Расчет ползучести, водородной коррозии

[AlexP 1]

Кто сталкивался с проблемами расчета высокотемпературной ползучести металла, с расчетом водородной коррозии (движение фронта наводораживания, изменеие характеристик материала, расчет НДС) на ЭВМ?

Может кто проконсультировать?

[vasilevs 0]

расчет ползучести в Msc.Marc есть

[vasilevs 0]

точнее не расчет,а учет

[AlexP 1]

Абсолютно верное замечание. Каюсь и посыпаю голову пеплом. :)

Меня интересует возможность расчета НДС одно и многослойных пластин и оболочек вращения, подверженных длительному тепловому и силовому нагружениям, с учетом повреждаемости материалов при ползучести. А так же то же самое в условиях действия водорода высоких параметров (температура и давление).

Вот.

Литература вся есть, результаты экспериментов известны. Есть (разрабатывается уже много лет ) ПО. Нужна уже имеющаяся и апробированная система САЕ для сравнительного расчета.

[graph 0]

не могу уверенно сказать, что поможет, но стоит посмотреть flac 3d v3

<noindex>http://www.itascacg.com/flac3d.html</noindex>

[vasilevs 0]

еще раз, все это можно сделать в Марке, но вот насчет водорода не уверен(по крайней мере напрямую)

Учет действия водорода можно наверное ввести через снижение пределов прочности/текучести/охрупчивания и тд

[diip7 0]

День добрый, AlexP.

Вобщем сейчас я занимаюсь как раз ращетом водорода в металле. Точнее говоря определяю распределение такового по материалу с учетом влияния вишеозначенных факторов (температура, давление, вобще говоря еще и электрическое поле влияет). Описать что же происходит с материалом зная поле распределения водорода - задачка уже совсем непростая. Каждый материал по-своему воспринимает наводораживание (точнее говоря типы металлов).

Видел одну чисто теоретическую неплохую работу : "Методы моделирования влияния окружающей среды на ползучесть и длительную прочность металлов" А.М.Локощенко.

Могу рассказать так же про собственно диффузию водорода. Кстати, распределение водорода я считал с помощью ANSYS ( ), я туда закомпилировал свой элемент и научился это делать.

А по поводу собственно влияния водорода на металл надо искать импортную литературу, в нет дофига. Для проведения опытов нужны деньги, потому, наверное, отечственной литературы встречается очень мало.

Так что если интересно - пишите письма, чем смогу помогу.

[AlexP 1]

Уважаемый diip7.

О влиянии водорода на металл литература есть. И довольно много.

Ажогин, Арчаков, Карпенко, Колачев, Куманин, Петров, Стеклов, Шрейдер, Овчинников, Ширяева. В Интернет есть десятки статей

Есть автореферат диссертации Смирнова Л.И. "ДИФФУЗИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ВОДОРОДНОЙ ПОДСИСТЕМЫ"

<noindex>http://www.phys.msu.su/rus/research/disser...-10-smirnov.pdf</noindex>

Рекомендую. С удовольствием почитал бы саму диссертацию.

Из литературы могу порекомендовать работу Овчинникова И.Г. "Работоспособность конструкций в условиях высокотемпературной водородной коррозии" Саратовский ГТУ 2003 г. 176 с.

Статьи см.

<noindex>http://www.kti.ru/konf/konf2005/Arhive/Vol...1/V-1-82-98.pdf</noindex>

Но вот с расчетом на ЭВМ существуют определенные проблемы.

Кроме ссылок на "самодельное" ПО, для решения одной отдельно взятой модели я не нашел ничего. И где взять эту программу

Одно программа разработана у нас в институте. Для равномерной коррозии. (работать пока в ней чрезвычайно неудобно, т.к. нет интерфейса, все описывается и корректируется в один файл, типа Log в ANSYS)

<noindex>http://www.kti.ru/konf/konf2005/Arhive/Vol...1/V-1-33-48.pdf</noindex>

С чем только сравнить расчеты? А как считать для коррозии с трещинообразованием? То, что есть в литературе - это тема отдельной диссертации (докторской) и причем не одной.

