材料流變應力與模擬測試方法

          是指(zhi)材(cai)(cai)料在(zai)(zai)一定(ding)(ding)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)形溫度(du)、應變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)和應變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)速率(lv)下的(de)屈服(fu)極限(xian)稱為其流變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)應力(li)。熱變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)形流變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)應力(li)是材(cai)(cai)料在(zai)(zai)高溫下的(de)塑性(xing)指(zhi)標之一，在(zai)(zai)合金化學成分(fen)和內部(bu)結構一定(ding)(ding)的(de)情況下，主要(yao)受(shou)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)形溫度(du)、變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)形程(cheng)度(du)和應變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)速率(lv)的(de)影響(xiang)，是變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)形過(guo)程(cheng)中金屬內部(bu)顯(xian)微組(zu)織(zhi)演(yan)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)和性(xing)能變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化的(de)綜合反映。流變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)應力(li)的(de)另一定(ding)(ding)義(yi)是由實驗(yan)得來的(de)，它取材(cai)(cai)料的(de)屈服(fu)強度(du)與抗拉強度(du)的(de)平均值的(de)1.15倍，即σf=1.15（σy+σu）/2

屈(qu)服(fu)極限、斷裂極限等。在對材料(liao)(liao)的(de)研究(jiu)中一般都(dou)是先研究(jiu)材料(liao)(liao)的(de)各種屈(qu)服(fu)值。在不同物理(li)條件下（如(ru)溫(wen)度(du)、壓(ya)力(li)、濕度(du)、輻射、電(dian)磁場(chang)等），以應力(li)、應變(bian)(bian)和時間(jian)的(de)物理(li)變(bian)(bian)量來定量描述材料(liao)(liao)的(de)狀(zhuang)態的(de)方程(cheng)，叫作流變(bian)(bian)狀(zhuang)態方程(cheng)或本構方程(cheng)。材料(liao)(liao)的(de)流變(bian)(bian)特性一般可用兩種方法來模(mo)擬，即力(li)學(xue)模(mo)型(xing)(xing)和物理(li)模(mo)型(xing)(xing)：

在(zai)簡單(dan)(dan)加載的情(qing)況（單(dan)(dan)軸壓縮或(huo)拉(la)伸，單(dan)(dan)剪(jian)(jian)或(huo)純剪(jian)(jian)）下，應(ying)力(li)應(ying)變(bian)(bian)特性可(ke)用(yong)力(li)學流變(bian)(bian)模型(xing)描述(shu)。在(zai)評價蠕變(bian)(bian)或(huo)應(ying)力(li)松弛(chi)試驗結果時，利用(yong)力(li)學流變(bian)(bian)模型(xing)有助(zhu)于了解材料的流變(bian)(bian)性能。這(zhe)種模型(xing)已用(yong)了幾十年，它們比較(jiao)簡單(dan)(dan)，可(ke)用(yong)來預測在(zai)任(ren)意應(ying)力(li)歷史和溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)下的材料變(bian)(bian)形。

流(liu)變(bian)力學模型沒有考(kao)(kao)慮(lv)材(cai)料的(de)內部(bu)物理(li)(li)特性(xing)，如(ru)分子運動、位錯運動、裂紋擴張等(deng)。當前對材(cai)料質量的(de)要求越來(lai)越高(gao)，如(ru)高(gao)強度超韌性(xing)的(de)金屬、高(gao)強度耐高(gao)溫(wen)的(de)陶瓷、高(gao)強度聚合物等(deng)。對它們的(de)研(yan)究就必須考(kao)(kao)慮(lv)材(cai)料的(de)內部(bu)物理(li)(li)特性(xing)，因此發展(zhan)了(le)(le)高(gao)溫(wen)蠕變(bian)理(li)(li)論(lun)。這個理(li)(li)論(lun)通過(guo)考(kao)(kao)慮(lv)了(le)(le)固體晶體內部(bu)和晶粒顆粒邊界存在的(de)缺陷對材(cai)料流(liu)變(bian)性(xing)能的(de)影(ying)響(xiang)，表達出(chu)材(cai)料內部(bu)結構(gou)的(de)物理(li)(li)常(chang)數(shu)，亦即材(cai)料的(de)物理(li)(li)流(liu)變(bian)模型。