材料流變應(yīng)力與模擬測試方法

          是指材料在一定變形溫度、應(yīng)變和應(yīng)變速率下的屈服極限稱為其流變應(yīng)力。熱變形流變應(yīng)力是材料在高溫下的塑性指標(biāo)之一，在合金化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)一定的情況下，主要受變形溫度、變形程度和應(yīng)變速率的影響，是變形過程中金屬內(nèi)部顯微組織演變和性能變化的綜合反映。流變應(yīng)力的另一定義是由實(shí)驗(yàn)得來的，它取材料的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的平均值的1.15倍，即σf=1.15（σy+σu）/2

屈服極限、斷裂極限等。在對材料的研究中一般都是先研究材料的各種屈服值。在不同物理?xiàng)l件下（如溫度、壓力、濕度、輻射、電磁場等），以應(yīng)力、應(yīng)變和時(shí)間的物理變量來定量描述材料的狀態(tài)的方程，叫作流變狀態(tài)方程或本構(gòu)方程。材料的流變特性一般可用兩種方法來模擬，即力學(xué)模型和物理模型：

在簡單加載的情況（單軸壓縮或拉伸，單剪或純剪）下，應(yīng)力應(yīng)變特性可用力學(xué)流變模型描述。在評價(jià)蠕變或應(yīng)力松弛試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，利用力學(xué)流變模型有助于了解材料的流變性能。這種模型已用了幾十年，它們比較簡單，可用來預(yù)測在任意應(yīng)力歷史和溫度變化下的材料變形。

流變力學(xué)模型沒有考慮材料的內(nèi)部物理特性，如分子運(yùn)動(dòng)、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、裂紋擴(kuò)張等。當(dāng)前對材料質(zhì)量的要求越來越高，如高強(qiáng)度超韌性的金屬、高強(qiáng)度耐高溫的陶瓷、高強(qiáng)度聚合物等。對它們的研究就必須考慮材料的內(nèi)部物理特性，因此發(fā)展了高溫蠕變理論。這個(gè)理論通過考慮了固體晶體內(nèi)部和晶粒顆粒邊界存在的缺陷對材料流變性能的影響，表達(dá)出材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物理常數(shù)，亦即材料的物理流變模型。