蠕變是指固體材料在應(yīng)力作用下,緩慢且長久變形的趨勢。蠕變可能是由于材料長期暴露于低于材料屈服強度的高應(yīng)力下的結(jié)果。
當材料長時間處于高溫或者接近熔點時,蠕變會更嚴重。蠕變速率常常隨著溫度升高而加劇。蠕變速率與材料性質(zhì)、加載時間、加載溫度和加載應(yīng)力有關(guān)。
根據(jù)加載應(yīng)力和持續(xù)時間,蠕變可能會變得很大,以至于一些部件可能會失效。例如,航空發(fā)動機渦輪葉片的蠕變,將會使葉片與外殼相接觸,導致葉片的失效。
評估高應(yīng)力或高溫環(huán)境下工作的元件時,蠕變通常是設(shè)計工程師們關(guān)心的問題。蠕變是一種變形機制,或構(gòu)成一種破壞模式。與脆性斷裂不同,在應(yīng)力作用下,蠕變不是突然發(fā)生的,相反,應(yīng)變會在長時間的應(yīng)力作用下慢慢積累。因此,蠕變是一種“隨時間變化的”變形。它的工作原理遵循胡克定律(應(yīng)力與應(yīng)變成正比)。
蠕變的發(fā)生是漸進式的,其結(jié)果往往是破壞性的,用現(xiàn)在的一手流行歌曲形容像是“驚雷”給人一種“于無聲處響驚雷”的感覺。但有些場合也不是這樣例如,混凝土的適度蠕變有時是受歡迎的,因為它減輕了可導致裂縫的拉伸應(yīng)力。
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