Bitte benutzen Sie diese Kennung, um auf die Ressource zu verweisen:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39554
Titel: | Calculation of electric potentials on the surfaces of interaction of deformable metal bodies with hydrogen-containing environment |
Sonstige Titel: | Розрахунок електричних потенціалів на поверхнях взаємодії деформовних металевих тіл з водневовмісним середовищем |
Autor(en): | Стащук, Микола Григорович Пукач, Петро Ярославович Ірза, Євген Михайлович Гром’як, Роман Сильвестрович Стащук, Назар Миколайович Stashchuk, Mykola Pukach, Petro Irza, Evgen Hromyak, Roman Stashchuk, Nazar |
Affiliation: | Фізико-механічний інститут імені Г. В. Карпенка НАН України, Львів, Україна Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна Інститут прикладних проблем механіки і математики імені Я. С. Підстригача НАН України, Львів, Україна Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Технічний коледж національного університету «Львівська політехніка», Львів, Україна Karpenko Physico-mechanical Institute of the NAS of Ukraine, Lviv, Ukraine Lviv Politechnic National University, Lviv, Ukraine The Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, National Academy of Sciences of Ukraine, Lviv, Ukraine Ternopil Ivam Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine Technical College of Lviv Politechnic National University, Lviv, Ukraine |
Bibliographic description (Ukraine): | Calculation of electric potentials on the surfaces of interaction of deformable metal bodies with hydrogen-containing environment / Mykola Stashchuk, Petro Pukach, Evgen Irza, Roman Hromyak, Nazar Stashchuk // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2021. — Vol 104. — No 4. — P. 98–108. |
Bibliographic description (International): | Stashchuk M., Pukach P., Irza E., Hromyak R., Stashchuk N. (2021) Calculation of electric potentials on the surfaces of interaction of deformable metal bodies with hydrogen-containing environment. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 104, no 4, pp. 98-108. |
Is part of: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 4 (104), 2021 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 4 (104), 2021 |
Journal/Collection: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Issue: | 4 |
Volume: | 104 |
Erscheinungsdatum: | 25-Jan-2022 |
Submitted date: | 22-Okt-2021 |
Date of entry: | 25-Dez-2022 |
Herausgeber: | ТНТУ TNTU |
Place of the edition/event: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.098 |
UDC: | 539.4 |
Stichwörter: | деформівне металеве тіло електричний потенціал діелектрична стала подвійний електричний шар електрострикційний коефіцієнт відносне об`ємне розширення питома електроємність металу густина розподілу заряду водневовмісне середовище deformable metal bodies electric potential dielectric constant electrical double layer electrostrictive ratio volume dilatation specific capacitance of metal charge density hydrogen-containing medium |
Number of pages: | 11 |
Page range: | 98-108 |
Start page: | 98 |
End page: | 108 |
Zusammenfassung: | У переважній більшості експлуатація металевих конструкцій в робочих умовах призводить до того, що на ці конструкції або на певні їх елементи постійно діють не лише механічні фактори (навантаження, залишкові напруження і т. п.), але й навколишнє середовище. Елементи трубопроводів, несучі ділянки тепло- та гідроелектростанцій, металеві конструкції мостів протягом усього терміну експлуатації перебувають під впливом середовища, яке їх заповнює або оточує. Таке оточення, залежно від вмісту в ньому кислот та лугів, а також водневовмісних середовищ може виступати як корозійне. Слід також зауважити, що вплив водневовмісного середовища та дія механічних факторів є одночасні й взаємоповʼязані між собою, що дуже часто призводить до крихкого чи квазікрихкого руйнування металу. Тому проблема оцінювання основних інженерних параметрів (міцності, надійності й т. п.) металевих конструкцій, які зазнають корозійного впливу при одночасній дії механічних силових факторів, на даний момент є актуальною проблемою промислової експлуатації. В роботі виконано постановку задач на основі торії пружності, електродинаміки, теоретичної електрохімії та рівнянь математичної фізики. За встановленими аналітичними співвідношеннями для розрахунків ефективних електропотенціалів й відповідними числовими експериментами проведено оцінювання електричних потенціалів на поверхнях взаємодії деформівних