蠕變柔量英文解釋翻譯、蠕變柔量的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 creep compliance
分詞翻譯:
蠕變的英語翻譯:
【化】 creep; creep deformation
柔量的英語翻譯:
【建】 compliance
專業解析
蠕變柔量(Creep Compliance)是材料力學中描述材料在恒定應力作用下,其變形隨時間發展的一個關鍵流變學參數。它反映了材料抵抗恒定應力下持續變形的能力,是材料粘彈性行為的重要表征。
1. 中英文術語對照與核心定義
- 中文: 蠕變柔量
- 英文: Creep Compliance
- 定義: 蠕變柔量 ( J(t) ) 定義為在施加恒定應力 ( sigma_0 ) 後,材料在時間 ( t ) 産生的應變 ( epsilon(t) ) 與該恒定應力的比值。其數學表達式為:
$$
J(t) = frac{epsilon(t)}{sigma_0}
$$
它描述了材料在恒定載荷下,其變形(應變)隨時間增加的“柔軟”程度或“順從”程度。柔量值越大,表示在相同應力下材料産生的應變越大,即材料越“軟”。
2. 物理意義與重要性
- 蠕變柔量直接量化了材料在恒定應力下的時間依賴性變形行為。它包含了材料的彈性響應(瞬時變形)和粘性響應(隨時間發展的變形)。
- 它是研究材料長期力學性能、預測結構在持續載荷下的變形和失效的關鍵參數,廣泛應用于高分子材料(塑料、橡膠)、混凝土、金屬高溫環境、生物組織等領域。
- 蠕變柔量 ( J(t) ) 與蠕變模量 ( E_c(t) ) (有時也稱為應力松弛模量,但在恒定應變下測量) 互為倒數關系(線上性粘彈性範圍内): ( E_c(t) = frac{1}{J(t)} )。模量反映材料的“剛度”,而柔量反映其“柔軟度”。
3. 典型單位
蠕變柔量的國際單位制(SI)單位是帕斯卡的倒數(Pa⁻¹) 或平方米每牛頓(m²/N)。常用單位還包括平方厘米每達因(cm²/dyn)(在厘米-克-秒單位制中)。
4. 相關概念
- 蠕變 (Creep): 材料在恒定應力下,應變隨時間增加的現象。
- 松弛模量 (Relaxation Modulus): 在恒定應變下,應力隨時間衰減的函數 ( E_r(t) )。
- 粘彈性 (Viscoelasticity): 材料同時表現出粘性(類似流體,變形與時間相關)和彈性(類似固體,瞬時恢複)特性的力學行為。
來源參考:
- 定義與基本概念主要依據經典材料力學和流變學教材,如 Timoshenko 的《材料力學》(Theory of Elasticity) 和 Ferry 的《聚合物的粘彈性》(Viscoelastic Properties of Polymers)。
- 單位及物理意義參考了國際标準組織 (ISO) 關于塑料蠕變性能測試的标準(如 ISO 899-1)和美國材料與試驗協會 (ASTM) 相關标準(如 ASTM D2990)。
- 應用背景知識綜合了工程材料學領域的權威著作,如 Ashby 的《材料:工程、科學、加工和設計》(Materials: Engineering, Science, Processing and Design)。
網絡擴展解釋
蠕變柔量是描述材料在蠕變過程中柔順性的重要參數,其定義為材料在恒定應力下産生的應變隨時間變化的量與施加應力的比值。以下從多個角度綜合解釋:
1.基本定義
蠕變柔量(Creep Compliance)表示材料在恒定應力作用下的應變響應能力,計算公式為:
$$
J(t) = frac{varepsilon(t)}{sigma_0}
$$
其中,$varepsilon(t)$是隨時間變化的應變,$sigma_0$為恒定施加應力。該參數常用于黏彈性材料(如高分子、橡膠等),反映材料在持續載荷下的變形延遲特性。
2.物理意義
- 黏彈性行為:蠕變柔量綜合了彈性變形和黏性流動特性。例如,材料初始的彈性響應對應柔量的瞬時值,後續的緩慢變形則體現黏性流動。
- 時間依賴性:柔量會隨加載時間延長而逐漸增大,表明材料變形隨時間累積。例如,存放時間越長的樣品,其蠕變柔量可能因分子鍊松弛而降低。
3.影響因素
- 溫度:高溫會加速分子運動,導緻柔量增大(如塑料在高溫下更易蠕變)。
- 應力水平:即使應力低于彈性極限,長期作用仍可能引起顯著的蠕變柔量變化。
- 材料結構:如高分子材料的交聯度或結晶度越高,柔量通常越小。
4.與複模量的關系
根據豆丁網的公式,複柔量($G(t)$)與複模量($E(t)$)可通過材料常數轉換:
$$
G(t) = frac{E cdot L}{B+L} left[1 - expleft(-frac{t}{B}right)right]
$$
其中$L$和$B$分别為定義常數和回複常數,$E$為彈性模量。這表明柔量與模量在描述材料力學行為時具有互補性。
5.測試與應用
- 測試方法:通過恒應力加載實驗記錄應變-時間曲線,再計算柔量。黏彈性材料常用此參數評估長期服役性能。
- 工程意義:例如預測橋梁纜索的長期變形,或優化塑料管材的抗蠕變設計。
如需更完整的測試公式或具體材料數據,可參考黏彈性力學相關文獻或标準(如ASTM D2990)。
分類
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