扭應力松弛英文解釋翻譯、扭應力松弛的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 twist stress relaxation

分詞翻譯：

扭的英語翻譯：

gnarl; turn around; tweak; twist; wrench; wrest; wrestler; wring
【化】 twist
【醫】 stropho-

應力松弛的英語翻譯：

【化】 stress relaxation

專業解析

扭應力松弛（Torsional Stress Relaxation）是指材料在承受恒定扭轉變形（恒定扭轉角）時，其内部産生的扭轉應力（Torsional Stress）隨時間逐漸減小的現象。這是一種與時間相關的力學行為，屬于材料黏彈性（Viscoelasticity）的典型表現之一。其核心在于，當材料被施加扭矩并固定在一定扭轉角度後，雖然變形保持不變，但維持該變形所需的應力會自發地降低。

詳細解釋：

物理機制：
- 當材料（尤其是高分子聚合物、某些金屬及其合金）受到扭轉作用時，其内部的分子鍊、晶粒結構或位錯網絡會發生相對滑移、重排或蠕變。
- 在恒定應變（扭轉角）條件下，這種微觀結構的調整是一個需要時間的弛豫過程。材料通過内部結構的緩慢調整，部分地“適應”了施加的變形，從而降低了維持該變形所需的彈性應力（即扭應力）。
- 這個過程本質上是将一部分儲存的彈性應變能不可逆地耗散為熱能。
與蠕變的區别：
- 應力松弛（Stress Relaxation）：恒定應變（變形）下，應力隨時間減小。
- 蠕變（Creep）：恒定應力下，應變（變形）隨時間增加。
- 兩者都是材料黏彈性的表現，但關注的變量不同。扭應力松弛特指在扭轉載荷下的應力松弛現象。
數學描述：
- 扭應力松弛通常用松弛模量（Relaxation Modulus）隨時間的變化來描述。對于線黏彈性材料，其行為可以用如Maxwell模型等來近似模拟。典型的應力衰減遵循指數衰減規律： $$ tau(t) = tau_0 e^{-t / lambda} $$ 其中：
  - $tau(t)$ 是時間 $t$ 時的扭應力，
  - $tau_0$ 是初始施加的扭應力（在 $t=0$ 時），
  - $lambda$ 是松弛時間（Relaxation Time），表征應力衰減的快慢。
影響因素：
- 材料本身：高分子材料（如橡膠、塑料）通常比金屬表現出更顯著的應力松弛。材料的分子結構、鍊段活動性、交聯度、結晶度等是關鍵因素。
- 溫度：溫度升高會顯著加速分子運動，從而大大加快應力松弛過程。高溫是導緻應力松弛加劇的主要環境因素。
- 初始應力/應變水平：初始施加的應力或應變越大，通常應力松弛的程度也越大。
- 時間：松弛是一個漸進過程，時間越長，應力下降越多（盡管後期速率減慢）。
工程意義與應用：
- 螺栓預緊力損失：螺栓緊固後，在扭轉載荷和高溫下，螺栓材料或墊片材料的扭應力松弛會導緻預緊力下降，影響連接的密封性和可靠性。
- 彈簧性能衰減：扭轉彈簧在長期保持壓縮或拉伸狀态時，應力松弛會導緻其彈力（扭矩）下降。
- 密封件失效：依靠扭轉變形提供密封力的部件（如O型圈在溝槽中的扭轉），應力松弛會導緻密封壓力降低，引發洩漏。
- 傳動軸/聯軸器：長期承受扭矩的部件，材料的松弛可能影響其傳遞扭矩的效率和精度。
- 材料表征：扭應力松弛測試是評估材料長期力學性能、熱穩定性、預測使用壽命的重要手段，尤其適用于彈性體和密封材料。相關标準如 ASTM D2990 等規範了測試方法。

總結來說，扭應力松弛揭示了材料在恒定扭轉變形下，其内部阻力（應力）隨時間自發減弱的特性。這一現象對涉及扭轉負載、長期服役或高溫環境的工程設計和材料選擇至關重要，忽視它可能導緻緊固失效、密封洩漏或性能下降等嚴重後果。

來源參考：

馮端等. 《材料科學導論》. 化學工業出版社. (闡述材料黏彈性行為基礎，包括應力松弛概念與機制)
ASM International. ASM Handbook, Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation. (提供工程材料力學測試标準，包含蠕變與應力松弛的區别及測試方法)
Ferry, J. D. Viscoelastic Properties of Polymers. John Wiley & Sons. (高分子材料黏彈性理論的經典著作，詳細描述松弛現象及數學模型)
SAE International. SAE J2980: Laboratory Testing of Stress Relaxation in Plastics. (針對塑料應力松弛測試的行業标準，包含扭轉測試相關内容)
ASTM International. ASTM D2990: Standard Test Methods for Tensile, Compressive, and Flexural Creep and Creep-Rupture of Plastics. (雖然主要針對拉伸等，但原理相通，是評估塑料長期性能的基礎标準，常引申用于理解扭轉下的松弛)

網絡擴展解釋

扭應力松弛是應力松弛現象在扭轉應力狀态下的具體表現形式，指材料或構件在恒定扭轉應變下，其内部剪切應力隨時間逐漸降低的過程。以下是詳細解釋：

1.核心定義

應力松弛：在總應變（彈性+塑性變形）保持恒定的條件下，材料内部的應力因粘彈性或塑性變形而隨時間逐漸減小。例如，橡皮筋被拉長後固定兩端，張力會緩慢降低。
扭應力松弛：特指材料在受扭轉作用時，剪切應力（即扭應力）隨時間的松弛現象。例如，機械傳動軸在固定扭轉角度下長期運行，其傳遞的扭矩會逐漸減小。

2.物理機理

粘彈性效應：材料内部的粘性應變隨時間增長，導緻彈性應變減少，從而使剪切應力下降。
塑性變形：高溫或長期負載下，材料發生微觀滑移或位錯運動，部分彈性變形轉化為永久塑性變形，應力隨之降低。

3.影響因素

材料類型：高分子材料（如橡膠）的粘彈性行為顯著，更易發生松弛；金屬材料在高溫下也會出現松弛。
溫度：溫度升高會加速分子鍊或晶格滑移，加劇應力松弛。
初始應力水平：初始應力接近材料比例極限時，松弛現象更明顯。

4.工程應用與應對措施

預應力構件：如橋梁中的預應力鋼筋需采用低松弛鋼材或超張拉工藝，以減少長期應力損失。
機械部件：高溫環境下的軸承需設計防旋轉機構，防止因應力松弛導緻脫落。

5.與蠕變的區别

應力松弛：應變恒定，應力下降（如固定長度的彈簧拉力減弱）。
蠕變：應力恒定，應變隨時間增加（如懸挂重物的金屬絲逐漸伸長）。

扭應力松弛是材料在恒定扭轉應變下應力自然衰減的現象，需結合材料特性、溫度及負載條件綜合評估，對機械、建築等領域的長效安全性設計尤為重要。