металевих тіл із водневовмісним середовищем. In most cases the metal structures service under operating conditions results in the fact that these structures or their certain elements are constantly affected not only by mechanical factors (load, residual stresses, etc.), but also by the environment. Elements of pipelines, load-bearing sections of thermal and hydroelectric power stations, metal structures of bridges are all influenced by the environment that fills or surrounds them. Such environment depending on the content of acids and alkalis, a number of hydrogen-containing media can be corrosive. It should be also noted that the influence of such corrosive environment and mechanical factors influence are simultaneous and interrelated resulting very often in brittle or quasi-brittle metal fracture. Therefore, the problem of estimating the basic metal structures engineering parameters (strength, reliability, etc.) that are corroded by the simultaneous action of mechanical force factors, is currently an important problem of industrial operation. The paper presents problems based on the theory of elasticity, electrodynamics, theoretical electrochemistry and equations of mathematical physics. According to the established analytical ratios for the calculations of effective electric potentials and the corresponding numerical experiments, the estimation of electric potentials on the surfaces of interaction of deformable metal bodies with hydrogen-containing medium is carried out. |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39554 |
ISSN: | 2522-4433 |
Copyright owner: | © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2021 |
URL for reference material: | https://doi.org/10.1007/s11003-020-00403-3 https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.07.093 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.044 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.02.134 https://doi.org/10.1007/s11003-018-0142-y https://doi.org/10.1007/BF02537549 https://doi.org/10.1007/BF00720918 |
References (Ukraine): | 1. Стащук М. Г., Ірза Є. М. Оптимізація режимів термообробки елементів конструкцій з функціонально-градієнтних матеріалів. Фіз.-хім. механіка матеріалів. 2020. 56. № 1. С. 101–105. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-020-00403-3 2. Стащук Н. Г. Задачи механики упругих тел с трещиноподобными дефектами. К.: Наук. думка, 1993. 358 с. 3. Стащук М. Г. Визначення електродного потенціалу та струмів корозії уздовж поверхонь концентраторів напружень. Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій. Випуск 2: В 3-х т. / під заг. ред. Панасюка В. В. Львів: Каменяр, 1999. Т. 2. С. 213–219. 4. Стащук М. Г. Електродний потенціал на межі «напружений метал-середовище». Проблеми корозії та корозійного захисту матеріалів. 2000. № 1. С. 222–225. 5. Антропов Л. І. Теоретична електрохімія. К.: Либідь, 1993. 544 с. 6. Бурак Я. Й., Галапац Б. П., Гнідець Б. М. Фізико-механічні процеси в електропровідних тілах. Київ: Наук. думка, 1978. 232 с. 7. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. 464 с. 8. Измайлов Н. А. Электрохимия растворов. М.: Химия, 1976. 488 с. 9. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977. 736 с. 10. Матвеев А. Н. Электродинамика. М.: Высш. школа, 1981. 383 с. 11. Иоссель Ю. Я., Кленов Г. Э. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов. Справ. изд. М.: Металлургия, 1984. 272 с. 12. Пукач П. Я. Якісні методи дослідження нелінійних коливальних систем: Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. 288 с. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.07.093 13. Stashchuk M., Dorosh M. Evaluation of hydrogen stresses in metal and redistribution of hydrogen around crack-like defects. International journal of hydrogen energy. 37. 2012. 14687–14696 p. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.044 14. Stashchuk M., Nytrebych Z., Hromyak R. Evaluation of theoretical strength of porous materials according to catastrophe theory. Scientific journal of TNTU. 2020. No. 3 (99). P. 44–54. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.02.134 15. Stashchuk M., Boiko V., Hromyak R. Determination of hydrogen concentration influence on stresses in structures. Scientific journal of TNTU. 2019. No. 2 (94). P. 134–143. DOI: DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-018-0142-y 16. Stashchuk M. H. Influence of Hydrogen Concentration on the Stresses in a Solid Metallic Cylinder. Materials Science. 2018. Vol. 53. No. 6. P. 823–831. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02537549 17. Tkachev V. I., Levina I. M., Ivas'kevych L. M. Distinctive features of hydrogen degradation of heat-resistant alloys based on nickel. Mater Sci. 33. No. 4. 1997. Р. 524–531. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02537549 18. Maksimovich G., Kholodnyi V., Belov V., Tretyak I., Ivas'kevich L., Slipchenko T. Influence of gaseous hydrogen on the strength and plasticity of high- temperature strength nickel alloys. Soviet Materials Science. 20. No. 3. 1984. Р. 252–255. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00720918 |
