Чепіль О. Я. Методологія локального енергетичного підходу для прогнозування довговічності конструктивних елементів енергетичного обладнання за їх повзучості та наводнювання

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0524U000309

Здобувач

Спеціальність

  • 01.02.04 - Механіка деформівного твердого тіла

25-09-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 35.226.02

Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка Національної академії наук України

Анотація

У дисертаційній роботі подано методологію оцінювання впливу водневовмісного середовища на довготривалу міцність конструктивних елементів теплоенергетичного обладнання за повзучості. В методології об’єднано розрахункову методику визначення енергії деформування та кінетики нагромадження пошкоджень із врахуванням наводнювання матеріалу за високотемпературної повзучості, локальний енергетичний критерій руйнування та експериментальну методику визначення енергії руйнування. Для високої достовірності побудови кривих нагромадження пошкоджень у матеріалі вперше розроблено феноменологічну узагальнену модель, яка враховує вплив наводнювання матеріалу на нагромадження мікродефектів під час високотемпературного пружно-пластичного деформування. Вперше визначено та оцінено, з використанням запропонованої методики, енергію деформування цілого елемента конструкцій за експлуатаційних умов і складної геометрії та локальні об’єми концентрації напружень. Розроблено алгоритми та програми для розрахунку методом скінченних елементів напружено-деформованого стану та концентрацій водню, які в подальшому використано для визначення енергії деформування. На розроблені програми отримано свідоцтво про авторське право. Апробовано запропоновані методики і отримано їх задовільну збіжність з експериментальними та розрахунковими літературними даними. З використанням представленої методології для прогнозування довговічності конструктивних елементів енергетичного обладнання за їх повзучості та наводнювання визначено залишковий ресурс елементів теплоенергетичного обладнання за експлуатаційних умов із врахуванням агресивного середовища, складної геометрії а також попереднього деформування матеріалу.

Публікації

1. Hembara О.V., Chepil O.Y., Hembara N.Т. Influence of the Parameters of Discretization on the Accuracy of Numerical Solution of the Three-Dimensional Problem of Hydrogen Diffusion // Materials Science. – 2016.–52(2). P. 280–286

2. Hembara О.V., Chepil O.Y., Hembara Т.V. Application of the Energy Approach to the Evaluation of the Serviceability of the Drum of a Steam Boiler Subjected to Thermal Cycling and Hydrogenation

3. Fabing Qin, Hembara О.V., Chepil O.Y. Modeling of the influence of hydrogen on the bearing ability of elements of the power-generating equipment under the conditions of temperature creep // Materials Science. ‒ 2018. ‒ 53, № 4. ‒ P. 532–540

4. Chang Shu, Hembara О.V., Chepil O.Y. Calculation of the Lifetime of Heat and Power Equipment Under Long-Term Static Loading, High Temperature, and the Action of Hydrogen// Materials Science. ‒ 2018. ‒ T. 54, № 1. ‒ P. 107–114.

5. Jiang Qiongqin, Hembara О.V., Chepil O.Y. Modeling of the influence of hydrogen on the accumulation of defects in steels under high-temperature creep // Materials science. – 2019.–55, №2. –P.251–259

6. Chepil O.Y., Shtoiko I. P. Distribution of hydrogen concentration in a compact specimen under the conditions of electrolytic hydrogenation // Materials science. – 2019.–55, №3. –P.392–396

7. The energy approach to the evaluation of hydrogen effect on the damage accumulation/ Ya. Ivanytskyi, Ye. Kharchenko, O. Hembara, O. Chepil, Ya. Sapuzhak, N. Hembara // Procedia Structural Integrity. – 2019. – 16. – С. 126–133. DOI: 10.1016/j.prostr.2019.07.031

8. Influence of temperature and hydrogen on fatigue fracture of 10kh15n27t3v2mr steel/ O. Hembara, O. Chepil, T. Hembara, V. Mochulskyi, Ya. Sapuzhak// Journal of Theoretical and Applied Mechanics. –2020. – 58, 1. – Р. 3–15. DOI: 10.15632/jtam-pl/115214

9. Zhigang Liu, Chepil O.Y., Sapuzhak Ya. І. Mathematical Modeling of Damage Accumulation under the Conditions of Creep and Corrosion Cracking of Structural Materials // Materials Science. – 2021.–56, №6. –P.764–770

10. Ming W., Hembara O.V., Chepil O.Y. Computer Modeling of the Influence of Hydrogenation on the Durability of Pipe Elements // Materials Science. – 2021.–57, №1. – P.128–134

11. Hembara O.V., Chepil O.Y. Modeling of the Deformation of Structural Elements Under the Conditions of Creep, Corrosion Cracking, and Hydrogenation // Materials Science. – 2022. – 57, №4. – P.557–561

12. Influence of Hydrogen on the Fracture Resistance of Pre-Strained Steam Generator Steel 22K/ Maciej Dutkiewicz, Oksana Hembara, Yaroslav Ivanytskyi, Mykola Hvozdiuk, Olha Chepil, Mykhailo Hrynenko, Nazar Hembara.// Materials. – 2022. – 15 (19). – 6596

13. Evaluation of the Influence of the Hydrogenation of Metal on the Durability of Heat-Exchanger Tubes of Steam Generators/ O.V. Hembara, О.Y. Chepil, N.Т. Hembara, А.М. Syrotyuk // Materials Science. – 2022. – 58, №3. –P.325–330

14. A New Energy Approach to Predicting Fracture Resistance in Metals/ M. Dutkiewicz, O. Hembara, O. Chepil, M. Hrynenko, T. Hembara // Materials. – 2023. – 16 (4). – P. 1566

15. Assessing of the Life Time of a Shaft with a Crack in Hydrogen/ O.V. Hembara, O.M. Holian, O.Y. Chepil, V.M. Paliukh, Y.I. Sapuzhak, I.M. Soviak // Materials Science. – 2023. – 59, №2. – P.191–197

16. Hembara O., Syrotyuk A., Chepil O., Sapuzhak Y., Hembara N. Evaluation of Increased Local Hydrogen Concentration in the Vicinity of Various Types of Defects in Low-Alloyed// Steels. Procedia Structural Integrity. – 2024.– 59, –P.190-197.

Файли

Схожі дисертації