Повзучість

Повзучість (матеріалів) — явище необоротного зростання деформації твердого тіла з часом при сталому навантаженні. Повзучість пов'язана із пластичністю і особливо властива м'яким матеріалам на зразок полімерів. Деформація тіла, що виникає внаслідок повзучості, має незворотний характер.

Схематичне зображення зростання видовження з часом при сталому напруженні

Повзучість матеріалів
Формула	${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} \varepsilon }{\mathrm {d} t}}={\frac {C\sigma ^{m}}{d^{b}}}e^{\frac {-Q}{kT}}}$
Підтримується Вікіпроєктом
Повзучість матеріалів у Вікісховищі

Загальний опис

Повзучість зростає з підвищенням температури, що необхідно враховувати при проектуванні машин і механізмів, призначених для роботи в умовах великих навантажень при високій температурі.

У вуглецевих сталях і чавуні повзучість починає проявлятись при температурах 300…400 °C, в легованих сталях при температурах, вищих за 500 °C. За порівняно невисоких температур повзуть легкі алюмінієві і магнієві сплави, які широко застосовуються в авіації. Повзучість властива також пластмасам, текстилеві, гумі, склу тощо. Для будівельників важливою проблемою є повзучість бетону, деревини, у гірничій механіці і геофізиці велике значення має повзучість гірських порід і льоду.

Повзучість також становить небезпеку для нормальної роботи важливих конструкцій. Наприклад лопатки і диски газових і парових турбін, які під час роботи зазнають дії великих відцентрових сил і високих температур, поступово деформуються у радіальному напрямку, що може привести до вичерпування зазору між лопаткою і корпусом турбіни, зруйнування лопатки і виходу з ладу турбіни.

Повзучість зумовлена різними повільними процесами, що можуть протікати в матеріалах: дифузією, тощо.

Вивченням повзучості а саме, процесів зміни у часі деформацій і напружень в тілах різної природи займається наука реологія. Класична область досліджень теорії повзучості — це деформації металів і сплавів при високих температурах.

Типова крива повзучості представлена на рис. Вертикальний відрізок до ε₀ показує миттєву деформацію в момент прикладання навантаження; ділянка кривої «primary» дає зростання деформації у часі при сталому навантаженні і видно, що швидкість деформування, котра дорівнює похідній dε/dt, зменшується. Це ділянка неусталеної повзучості, після якої настає усталена повзучість із сталою швидкістю dε/dt=const (ділянка «secondary»), котра суттєво залежить від величини прикладеного напруження. Третя ділянка («tertiary») характеризується зростанням швидкості і завершується руйнуванням зразка.

Див. також

• Границя повзучості
• Тривала міцність

Примітки

1. ДСТУ 2825-94 Розрахунки та випробування на міцність. Терміни та визначення основних понять.

Джерела

• Можаровський М. С. Теорія пружності, пластичності і повзучості. — К.: Вища школа, 2002. — 308 с. —
• Качанов Л. М. Теория ползучести. — М.: Физматлит, 1960. — 455 с.
• Лепин Г. Ф. Ползучесть металлов и критерии жаропрочности. — М.: Металлургия, 1976. — 344 с.
• Работнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. — М.: Наука, 1966. — 752 с.
• Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993. — 655 с.
• Механіка руйнування зварних конструкцій: Курс лекцій. Для студентів спеціальності 7.092301 усіх форм навчання/Укладач: Ясній П. В. — Тернопіль: ТДТУ, 2006. — 100 с.

Посилання

• Повзучість // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 154-155. — .