References (International): | 1. Stashchuk M. H., Irza Ye. M. Optymizatsiia rezhymiv termoobrobky elementiv konstruktsii z funktsionalno-hradiientnykh materialiv. Fiz.-khim. mekhanika materialiv. 2020. 56. No. 1. P. 101–105. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-020-00403-3 2. Stashchuk N. H. Zadachy mekhanyky upruhykh tel s treshchynopodobnуmy defektamy. K.: Nauk. dumka, 1993. 358 p. 3. Stashchuk M. H. Vyznachennia elektrodnoho potentsialu ta strumiv korozii uzdovzh poverkhon kontsentratoriv napruzhen. Mekhanika ruinuvannia materialiv i mitsnist konstruktsii. Vypusk 2: V 3-kh t. / pid zah. red. Panasiuka V. V. Lviv: Kameniar, 1999. T. 2. P. 213–219. 4. Stashchuk M. H. Elektrodnyi potentsial na mezhi “napruzhenyi metal-seredovyshche”. Problemy korozii ta koroziinoho zakhystu materialiv. 2000. No. 1. P. 222–225. 5. Antropov L. I. Teoretychna elektrokhimiia. K.: Lybid, 1993. 544 p. 6. Burak Ya. Y., Halapats B. P., Hnidets B. M. Fizyko-mekhanichni protsesy v elektroprovidnykh tilakh. Kyiv: Nauk. dumka, 1978. 232 p. 7. Frolov Yu. H. Kurs kolloydnoi khymyy. Poverkhnostnye yavlenyia y dyspersnye systemy. M.: Khymyia, 1988. 464 p. 8. Yzmailov N. A. Elektrokhymyia rastvorov. M.: Khymyia, 1976. 488 p. 9. Tykhonov A. N., Samarskyi A. A. Uravnenyia matematycheskoi fyzyky. M.: Nauka, 1977. 736 p. 10. Matveev A. N. Elektrodynamyka. M.: Vyssh. shkola, 1981. 383 p. 11. Yossel Yu. Ya., Klenov H. E. Matematycheskye metody rascheta elektrokhymycheskoi korrozyy y zashchyty metallov. Sprav. yzd. M.: Metallurhyia, 1984. 272 p. 12. Pukach P. Ya. Yakisni metody doslidzhennia neliniinykh kolyvalnykh system: Lviv: Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2014. 288 p. 13. Stashchuk M., Dorosh M. Evaluation of hydrogen stresses in metal and redistribution of hydrogen around crack-like defects. International journal of hydrogen energy. 37. 2012. 14687–14696 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.07.093 14. Stashchuk M., Nytrebych Z., Hromyak R. Evaluation of theoretical strength of porous materials according to catastrophe theory. Scientific journal of TNTU. 2020. No. 3 (99). P. 44–54. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.044 15. Stashchuk M., Boiko V., Hromyak R. Determination of hydrogen concentration influence on stresses in structures. Scientific journal of TNTU. 2019. No. 2 (94). P. 134–143. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.02.134 16. Stashchuk M. H. Influence of Hydrogen Concentration on the Stresses in a Solid Metallic Cylinder. Materials Science. 2018. Vol. 53. No. 6. P. 823–831. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-018-0142-y 17. Tkachev V. I., Levina I. M., Ivas'kevych L. M. Distinctive features of hydrogen degradation of heat-resistant alloys based on nickel. Mater Sci. 33. No. 4. 1997. Р. 524–531. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02537549 18. Maksimovich G., Kholodnyi V., Belov V., Tretyak I., Ivas'kevich L., Slipchenko T. Influence of gaseous hydrogen on the strength and plasticity of high- temperature strength nickel alloys. Soviet Materials Science. 20. No. 3. 1984. P. 252–255. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00720918 |
Content type: | Article |
Enthalten in den Sammlungen: | Вісник ТНТУ, 2021, № 4 (104) |
Dateien zu dieser Ressource:
Datei | Beschreibung | Größe | Format | |
---|---|---|---|---|
TNTUSJ_2021v104n4_Stashchuk_M-Calculation_of_electric_98-108.pdf | 5,38 MB | Adobe PDF | Öffnen/Anzeigen | |
TNTUSJ_2021v104n4_Stashchuk_M-Calculation_of_electric_98-108.djvu | 511,02 kB | DjVu | Öffnen/Anzeigen | |
TNTUSJ_2021v104n4_Stashchuk_M-Calculation_of_electric_98-108__COVER.png | 1,26 MB | image/png | Öffnen/Anzeigen |
Alle Ressourcen in diesem Repository sind urheberrechtlich geschützt, soweit nicht anderweitig angezeigt.