
【化】 creep; creep deformation
蠕变(Creep)是材料科学和工程力学中的重要概念,指固体材料在恒定应力下随时间推移发生缓慢、持续的塑性变形现象。该术语对应的英文为“creep”,源自材料在高温或长期载荷下的“爬行”特性。
从学科应用角度,蠕变现象常见于以下领域:
典型蠕变曲线包含三个阶段:初期瞬态蠕变、稳态蠕变和加速蠕变断裂。其数学模型常用Norton方程描述: $$ dot{epsilon} = Asigma^n e^{-Q/(RT)} $$ 式中$dot{epsilon}$为应变率,$sigma$为应力,$Q$为激活能,$R$为气体常数,$T$为绝对温度。
蠕变是材料在恒定应力作用下,随时间推移发生缓慢且不可逆的塑性变形的现象。以下是详细解释:
蠕变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。与普通塑性变形不同,它不需要超过弹性极限,只需应力作用时间足够长即可发生。例如金属管道在长期承压后逐渐变形,或冰川底部岩石因重力缓慢流动均属于蠕变现象。
蠕变会导致材料长期强度下降,可能引发结构失效。例如:
材料的抗蠕变能力可通过长期强度衡量,即材料在无限长时间内不破裂的最大应力值。
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