Modelli analitici delle sollecitazioni indotte dall'idrogeno nei materiali I

Titolo originale:

Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I

Contenuto del libro:

Questo libro tratta i modelli analitici delle sollecitazioni indotte dall'idrogeno nei materiali metallici. I modelli analitici, presentati in questo primo volume, sono determinati per materiali metallici isotropi.

In generale, l'idrogeno si accumula nei materiali metallici sotto forma di vari tipi di molecole. Per quanto riguarda la modellazione analitica delle sollecitazioni indotte dall'idrogeno, il materiale metallico isotropo di dimensioni finite è sostituito da un sistema multi-cavità di dimensioni infinite, che consiste in una matrice metallica isotropa infinita con cavità sferiche periodicamente distribuite. I vari tipi di molecole vengono quindi accumulati in queste cavità sferiche.

La determinazione analitica dello stato di tensione-deformazione indotto dall'idrogeno si basa sul modello cellulare, che considera celle cubiche con cavità sferiche centrali. La modellazione analitica deriva da procedure matematiche reciprocamente diverse, applicate alle equazioni fondamentali della meccanica dei continui solidi (legge di Hooke, legge di Cauchy ed equazioni di equilibrio).

Lo stato di tensione-deformazione indotto dall'idrogeno è quindi determinato da diverse soluzioni che soddisfano le condizioni al contorno. A causa di queste diverse soluzioni, è necessario considerare il principio della minima energia potenziale totale di un corpo solido elastico. Oltre alle sollecitazioni e alle deformazioni indotte dall'idrogeno, viene presentato anche il modello analitico della formazione di cricche indotte dall'idrogeno.

Il modello analitico di questa formazione di cricche comprende la determinazione dello stato limite rispetto all'innesco della cricca e la descrizione matematica della forma della cricca che si propaga nel materiale metallico isotropo. I risultati di questo libro sono applicabili nell'ambito della ricerca di base (meccanica dei solidi continui, fisica teorica, scienza dei materiali, ecc.), nelle pratiche ingegneristiche e negli studi universitari e postuniversitari presso università e istituti di ricerca.