岩石的蠕变

什么是岩石的蠕变

岩石蠕变]: 在应力s不变的情况下,岩石变形随时间t而增长的现象。

即de/dt随时间而变化。

什么是蠕变?影响蠕变的因素是什么? 15分

我是学高分子的。我的专业里,蠕变是指在一定温度和较小的恒定外力作用下,材料的形变随时间增大而逐渐增大的现象。

影响因素,从材料本身来看,线形分子更易发生蠕变,而从在界条件看,温度高,作用力大,蠕变明显。

有一种高温蠕变仪可以用来研究蠕变,可测温度范围大,精度也可以。

岩石的不稳定蠕变曲线包括哪几个阶段

岩石的不稳定蠕变曲线包括哪些阶段?

A.过渡蠕变阶段和弹性变形阶段

B.流变稳定阶段和非稳定阶段

C.弹塑性变形阶段和过渡流变阶段

D.过渡蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段

正确答案:D

岩石完整蠕变曲线一般包括三个阶段。

什么是金属的蠕变

金属材料长期在不变的温度和不变的应力作用下,发生缓慢的塑性变形的现象,称为蠕变。对于一般金属,蠕变现象只有在高温条件下才明显表现出来。但是,某些金属,如铅、锡及它们的合金,在常温条件下,也能表现出蠕变现象。产生蠕变所需的应力,甚至可以小于材料的弹性极限。蠕变现象的产生,是由三个方面的因素构成:温度、应力和时间。碳钢在300-400℃时,在应力的作用下即能明显地出现蠕变现象。当温度在高于400℃时,即使应力不大,也要出现较大速率的蠕变。合金钢的温度超过400~450℃时,在一定的应力作用下,就会发生蠕变、温度愈高,蠕变现象愈明显。高温高压火电厂中产生蠕变的部件较多,如主蒸汽管道、锅炉联箱、汽水管通、高温紧固件、汽轮机汽缸等。 由于金属蠕变的累积,使金属部件发生过量的塑性变形而不能使用,或者蠕变进入到了加速发展阶段,发生蠕变破裂,均会使部件失效损坏,甚至发生严重事故。所以,对于长期运行的高温部件,要进行严格的蠕变监测。当然,一些部件在工作中出现一些塑性变形还是允许的,只要它们在整个工作期限内(例如10万小时),由于蠕变所累积的塑性变形量不超过允许值即可。例如,一般规定主蒸汽管道、高温蒸汽联箱经10万小时运行后,总变形量不超过1%;汽轮机汽缸10万小时后的总变形量不超过0。1%;锅炉的合金钢过热器管和再热管,当蠕变胀粗大于2。5%时,即行更换;锅炉的碳钢过热器管和再热器管,当蠕变胀粗大于3。5%时,即行更换。

什么是蠕变,什么是应力松驰?二者有何异同?

蠕变:应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不同,塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现,而蠕变只要应力的作用时间相当长,它在应力小于弹性极限时也能出现。

岩石在地质条件下的蠕变可以产生相当大的变形而所需要的应力却不一定很大。蠕变随时间的延续大致分3个阶段:①初始蠕变或过渡蠕变,应变随时间延续而增加,但增加的速度逐渐减慢;②稳态蠕变或定常蠕变,应变随时间延续而匀速增加,这个阶段较长;③加速蠕变,应变随时间延续而加速增加,直达破裂点。应力越大,蠕变的总时间越短;应力越小,蠕变的总时间越长。但是每种材料都有一个最小应力值,应力低于该值时不论经历多长时间也不破裂,或者说蠕变时间无限长,这个应力值称为该材料的长期强度。岩石的长期强度约为其极限强度的2/3。

蠕变机制有扩散和滑移两种。在外力作用下,质点穿过晶体内部空穴扩散而产生的蠕变称为纳巴罗-赫林蠕变;质点沿晶体边界扩散而产生的蠕变称为柯勃尔蠕变。由晶内滑移或者由位错促进滑移引起的蠕变称为滑移蠕变,也称魏特曼蠕变。蠕变作用解释了岩石大变形在低应力下可以实现的原因。

蠕变在低温下也会发生,但只有达到一定的温度才能变得显著,称温度为蠕变温度。对各种金属材料的蠕变温度约为0.3Tm,Tm为熔化温度,以热力学温度表示。通常碳素钢超过300-350摄氏度,合金钢在400-450摄氏度以上时才有蠕变行为,对于一些低熔饥金属如铅、锡等,在温室下就会发生蠕变。

高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合作用,其性能逐渐变坏,以致最后丧失使用价值,这种现象就是老化。老化是一种不可逆的变化,它是高分子材料的通病。担是人们可以通过对高分子老化过程的研究,采取适当的防老化措施,提高材料的耐老化的性能,延缓老化的速率,以达到延长使用寿命的目的。

(1)发和老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点,如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基,等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体(如、、、等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫,等等。

从结构上的原因来说,聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化,因为C—F键的键能比C—H键的键能大,它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化,这是因为聚丙烯的碳链上有甲基,甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基,聚酯纤维中的酯键容易水解,因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键,容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用,比较容易发生臭氧龟裂,因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子,因而较耐老化。

聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象如前所述。有的聚合物没有上述情况也会发生老化,如受到辐射特别是高能辐射时,化学键就会发生断裂,即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键(C—H、O—H那样的强键除外)。

常用的实验室内岩石蠕变试验方法有哪些

涉及简易岩石蠕变试验装置及其试验方法,有效克服试验装置系统复杂,造价昂贵,试验过程繁琐,试验费用高,有效的解决岩石的单轴和三轴试验,获得应力-应变曲线的问题,其结构是,试验平台反力架是由底座及底座上的反压力支柱构成,反压力支柱上部装有顶梁,顶梁的下部有试件轴压施动系统,试件轴压施动系统经输油管同外部的液压控制系统相连,试件轴压施动系统下部置有压力传感器,压力传感器同外部的数据自动采集系统相连,在反压力支柱内侧为试件围压施动系统三轴压力室,

岩石的膨胀,扩容和蠕变等性质间有何异同点

关于这个问题,以前有网友已经回答过——目前国际国内对此问题没有统一标准,各项指标各有各的数据数值标准。

蠕变的蠕变条件

蠕变机制有扩散和滑移两种。在外力作用下,质点穿过晶体内部空穴扩散而产生的蠕变称为纳巴罗-赫林蠕变;质点沿晶体边界扩散而产生的蠕变称为柯勃尔蠕变。由晶内滑移或者由位错促进滑移引起的蠕变称为滑移蠕变,也称魏特曼蠕变。蠕变作用解释了岩石大变形在低应力下可以实现的原因。蠕变在低温下也会发生,但只有达到一定的温度才能变得显著,称该温度为蠕变温度。对各种金属材料的蠕变温度约为0.3Tm,Tm为熔化温度,以热力学温度表示。通常碳素钢超过300-350℃,合金钢在400-450℃以上时才有蠕变行为,对于一些低熔点金属如铅、锡等,在室温下就会发生蠕变。

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