應(yīng)力松弛是指構(gòu)件總變形(彈性變形和塑性變形)保持不變,隨蠕變使塑性變形不斷增加,彈性變形相應(yīng)減少,而應(yīng)力隨時間緩慢降低的現(xiàn)象。它往往會帶來不利影響,如高壓蒸汽管道中,法蘭緊固螺栓的鎖緊力可能隨時間降低,故每隔一段時間需擰緊一次,以防漏氣。材料在高溫使用時,有時要使總應(yīng)變保持不變。在高溫保證總應(yīng)變不變的情況下,會發(fā)生應(yīng)力隨著時間延長逐漸降低的現(xiàn)象.該現(xiàn)象叫應(yīng)力松弛。例如,高溫條件工作的緊固螺栓和彈簧會發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象。
應(yīng)力松弛試驗(yàn)怎么做?
應(yīng)力松弛試驗(yàn)是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的一種。應(yīng)力松弛現(xiàn)象在室溫下進(jìn)行得很慢,但隨著溫度的升高就變得很顯著,故在機(jī)械設(shè)計(jì)中必須加以重視。應(yīng)力松弛試驗(yàn)一般采用圓柱形試樣,在一定的溫度下進(jìn)行拉伸加載,以后隨著時間的推移,由自動減載機(jī)構(gòu)卸掉部分載荷以保持總變形量不變,測定應(yīng)力隨時間的降低值,即可繪出松弛曲線。也可以采用具有等強(qiáng)度半圓環(huán)的環(huán)形試樣進(jìn)行松弛試驗(yàn),測定環(huán)形試樣缺口處寬度的變化來計(jì)算應(yīng)力降低的數(shù)值并畫出松弛曲線。
以壓力和時間t為坐標(biāo)的應(yīng)力松弛曲線可分為兩個部分,分別代表兩個不同的松弛階段。在第Ⅰ階段內(nèi),應(yīng)力隨時間的增長而急劇降低;在第Ⅱ階段內(nèi),降低的速度減慢,最后趨于穩(wěn)定。半對數(shù)坐標(biāo) (lgσ-t)的應(yīng)力松弛曲線中,第Ⅱ階段呈線性關(guān)系,因此可用以進(jìn)行外推,即由較短時間的試驗(yàn)外推求得較長時間后的剩余應(yīng)力。受相同的試驗(yàn)溫度和初應(yīng)力F,經(jīng)相同的時間后,如剩余應(yīng)力越高,則材料的抗松弛性能越好。高溫工作中的零件由于存在應(yīng)力松弛,會不同程度地喪失彈性和緊固作用。因此對用于高溫的緊固件如彈簧、螺栓等的材料,需要測定松弛性能。
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