Результатов экспериментов моловато, да и те иногда не совсем подходящи.

Учет влияния ползучести вроде ввели в ANSYS (в какой то рекламе видел).

Но это только ползучесть.

Вот Вы написали, что в ANSYS посчитали распределение водорода. Можно получить немного иллюстраций? Или может сам log файл (это я нахальничаю)?

С Ansys мы работаем.

[Galitsky 5]

Моделирование диффузии возможно в ABAQUS. В документации, например, приведены два примера подобных расчетов:

<noindex>http://abaqusdoc.ucalgary.ca:2080/v6.5/boo...7s01aex103.html</noindex>

<noindex>http://abaqusdoc.ucalgary.ca:2080/v6.5/boo...7s01aex102.html</noindex>

Вообще, реализации модели водородной хрупкости в коммерческих программах мной не замечено. Это не значит, что введение в те же ANSYS и ABAQUS таких моделей невозможно. Просто для подтверждения расчетов, сделанных в своих разработках, - это вряд ли уместно.

Для верификации таких расчетов целесообразно все же проводить сверку с эскпериментальными данными.

[AlexP 1]

... Просто для подтверждения расчетов, сделанных в своих разработках, - это вряд ли уместно.

Для верификации таких расчетов целесообразно все же проводить сверку с эскпериментальными данными.

<{POST_SNAPBACK}>

В литературе по водородной коррозии в основном ссылки на эксперименты 60-70 -х гг.

Вообще-то много экспериментов должно было быть для разработки в КБХА кислородно-водородного двигателя РД-0120 (для "Энергии" - "Бурана"). Там давление до 700 атмосфер и температура от -250 до +850 С. Но данных экспериментов не нашел.

В 80-90 -е гг. экспериментировали разве что нефтянники - сероводородосодержащие среды, коррозионное растрескивание.

Но это в основном водород достаточно низкого давления и температуры. И достаточно старые материалы.

Для новых сталей, разработанных в 90-е гг., особенно многослойных - материала нет. Можно только считать, что если для многослойной ст.20+12Х18Н10Т результат сошелся с экспериментом, то и для другого набора будет так же верным.

Как один из вариантов подтверждения правильности примененной методики расчетов может быть сверка с результатами расчетов в другой программе.

Хотя по большому счету это докажет только одно - то, что методики и алгоритмы расчета в обоих программах схожи. Но для успокоения совести - пойдет.

[Dimych2007 0]

Уважаемые коллеги, не попадались ли кому - нибудь из вас расчеты процессов наводораживания сталей в водорододосодержащих средах методом конечных элементов? С вопросом перераспределения водорода в металле применительно к сварочным задачам разобрался, а вот смоделировать натекание водорода в металл в процессе эксплуатации не могу. Нет долго перекапывал, но ничего не выкопал...

[romanoff 0]

Диффузию с помощью МКЭ в принципе можно рассчитать в DEFORM.

[AlexP 1]

Диффузию с помощью МКЭ в принципе можно рассчитать в DEFORM.

Из распространенных МКЭ пакетов водород в металлах считает ABAQUS

<noindex>http://abaqusdoc.ucalgary.ca:2080/v6.5/boo...7s01aex102.html</noindex>

7.1.1 Hydrogen diffusion in a vessel wall section

Рекомендую так же пройтись по ссылкам:

<noindex>http://www.corrosion-doctors.org/index.htm</noindex>

<noindex>http://www.worldcatlibraries.org/search?q=...qt=results_page</noindex>

<noindex>http://www.hghouston.com/index.html</noindex>

Хороший набор статей по диффузии водорода в металлах на сайте

<noindex>http://profbeckman.narod.ru/</noindex>

Кое что из книг по водородной коррозии я выложил на

<noindex>http://www.kti.ru/elib/elib.aspx?CID=264</noindex>

Книга по расчету сварных соединений "Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности" автор: Винокуров В.А.:

<noindex>http://www.kti.ru/elib/article.aspx?RID=519</noindex>