Rastejar

O creep (em inglês : creep ) é o fenômeno físico que causa deformação irreversível retardada (ou seja, não instantânea) de um material submetido a uma constante de tensão (denotada ), ainda menor que a elasticidade limite do material, por um tempo suficiente duração. A fluência e a relaxação de tensões são dois métodos de caracterização de materiais quase estáticos viscosos (caso do concreto ). $\ sigma _ {0}$

Testes e medições

Eles são usados em particular para testar e prever as deformações e degradação de construções (pontes, edifícios de reatores (BR) de usinas nucleares de concreto protendido , etc. ) que irão influenciar seu desempenho e qualidade durante o seu envelhecimento ou em caso de um perigo sísmico .

Na prática, durante os testes de fluência, os corpos -de- prova são mais frequentemente submetidos a uma força constante chamada tensão. A tensão é então constante, desde que a variação na seção do corpo de prova permaneça muito baixa. A tensão é definida como a razão da força aplicada à área da seção (ou seja, uma pressão). A deformação resultante (deslocamento relativo) geralmente depende das condições fora da peça: tempo ( t ), valor da tensão, temperatura , pressão, etc. . $\ varejpsilon _ {0} (t, \ sigma _ {0}$

Existem dois tipos de comportamento relacionados à fluência: o comportamento viscoelástico que é encontrado principalmente em polímeros e o comportamento viscoplástico que se relaciona mais com metais e cerâmicas.

A deformação no teste é a soma da deformação elástica instantânea e da deformação viscosa devido ao fluxo viscoso e que às vezes é chamada de "elasticidade retardada".

Em relação a este tipo de ensaio mecânico , surgem dois casos:

para um ensaio de tração , um peso é imposto a um corpo de prova (uso de uma massa suspensa);
enquanto para um teste de cisalhamento , um torque é imposto.

O experimento de fluência pode ser verificado medindo o alongamento da amostra após a remoção da tensão aplicada. O material sofreu deformação permanente (ou residual) relacionada ao fluxo irreversível. Este fenômeno diz respeito principalmente a fluidos viscoelásticos. Quanto maior for a duração da tensão, maior será a deformação permanente.

No caso de um polímero , a fluência origina-se do fenômeno de deslizamento das cadeias macromoleculares umas em relação às outras.

Para evitar este fenômeno de fluxo, o escorregamento deve ser reduzido. Uma solução é reticular o polímero, o que criará ligações covalentes entre suas cadeias (ponte). A deformação do sólido viscoelástico obtido será menor do que a do material fluido.

Modos

Durante um ensaio de fluência mecânica, realizado com um corpo de prova submetido a tensões e temperatura constantes, o alongamento é medido em função do tempo. A curva assim obtida apresenta três zonas distintas, de comportamentos distintos: trata-se dos três modos de fluência:

fluência primária, deformação rápida, regime transiente;
fluência secundária, a mais conhecida, permitindo o dimensionamento de peças mecânicas, a taxa (velocidade) de deformação é aproximadamente constante; No caso de materiais viscoplásticos, este é o campo de aplicação da lei de Norton-Hoff .
fluência terciária, dano final ao espécime, fratura.

Exemplos

As geleiras fluem sob seu próprio peso por causa do gelo de combustão.
Uma parte de metal em brasa pode ser deformada como uma pasta. De fato, em temperaturas muito altas, os metais se comportam como fluidos viscoelásticos.
Dadas as condições de pressão e temperatura no manto terrestre , as rochas do manto fluem em um padrão viscoelástico. Resultado de fluência: deformação / deslocamento de até 10 cm por ano nas bordas (onde o deslocamento é mais forte) das células de convecção do manto .
Uma prateleira de aglomerado cede após alguns anos sob peso constante.
Uma lâmina do reator de ar é submetida à força centrífuga e a uma alta temperatura durante a operação. O deslizamento das pás da turbina é uma forma de arruinar as pás da turbina, limitando sua vida útil.

Notas

JW Glen, " The creep of polycrystalline ice ", Proceedings of the Royal Society , a, vol. 228, n o 1175,1955, p. 519-38

Veja também

Link externo

François Saint-Antonin, Testes de fluência , Técnicas de engenharia , 1995 (leia online).