Phase field modelling to predict hydrogen-assisted failures in elastic-plastic materials

  1. A. Díaz 2
  2. E. Martínez-Pañeda 3
  3. L.B. Peral 12
  4. I.I. Cuesta 2
  5. J.M. Alegre 2
  1. 1 SIMUMECAMAT Research Group. Universidad de Oviedo
  2. 2 Structural Integrity Research Group (GIE). Universidad de Burgos
  3. 3 Mechanics of Infrastructure Materials Group. Imperial College London
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Revista:
Revista española de mecánica de la fractura

ISSN: 2792-4246

Año de publicación: 2023

Número: 5

Páginas: 169-174

Tipo: Artículo

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Resumen

La predicción de la fragilización por hidrógeno mediante modelos numéricos es todavía un campo abierto debido a la complejidad de los fenómenos involucrados. En el presente trabajo se resumen y comparan los enfoques por Elementos Finitos para su modelización, poniendo el foco en modelos de phase field. La formulación phase field no solo se limita a fracturas frágiles, sino que incluye una extensión dúctil; además, los efectos del hidrógeno se modelizan mediante una reducción en la energía de fractura local, que puede basarse en cálculos atomísticos de descohesion pero también puede ser ajustada experimentalmente. Este marco numérico acoplado incluye el transporte de hidrógeno y es implementado en el software Comsol Multiphysics. Se analiza como ejemplo una placa con grieta lateral para demostrar la influencia de la energía de fractura o del endurecimiento. Por último, se capturan la fragilización por hidrógeno ante diferentes niveles de concentración y se reproducen los efectos de la velocidad de deformación debido al carácter transitorio de la redistribución de hidrógeno.

Fuente de los datos: Dialnet