什么是蠕變試驗？蠕變試驗的應用及原理

更新時間：2024-07-24

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什么是蠕變試驗？

蠕變試驗是將試件放入產生高溫的電爐中，對試件施加拉伸載荷，使其產生變形，測定試件斷裂所需時間的試驗。

根據測量目的，蠕變測試不僅包括拉伸力，還包括對樣本施加壓縮、彎曲或扭曲的測試。蠕變現象是當對試件施加一定的載荷時，變形停止，但如果將試件暴露在高溫下，則即使不施加載荷，變形也會繼續的現象。

進行蠕變測試是為了測試能夠承受長期使用的材料。例如，在選擇用于化工廠或核反應堆的部件時，如果選擇因蠕變而變形的部件，則將無法安全運行。

因此，蠕變測試對于安全材料選擇極其重要。蠕變測試還用于確定構件在一定應力下斷裂所需的時間。

共有三種基本的蠕變試驗：斷裂試驗、拉伸試驗和壓縮試驗。我們根據每次測試獲得的應變、膨脹、收縮、表面裂紋等量來衡量材料是否安全。

其基本原理是利用蠕變試驗機，使構件因蠕變現象而產生蠕變變形。在蠕變試驗中，將試驗片放入產生高溫的電爐中，對試驗片施加拉伸載荷，使其產生蠕變變形，測定試驗片斷裂所需的時間。

蠕變試驗有三種類型：蠕變斷裂試驗、拉伸蠕變試驗和壓縮蠕變試驗。每種類型都有不同的目的，但所有三種類型都被歸類為蠕變測試，因為它們都會導致材料發生蠕變現象。

蠕變斷裂試驗是設定一定的試驗溫度，對構件施加外力，經過一定時間和應力直至材料斷裂的試驗。在蠕變斷裂測試中部件斷裂所需的時間稱為“蠕變強度"。

蠕變現象發生所需的時間根據溫度而變化，因此用于研究高溫下使用的部件的強度和壽命。

最常見的蠕變試驗是拉伸蠕變試驗。試驗方法與拉伸試驗幾乎相同。在拉伸方向施加載荷的單軸拉伸試驗可測量構件的伸長率、應變和試驗時間。

然而，在實際的化工廠和核反應堆中，經常使用雙軸或三軸拉伸代替單軸拉伸，因此簡單地單獨進行拉伸蠕變試驗可能是不夠的。

壓縮蠕變試驗是對材料進行壓縮而引起蠕變現象的試驗。盡管在與拉伸蠕變試驗相反的方向上施加外力，但蠕變現象仍然發生。該測試測量壓縮引起的應變和應力以及測試時間。

蠕變現象是構件在一定條件下，在小于拉應力的應力作用下發生斷裂的現象。當部件在高溫下變形時，即使應力低于部件的彈性極限，但隨著繼續施加外力，變形量增大，部件可能在小于已知拉應力的應力下斷裂來自拉伸試驗。這就是蠕變現象。

常見蠕變現象的一個例子是塑料變形。當您將重物放在塑料上并放置很長時間時，塑料會變形。

如果外力較大，隨著時間的推移，變形會增大，最終導致塑料斷裂。如果長期擰緊螺釘，則螺釘在閥座上留下的痕跡是閥座因長期外力而發生蠕變變形的一個例子。

此外，混凝土還會發生徐變變形。干燥或重載時容易發生蠕變變形。