蠕变是指 固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。这种现象与塑性变形不同,塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现,而蠕变只要应力的作用时间相当长,即使在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。许多材料(如金属、塑料、岩石和冰)在一定条件下都表现出蠕变的性质。由于蠕变,材料在某瞬时的应力状态,一般不仅与该瞬时的变形有关,而且与该瞬时以前的变形过程有关。
蠕变可以分为三个主要阶段:
初始蠕变或过渡蠕变:
应变随时间延续而增加,但增加的速度逐渐减慢。
稳态蠕变或定常蠕变:
应变随时间延续而匀速增加,这个阶段较长。
加速蠕变:
应变随时间延续而加速增加,直达破裂点。
蠕变在高温环境下尤为明显,对工程结构的设计和材料选择具有重要意义。例如,在高温下,金属材料的蠕变可能导致结构的失效,因此在设计和使用高温设备时,需要考虑材料的蠕变性能。
建议在实际应用中,通过实验和计算来评估材料在不同温度和应力条件下的蠕变行为,以确保结构的安全性和可靠性。