Modelos analíticos de tensiones inducidas por hidrógeno en materiales I

Título original:

Analytical Models of Hydrogen-Induced Stresses in Materials I

Contenido del libro:

Este libro trata de los modelos analíticos de las tensiones inducidas por el hidrógeno en materiales metálicos. Los modelos analíticos, que se presentan en este primer volumen, se determinan para materiales metálicos isótropos.

En general, el hidrógeno se acumula en los materiales metálicos en forma de diversos tipos de moléculas. Por lo que respecta a la modelización analítica de las tensiones inducidas por el hidrógeno, el material metálico isótropo de dimensiones finitas se sustituye por un sistema multihueco de dimensiones infinitas, que consiste en una matriz metálica isótropa infinita con huecos esféricos distribuidos periódicamente. En estos huecos esféricos se acumulan los distintos tipos de moléculas.

La determinación analítica del estado de tensión-deformación inducido por el hidrógeno se basa en el modelo celular, que considera células cúbicas con huecos esféricos centrales. La modelización analítica resulta de procedimientos matemáticos mutuamente diferentes, que se aplican a ecuaciones fundamentales de la mecánica del continuo sólido (ley de Hooke, ley de Cauchy y ecuaciones de equilibrio).

De este modo, el estado de tensión-deformación inducido por el hidrógeno viene determinado por varias soluciones diferentes, que cumplen las condiciones de contorno. Debido a estas diferentes soluciones, es necesario tener en cuenta el principio de la energía potencial total mínima de un cuerpo sólido elástico. Además de las tensiones y deformaciones inducidas por el hidrógeno, también se presenta el modelo analítico de la formación de grietas inducidas por el hidrógeno.

El modelo analítico de esta formación de grietas incluye la determinación del estado límite con respecto al inicio de la grieta y la descripción matemática de la forma de la grieta propagada en el material metálico isótropo. Los resultados de este libro son aplicables en la investigación básica (mecánica del continuo sólido, física teórica, ciencia de los materiales, etc.), en las prácticas de ingeniería y en los estudios de grado y postgrado en universidades e institutos de investigación.