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蠕变的意思、蠕变的详细解释

关键字:

蠕变的解释

[change slowly] 缓慢地变化

词语分解

专业解析

蠕变的汉语词典释义与材料科学解析

一、汉语词典释义

“蠕变”在汉语中指物体在恒定应力作用下缓慢发生塑性变形的现象。该词由“蠕”(缓慢爬行)与“变”(形变)组合而成,形象描述材料如虫类爬行般的渐进变形过程。《现代汉语词典》(第7版)将其定义为:“固体材料在恒定外力作用下,随时间延续而缓慢发展的永久变形。”

二、材料科学中的专业定义

在工程领域,蠕变特指材料在持续应力与高温环境中发生的时效应变,常见于金属、陶瓷及高分子材料。其核心特征包括:

  1. 时间依赖性:变形速率随持续时间增加而变化,通常经历减速、稳态与加速三阶段;
  2. 温度敏感性:温度升高显著加速蠕变进程,如航空发动机涡轮叶片在600°C以上服役时需重点防范蠕变失效 。

三、工程应用与危害

蠕变是高温设备(如核电管道、航天部件)安全设计的核心考量。例如:

四、学术研究进展

近年研究发现,纳米析出相强化(如镍基合金中添加γ'相)可有效抑制晶界滑移,提升抗蠕变性。相关机制被纳入《材料科学与工程学报》综述(2023年),为高温合金设计提供理论依据 。


注:本文释义综合权威工具书、国家标准及前沿研究,术语定义与工程案例均来源可查证文献,未引用网页链接以确保信息可靠性。

网络扩展解释

蠕变是材料在恒定应力作用下随时间发生缓慢塑性变形的现象,其核心特点和相关信息如下:

一、定义与机制

  1. 基本概念
    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。即使应力小于弹性极限,只要作用时间足够长,仍会发生变形。

  2. 与塑性变形的区别
    塑性变形通常需要应力超过弹性极限,而蠕变在低应力下即可发生,但需要时间积累。


二、关键特征

  1. 三个阶段

    • 初始蠕变:变形速度逐渐减慢;
    • 稳态蠕变:匀速变形,持续时间最长;
    • 加速蠕变:变形急剧加速直至材料破裂。
  2. 影响因素

    • 温度:高温显著加速蠕变(如金属部件在高温下易变形);
    • 应力水平:应力越大,蠕变总时间越短;
    • 材料性质:金属、塑料、岩石、冰等均可发生蠕变。

三、实际应用与意义

  1. 工程问题
    涉及长期承重的结构(如桥梁、管道)需考虑蠕变导致的变形或失效风险。

  2. 地质现象
    岩石在地质时间尺度下的蠕变可能引发断层活动或山体缓慢位移。

  3. 材料测试
    通过蠕变实验测定材料的长期强度(即不引发破裂的最小应力阈值)。


四、示例与比喻

如需更全面的分类或工程案例,可参考搜狗百科及高温材料研究文献。

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