Pełzanie

Pełzanie (w języku angielskim  : pełzanie ) jest zjawisko fizyczne, które powoduje odkształcenia nieodwracalne opóźniany (to znaczy nie-natychmiastowa) z materiału poddanego stresem stała (oznaczone ), nawet niższa niż elastyczność graniczna materiału przez wystarczający Trwanie. Pełzanie i relaksacji naprężeń są dwie metody quasi-statyczne Charakterystyka materiałów gęstych (przypadek betonu ).

Testy i pomiary

Służą w szczególności do testowania i przewidywania odkształceń i degradacji konstrukcji (mostów, budynków reaktorów (BR) elektrowni jądrowych z betonu sprężonego ,  itp. ), Które wpłyną na ich działanie i jakość podczas ich starzenia lub w przypadku zagrożenia sejsmicznego. .

W praktyce, podczas prób pełzania, próbki najczęściej poddawane są działaniu stałej siły zwanej naprężeniem. Naprężenie jest wtedy stałe, o ile zmiana przekroju części badanej pozostaje bardzo mała. Stres określa się jako stosunek siły przyłożonej do powierzchni części (to znaczy ciśnienia). Wynikające z tego odkształcenie (przemieszczenie względne) zasadniczo zależy od warunków na zewnątrz części: czasu ( t ), wartości naprężenia, temperatury , ciśnienia  itp. .

Istnieją dwa typy zachowań związanych z pełzaniem: lepkosprężyste, które występuje głównie w polimerach i lepko - plastyczne, które odnosi się bardziej do metali i ceramiki.

Odkształcenie w teście jest sumą odkształcenia sprężystego , chwilowego i odkształcenia lepkiego spowodowanego lepkim przepływem i które jest czasami określane jako „opóźniona elastyczność”.

W przypadku tego rodzaju testu mechanicznego pojawiają się dwa przypadki:

Doświadczenie pełzania można sprawdzić, mierząc wydłużenie próbki po usunięciu przyłożonego naprężenia. Materiał uległ trwałej (lub szczątkowej) deformacji związanej z nieodwracalnym przepływem. Zjawisko to dotyczy głównie płynów lepkosprężystych. Im dłuższy czas trwania naprężenia, tym większe trwałe odkształcenie.

W przypadku polimeru pełzanie wynika ze zjawiska ślizgania się łańcuchów makrocząsteczek względem siebie.

Aby uniknąć tego zjawiska przepływu, należy zmniejszyć poślizg. Jednym z rozwiązań jest usieciowanie polimeru, co spowoduje utworzenie wiązań kowalencyjnych między jego łańcuchami (mostkowanie). Odkształcenie uzyskanego lepkosprężystego ciała stałego będzie mniejsze niż odkształcenia materiału płynnego.

Tryby

Podczas mechanicznej próby pełzania, przeprowadzonej na próbce poddanej stałemu naprężeniu i temperaturze, mierzy się wydłużenie w funkcji czasu. Uzyskana w ten sposób krzywa przedstawia trzy różne strefy, o różnych zachowaniach: dotyczy trzech trybów pełzania:

Przykłady

Uwagi

  1. JW Glen, „  The creep of polikrystaline ice  ”, Proceedings of the Royal Society , a, vol.  228 n O  1175,1955, s.  519-38

Zobacz też

Powiązane artykuły

Link zewnętrzny