Sürünme

Sürünme (de İngilizce : sürünme ) neden olduğu fiziksel bir fenomen olduğu deformasyona geri dönüşü olmayan bir (non-anlık demek olduğunu) gecikmeli malzeme tabi gerilme sabiti (belirtilen daha düşük, hatta) sınır elastikiyet yeterli için, malzeme süre. Sünme ve gerilim gevşemesi yarı-statik iki yöntem vardır malzeme karakterizasyonu Viskoz (durumunda beton ). $\ sigma _ {0}$

Testler ve ölçümler

Özellikle yapıların (köprüler, ön gerilmeli beton nükleer santrallerin reaktör binaları (BR) , vb. ) Yaşlanma sırasında veya olması durumunda performanslarını ve kalitelerini etkileyecek deformasyonlarını ve bozulmalarını test etmek ve tahmin etmek için kullanılırlar . bir sismik tehlike. .

Uygulamada, sünme testleri sırasında numuneler çoğunlukla stres adı verilen sabit bir kuvvete maruz kalır. Test parçasının bölümündeki varyasyon çok düşük kaldığı sürece gerilim daha sonra sabittir. Gerilme kuvvetinin oranı (bir basınç anlamına gelmektedir) bölümün alanına uygulanan olarak tanımlanır. Ortaya çıkan deformasyon (göreceli yer değiştirme) genellikle parçanın dışındaki koşullara bağlıdır: zaman ( t ), gerilme değeri, sıcaklık , basınç vb. . $\ varepsilon _ {0} (t, \ sigma _ {0}$

Sünme ile ilgili iki tür davranış vardır: esas olarak polimerlerde karşılaşılan viskoelastik davranış ve daha çok metaller ve seramiklerle ilgili olan viskoplastik davranış .

Test üzerindeki gerilme, viskoz akıştan kaynaklanan elastik , anlık gerilme ve viskoz gerilmenin toplamıdır ve bazen "gecikmeli esneklik" olarak anılır.

Bu tür mekanik testlerle ilgili olarak iki durum ortaya çıkar:

bir gerilme testi için , bir test parçasına bir ağırlık yüklenir (asılı bir kütlenin kullanılması);
kesme testi için ise bir tork uygulanır.

Sünme deneyi, uygulanan gerilimi çıkardıktan sonra numunenin uzaması ölçülerek kontrol edilebilir. Malzeme, geri çevrilemez akışla ilgili kalıcı (veya artık) deformasyona uğramıştır. Bu fenomen esas olarak viskoelastik akışkanlarla ilgilidir . Gerilme süresi ne kadar uzunsa kalıcı deformasyon o kadar büyük olur.

Bir polimer durumunda , sünme, makromoleküler zincirlerin birbirine göre kayması olgusundan kaynaklanır .

Bu akış olgusundan kaçınmak için kayma azaltılmalıdır. Çözümlerden biri , zincirleri arasında kovalent bağlar oluşturacak olan polimeri çapraz bağlamaktır (köprüleme). Elde edilen viskoelastik katının deformasyonu , akışkan malzemeninkinden daha düşük olacaktır.

Modları

Sabit stres ve sıcaklığa maruz bırakılan bir test parçası ile gerçekleştirilen mekanik bir sünme testi sırasında uzama, zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülür. Bu şekilde elde edilen eğri, farklı davranışlara sahip üç farklı bölgeyi sunar: üç sürünme modu hakkındadır:

birincil sünme, hızlı gerilme, geçici rejim;
en iyi bilinen ikincil sünme, mekanik parçaların boyutlandırılmasına izin verir, deformasyon hızı (hızı) yaklaşık olarak sabittir; Viskoplastik malzemeler söz konusu olduğunda, Norton-Hoff yasasının uygulama alanı budur .
üçüncül sünme, numuneye son hasar, kırılma.

Örnekler

Buzullar baca buz nedeniyle kendi ağırlıkları altında akar.
Kırmızı-sıcak bir metal parça macun gibi deforme olabilir . Gerçekten de, çok yüksek sıcaklıkta metaller viskoelastik sıvılar gibi davranır.
Dünya'nın mantosundaki basınç ve sıcaklık koşulları göz önüne alındığında , manto kayaları viskoelastik bir modelde akar. Sürünme sonucu: manto konveksiyon hücrelerinin kenarlarında (yer değiştirmenin en güçlü olduğu yer) yılda 10 cm'ye kadar deformasyon / yer değiştirme .
Bir sunta raf, sabit ağırlık altında birkaç yıl sonra sarkar.
Bir hava reaktör kanadı , çalışma sırasında merkezkaç kuvvetine ve yüksek bir sıcaklığa maruz kalır . Türbin kanadı sürünmesi, türbin kanatlarını mahvetmenin ve ömürlerini sınırlamanın bir yoludur.

Notlar

JW Glen, " Polikristal buzun sürünmesi ", Kraliyet Cemiyeti Bildirileri , a, cilt. 228, n o 1175,1955, s. 519-38

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantı

François Saint-Antonin, Sünme testleri , Mühendislik teknikleri , 1995 (çevrimiçi okuyun).