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應(yīng)力松弛試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理
應(yīng)力松弛試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理
應(yīng)力松弛試驗(yàn)是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的一種。雖然應(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，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。