蠕变柔量英文解释翻译、蠕变柔量的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 creep compliance
分词翻译:
蠕变的英语翻译:
【化】 creep; creep deformation
柔量的英语翻译:
【建】 compliance
专业解析
蠕变柔量(Creep Compliance)是材料力学中描述材料在恒定应力作用下,其变形随时间发展的一个关键流变学参数。它反映了材料抵抗恒定应力下持续变形的能力,是材料粘弹性行为的重要表征。
1. 中英文术语对照与核心定义
- 中文: 蠕变柔量
- 英文: Creep Compliance
- 定义: 蠕变柔量 ( J(t) ) 定义为在施加恒定应力 ( sigma_0 ) 后,材料在时间 ( t ) 产生的应变 ( epsilon(t) ) 与该恒定应力的比值。其数学表达式为:
$$
J(t) = frac{epsilon(t)}{sigma_0}
$$
它描述了材料在恒定载荷下,其变形(应变)随时间增加的“柔软”程度或“顺从”程度。柔量值越大,表示在相同应力下材料产生的应变越大,即材料越“软”。
2. 物理意义与重要性
- 蠕变柔量直接量化了材料在恒定应力下的时间依赖性变形行为。它包含了材料的弹性响应(瞬时变形)和粘性响应(随时间发展的变形)。
- 它是研究材料长期力学性能、预测结构在持续载荷下的变形和失效的关键参数,广泛应用于高分子材料(塑料、橡胶)、混凝土、金属高温环境、生物组织等领域。
- 蠕变柔量 ( J(t) ) 与蠕变模量 ( E_c(t) ) (有时也称为应力松弛模量,但在恒定应变下测量) 互为倒数关系(在线性粘弹性范围内): ( E_c(t) = frac{1}{J(t)} )。模量反映材料的“刚度”,而柔量反映其“柔软度”。
3. 典型单位
蠕变柔量的国际单位制(SI)单位是帕斯卡的倒数(Pa⁻¹) 或平方米每牛顿(m²/N)。常用单位还包括平方厘米每达因(cm²/dyn)(在厘米-克-秒单位制中)。
4. 相关概念
- 蠕变 (Creep): 材料在恒定应力下,应变随时间增加的现象。
- 松弛模量 (Relaxation Modulus): 在恒定应变下,应力随时间衰减的函数 ( E_r(t) )。
- 粘弹性 (Viscoelasticity): 材料同时表现出粘性(类似流体,变形与时间相关)和弹性(类似固体,瞬时恢复)特性的力学行为。
来源参考:
- 定义与基本概念主要依据经典材料力学和流变学教材,如 Timoshenko 的《材料力学》(Theory of Elasticity) 和 Ferry 的《聚合物的粘弹性》(Viscoelastic Properties of Polymers)。
- 单位及物理意义参考了国际标准组织 (ISO) 关于塑料蠕变性能测试的标准(如 ISO 899-1)和美国材料与试验协会 (ASTM) 相关标准(如 ASTM D2990)。
- 应用背景知识综合了工程材料学领域的权威著作,如 Ashby 的《材料:工程、科学、加工和设计》(Materials: Engineering, Science, Processing and Design)。
网络扩展解释
蠕变柔量是描述材料在蠕变过程中柔顺性的重要参数,其定义为材料在恒定应力下产生的应变随时间变化的量与施加应力的比值。以下从多个角度综合解释:
1.基本定义
蠕变柔量(Creep Compliance)表示材料在恒定应力作用下的应变响应能力,计算公式为:
$$
J(t) = frac{varepsilon(t)}{sigma_0}
$$
其中,$varepsilon(t)$是随时间变化的应变,$sigma_0$为恒定施加应力。该参数常用于黏弹性材料(如高分子、橡胶等),反映材料在持续载荷下的变形延迟特性。
2.物理意义
- 黏弹性行为:蠕变柔量综合了弹性变形和黏性流动特性。例如,材料初始的弹性响应对应柔量的瞬时值,后续的缓慢变形则体现黏性流动。
- 时间依赖性:柔量会随加载时间延长而逐渐增大,表明材料变形随时间累积。例如,存放时间越长的样品,其蠕变柔量可能因分子链松弛而降低。
3.影响因素
- 温度:高温会加速分子运动,导致柔量增大(如塑料在高温下更易蠕变)。
- 应力水平:即使应力低于弹性极限,长期作用仍可能引起显著的蠕变柔量变化。
- 材料结构:如高分子材料的交联度或结晶度越高,柔量通常越小。
4.与复模量的关系
根据豆丁网的公式,复柔量($G(t)$)与复模量($E(t)$)可通过材料常数转换:
$$
G(t) = frac{E cdot L}{B+L} left[1 - expleft(-frac{t}{B}right)right]
$$
其中$L$和$B$分别为定义常数和回复常数,$E$为弹性模量。这表明柔量与模量在描述材料力学行为时具有互补性。
5.测试与应用
- 测试方法:通过恒应力加载实验记录应变-时间曲线,再计算柔量。黏弹性材料常用此参数评估长期服役性能。
- 工程意义:例如预测桥梁缆索的长期变形,或优化塑料管材的抗蠕变设计。
如需更完整的测试公式或具体材料数据,可参考黏弹性力学相关文献或标准(如ASTM D2990)。
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