Molti sono i modelli sviluppati in letteratura per studiare e interpretare i meccanismi alla base dell’infragilimento da idrogeno in acciai, attraverso sia prove sperimentali sia simulazioni numeriche. Tali meccanismi, tuttavia, non sono ancora definiti univocamente, e la discussione in merito al fenomeno dell’infragilimento da idrogeno è tuttora aperta. Questo lavoro ha come scopo lo sviluppo di un modello numerico 2D attraverso il metodo degli elementi finiti, cioè su scala macroscopica, per simulare il comportamento meccanico di un acciaio in presenza di idrogeno. Nelle analisi è schematizzata una prova di tenacità effettuata su provini C(T), senza e con idrogeno. I parametri del modello, in particolare, sono inizialmente tarati senza idrogeno, sulla base dei dati sperimentali. Tramite successive analisi, si definiscono le concentrazioni dell’idrogeno nei siti interstiziali e nelle trappole e alla fine si determina la risposta meccanica del materiale in presenza di idrogeno. Questo valore confrontato con quello sperimentale permette di convalidare il modello numerico. I risultati di questo confronto sono incoraggianti: il modello può diventare uno strumento utile per lo studio dell’effetto infragilente dell’idrogeno.

STUDIO NUMERICO DEL COMPORTAMENTO MECCANICO DI UN ACCIAIO IN PRESENZA DI IDROGENO

COLOMBO, CHIARA;GOBBI, GIORGIA;VERGANI, LAURA MARIA
2014

Abstract

Molti sono i modelli sviluppati in letteratura per studiare e interpretare i meccanismi alla base dell’infragilimento da idrogeno in acciai, attraverso sia prove sperimentali sia simulazioni numeriche. Tali meccanismi, tuttavia, non sono ancora definiti univocamente, e la discussione in merito al fenomeno dell’infragilimento da idrogeno è tuttora aperta. Questo lavoro ha come scopo lo sviluppo di un modello numerico 2D attraverso il metodo degli elementi finiti, cioè su scala macroscopica, per simulare il comportamento meccanico di un acciaio in presenza di idrogeno. Nelle analisi è schematizzata una prova di tenacità effettuata su provini C(T), senza e con idrogeno. I parametri del modello, in particolare, sono inizialmente tarati senza idrogeno, sulla base dei dati sperimentali. Tramite successive analisi, si definiscono le concentrazioni dell’idrogeno nei siti interstiziali e nelle trappole e alla fine si determina la risposta meccanica del materiale in presenza di idrogeno. Questo valore confrontato con quello sperimentale permette di convalidare il modello numerico. I risultati di questo confronto sono incoraggianti: il modello può diventare uno strumento utile per lo studio dell’effetto infragilente dell’idrogeno.
Atti del 43° Convegno Nazionale AIAS (Associazione Italiana per l'Analisi delle Sollecitazioni)
infragilimento da idrogeno; legge di trazione separazione; elementi coesivi; elementi finiti
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