蠕变、应力松弛、滞后和内耗讲解共33页文档
- 格式:ppt
- 大小:3.23 MB
- 文档页数:33
蠕变和应力松弛的概念1. 嘿,你知道蠕变是啥不?蠕变啊,就像是一个偷懒的小虫子,慢慢地往前挪。
我给你说啊,就像那老房子的木头梁,时间久了,虽然没什么特别大的压力在上面,可它自己就慢慢地变形了,这就是蠕变。
它是材料在恒定应力作用下,随着时间的推移而发生的缓慢而持续的变形呢。
你可别小瞧这蠕变,有时候它就像个隐藏的小恶魔,悄悄地改变着东西的形状,等你发现的时候,可能就已经晚啦。
2. 应力松弛呢,这概念有点意思。
想象一下,你手里紧紧握着一个气球,刚握的时候气球被你捏得紧紧的,可过了一会儿呢,你感觉手没那么累了,气球好像也没那么紧了。
这就是应力松弛在搞鬼。
应力松弛就是在应变保持不变的情况下,应力随着时间的推移而逐渐减小的现象。
就像那根扎头发的皮筋,刚扎上的时候紧紧的,过段时间就松了,真让人有点小烦恼呢。
3. 蠕变这个东西啊,就像是一个慢性子的家伙。
比如说那铁轨,火车每天在上面跑来跑去,虽然每一次的压力都不是那种能一下子把铁轨压垮的程度,但是随着时间一天天过去,铁轨就会慢慢发生变形。
这就好比一个人每天吃一点点垃圾食品,短时间内看不出啥问题,但是时间长了,身体就会像铁轨一样,慢慢出现毛病。
哎呀,这蠕变还真是个不容易被发现的捣蛋鬼呢。
4. 应力松弛啊,就像一场力量的悄悄撤退。
你看那拧紧的螺丝,刚拧紧的时候,它紧紧地把两个东西固定在一起,应力可大了。
可是过了一段时间呢,你再去看,可能就没那么紧了。
这就像两个人刚开始热情似火地拥抱,抱得紧紧的,但是随着时间,那种紧紧的力量就没那么强烈了。
这应力松弛有时候真的很让人生气,好好的东西就因为它变得不那么牢固了。
5. 咱们再来说说蠕变吧。
你有没有见过那种老的塑料水管,用了很多年之后,它就变得弯弯扭扭的了。
这就是蠕变在起作用呢。
蠕变就像是一个无声的破坏者,在材料里面悄悄地搞破坏。
材料在恒定的应力下,就像一个一直被人轻轻推着的小车,虽然每次推的力量不大,但是时间长了,小车就偏离原来的位置了,这多可怕呀。
材料在高温下的力学性能(蠕变、松弛)第7章材料在高温下的力学性能7.1 材料在高温下力学性能的特点有许多机件是在高温下工作的,如高压锅炉,蒸汽轮机、燃气轮机、以及化工厂的反应容器等,对于这些机件的性能要求,就不能以常温下的力学性能来衡量。
材料在高温下的力学性能明显地不同于室温。
首先,材料在高温将发生蠕变现象。
即在应力恒定的情况下,材料在应力的持续作用下不断地发生变形。
这样,材料在高温下的强度便与载荷作用的时间有关了。
载荷作用的时间越长,引起一定变形速率(如)或变形量的形变抗力(蠕变极限)以及断裂抗力(持久强度)就越低。
粗略地说,发生蠕变现象的温度,对金属材料约为T>0.3-0.4TM ;(TM为材料的熔点以绝对温度K计);对陶瓷约为T>0.4-0.5TM ;对高分子材料为T>Tg,Tg为玻璃化温度,多数高分子材料在室温下就发生蠕变。
由于蠕变的产生,我们就不能笼统地说材料在某一高温下其强度是多少,因为高温强度与时间这一因素有关。
而材料在常温下的强度是不考虑时间因素的。
除非试验时加载的应变速率非常高。
材料在高温下不仅强度降低,而且塑性也降低。
应变速率越低,载荷作用时间越长,塑性降低得越显著。
和蠕变现象相伴随的还有高温应力松驰。
一个紧固螺栓在高温长时间作用下,其初始预紧力逐渐下降,这种现象也是由蠕变造成的。
另外,蠕变还会产生疲劳损伤,使高温疲劳强度下降,为此,必须研究蠕变和疲劳的交互作用。
材料在高温下的力学性能特点都是和蠕变过程紧密相连的。
第一,材料在变形时首先总是引起形变强化,蠕变之所以能发生,必然还伴随着一个变形的软化过程,这个软化过程就是高温回复。
第二,蠕变的变形机制必然与在常温下的不同。
材料在常温下的变形可通过位错的滑动产生滑移和孪晶两种变形型式。
而在高温下位错还可通过攀移,使位错遇到障碍时作垂直于滑移面的运动,如图7-0所示。
这样位错便不会阻塞在障碍面前,而使得变形能继续下去,这就是一个变形的软化过程。
01聚合物蠕变蠕变在恒定温度、较小的恒定外力作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象,称为形变。
蠕变过程中包括三种形变:(1)瞬时普弹形变(虎克弹性)特征:施加应力,形变瞬时产生,除去外力,立即恢复。
(2)高弹形变特征:通过链段的运动逐渐展开,形变量大,且形变的发展与时间有关,恢复也是逐渐进行的。
(3)黏性形变——永久变形特征:黏性形变的发展与时间呈线性关系,外力除去后,不能恢复。
例如,软PVC丝悬挂一定重量的砝码,就会慢慢地伸长,解下砝码后,又会慢慢缩回去,这就是典型的蠕变现象。
对于工程塑料,要求蠕变越小越好,对于蠕变严重的材料,使用时需采取必要补救措施。
如硬PVC有良好的抗腐蚀性能,可用于加工化工管道、容器等设备,但它容易蠕变,使用时必须增加支架以防止蠕变.PFTE是塑料中摩擦系数最小的,由于其蠕变现象严重,所以不能用作机械零件,但却是很好的密封材料.为探究GFRP锚杆在循环荷载下的黏结锚固性能,在软岩地基边坡开展GFRP 锚杆现场拉拔试验,通过光纤光栅应变传感器测量技术进行研究。
结果表明:循环荷载作用下锚杆杆体与锚固体的黏结蜕化深度小于锚杆的有效锚固长度,黏结蜕化深度以上锚杆杆体与锚固体界面提供摩擦力,黏结蜕化深度以下提供黏聚力。
当锚固界面受到破坏时,黏聚力将失去作用。
锚杆同-锚固深度处循环荷载作用的次数越多,锚固界面的黏结蜕化现象越严重;不同锚固深度处循环荷载作用的次数越多,黏结蜕化现象反而越不明显。
图7为GFRP锚杆杆体应变时程曲线,表明不同循环荷载对锚杆杆体黏结蜕化作用的影响。
通过多变量控制下的GFRP锚杆静载和反复荷载试验发现:在静载和反复荷载试验下,GFRP锚杆的破坏形式均为杆体拔出破坏;在反复荷载作用下,较少的循环次数对GFRP筋与混凝土黏结强度和锚杆滑移量影响不明显,当在低应力水平、反复荷载循环次数较少时,GFRP锚杆黏结强度退化不显著,反而在一定程度上有所增加;而在高应力反复荷载作用下,GFRP筋与混凝土间的黏结强度降低,黏结性能退化比较明显。