Im Allgemeinen reichert sich Wasserstoff in metallischen Werkstoffen in Form von verschiedenen Molekülarten an. Für die analytische Modellierung der wasserstoffinduzierten Spannungen wird das isotrope metallische Material mit endlichen Abmessungen durch ein Multi-Hohlraum-System mit unendlichen Abmessungen ersetzt, das aus einer unendlichen isotropen metallischen Matrix mit periodisch verteilten sphärischen Hohlräumen besteht. In diesen kugelförmigen Vertiefungen sammeln sich dann die verschiedenen Molekülarten an.
Die analytische Bestimmung des wasserstoffinduzierten Spannungs-Dehnungs-Zustands basiert auf dem Zellmodell, das kubische Zellen mit zentralen kugelförmigen Vertiefungen berücksichtigt. Die analytische Modellierung ergibt sich aus wechselseitig unterschiedlichen mathematischen Verfahren, die auf grundlegende Gleichungen der Festkörperkontinuumsmechanik (Hooke'sches Gesetz, Cauchy'sches Gesetz und Gleichgewichtsgleichungen) angewendet werden.
Der wasserstoffinduzierte Spannungs-Dehnungs-Zustand wird somit durch mehrere unterschiedliche Lösungen bestimmt, die Randbedingungen erfüllen. Aufgrund dieser unterschiedlichen Lösungen muss das Prinzip der minimalen potentiellen Gesamtenergie eines elastischen Festkörpers berücksichtigt werden. Neben den wasserstoffinduzierten Spannungen und Dehnungen wird auch das analytische Modell der wasserstoffinduzierten Rissbildung vorgestellt.
Das analytische Modell dieser Rissbildung umfasst die Bestimmung des Grenzzustands in Bezug auf die Rissentstehung und die mathematische Beschreibung der Rissform, die sich in einem isotropen metallischen Werkstoff ausbreitet. Die Ergebnisse dieses Buches sind in der Grundlagenforschung (Festkörpermechanik, theoretische Physik, Werkstoffkunde usw.), in der Ingenieurpraxis und im Rahmen von Grund- und Aufbaustudiengängen an Universitäten und Forschungsinstituten anwendbar.
| ISBN: | 9781536119060 |
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| Einband: | Taschenbuch |
| Erscheinungsjahr: | 2017 |
| Seitenzahl: | 108 |
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