蠕變速率英文解釋翻譯、蠕變速率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 creep rate; rate of creep

分詞翻譯：

蠕的英語翻譯：

squirm; wriggle

變速的英語翻譯：

shift; shift gears
【化】 variable speed

率的英語翻譯：

frank; hasty; lead; modulus; quotiety; rash; rate; ratio; usually
【醫】 rate
【經】 rater.

專業解析

蠕變速率（Creep Rate），在材料科學與工程領域，是指材料在恒定應力和恒定溫度作用下，其塑性變形（蠕變）隨時間發展的速率。它描述了材料在低于其屈服強度的應力下，發生緩慢、持續的塑性流動的快慢程度。

詳細解釋：

核心定義與物理意義：
- 蠕變（Creep）本身是指固體材料在持續應力（即使該應力低于材料的屈服強度）作用下，隨時間推移而發生的緩慢、漸進且不可逆的塑性變形現象。這種現象在高溫下尤為顯著，但在室溫下也可能發生在某些材料（如聚合物、軟金屬）中。
- 蠕變速率（通常用符號 (dot{epsilon}_c) 或 (dot{epsilon}) 表示，單位常為 s⁻¹ 或 %/hour）量化了這個變形過程的快慢。它定義為蠕變應變 (epsilon_c) 對時間 (t) 的導數： $$ dot{epsilon}_c = frac{depsilon_c}{dt} $$
- 其物理本質通常與材料内部的微觀機制有關，如位錯的滑移和攀移、晶界滑動、擴散控制的物質遷移（如納巴羅-赫林蠕變、柯勃爾蠕變）等。這些機制在應力和熱激活的共同作用下，導緻原子或空位定向移動，從而産生宏觀上的持續變形。
典型蠕變曲線與蠕變速率：
- 材料的典型蠕變曲線（應變-時間曲線）通常分為三個階段：
  - 第一階段（瞬态蠕變/減速蠕變階段）：蠕變速率開始時較高，但隨時間逐漸減小。這通常與加工硬化機制有關。
  - 第二階段（穩态蠕變/恒速蠕變階段）：蠕變速率達到一個相對恒定且最低的值 ((dot{epsilon}{min}) 或 (dot{epsilon}{ss}))。這是工程設計和壽命預測中最關鍵的階段，此時的蠕變速率常被簡稱為“蠕變速率”。
  - 第三階段（加速蠕變階段）：蠕變速率急劇增加，直至材料斷裂。這與頸縮、内部空洞或裂紋的形成與擴展有關。
- 因此，當提及“蠕變速率”時，尤其是在工程應用背景下，通常指的是穩态蠕變速率 ((dot{epsilon}_{ss}))，因為它代表了材料在長期服役條件下相對穩定的變形速率。
關鍵影響因素：
- 溫度 (T)：溫度是影響蠕變速率最強烈的因素。溫度升高會顯著加速原子擴散和位錯運動等蠕變機制，導緻蠕變速率呈指數級增長。其關系常由阿倫尼烏斯 (Arrhenius) 方程描述： $$ dot{epsilon}_{ss} = A sigma^n expleft(-frac{Q_c}{RT}right) $$ 其中 (A) 是材料常數，(sigma) 是施加應力，(n) 是應力指數，(Q_c) 是蠕變激活能，(R) 是氣體常數，(T) 是絕對溫度。
- 應力 ((sigma))：施加的應力水平直接影響蠕變速率。應力越高，蠕變速率通常越大，其關系由幂律 ((dot{epsilon}_{ss} propto sigma^n)) 描述，(n) 值取決于主導的蠕變機制。
- 材料微觀結構：晶粒尺寸、相組成、析出相、位錯密度等微觀結構特征對蠕變抗力（即抵抗蠕變變形的能力，與蠕變速率成反比）有決定性影響。例如，細晶粒材料在低溫下蠕變抗力好，但在高溫下可能因晶界滑動而變差；添加合金元素形成穩定的析出相可以釘紮位錯和晶界，顯著提高蠕變抗力。

工程意義：蠕變速率是評估材料在高溫或長期應力服役環境下（如燃氣輪機葉片、核反應堆組件、高溫管道、航空航天結構件）耐久性、壽命和尺寸穩定性的關鍵參數。設計時必須确保構件在預期壽命内的蠕變變形量（由蠕變速率積分得到）不超過允許的極限，并避免在第三階段發生斷裂。因此，選擇具有低穩态蠕變速率的材料（高蠕變抗力材料）對于高溫應用至關重要。

參考文獻來源：

Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction (相關章節：高溫下的機械行為/蠕變). 經典材料科學教材。
ASM International. ASM Handbook, Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation (相關章節：蠕變、應力斷裂和應力松弛測試). 權威材料測試标準參考。
Courtney, T. H. Mechanical Behavior of Materials (相關章節：時間相關的變形：蠕變和粘彈性). 深入探讨材料力學行為的專著。

網絡擴展解釋

蠕變速率是材料在恒定應力和溫度下發生緩慢塑性變形時的應變變化率，通常分為三個階段：

瞬态（減速）蠕變階段
初始階段蠕變速率較高，但隨時間逐漸減小，主要因材料加工硬化導緻變形阻力增加（）。
穩态（恒速）蠕變階段
此階段蠕變速率趨于穩定，是材料長期服役性能的關鍵指标。通常所指的蠕變速率即為此階段的恒定值，例如金屬材料的标準蠕變速率多基于此階段（）。
加速蠕變階段
後期因材料内部損傷（如空洞、裂紋）積累，速率急劇上升直至斷裂（）。

補充說明

、2提到“起始階段的正切值”，可能指瞬态階段的初始速率，但實際應用中更關注穩态階段的恒定速率（）。
蠕變速率受應力、溫度及材料性質影響，高溫或接近熔點時更顯著（）。