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ramper
Creep dans un matériau viscoélastique.

la ramper ou écoulement plastique permanent ou déformation visqueuse (En anglais ramper, en français fluage) Il est la déformation d'un matière soumis à un stress constant qui se produit dans les matériaux conservés pendant de longues périodes à des températures élevées. Ce phénomène est présent dans les matériaux viscoélastiques (Y compris le 'acier, la béton et matières plastiques).

Le double phénomène, à savoir la diminution du temps des tensions créées initialement, à une déformation constante, il est dit relaxation des contraintes.

Le fluage des matériaux métalliques

ramper
Essayez fluage à chaud d'un matériau métallique.

Le fluage se produit au-dessus de la température de défilement (Ts), qui coïncide approximativement avec la température de recristallisation et se rapproche, en moyenne, la moitié de la température de fusion mesurée en kelvin.

Vous pouvez distinguer trois phases principales lorsque le processus est effectué à T> T et stress constant:

  • première étape (Fluage primaire): application de la charge, a la déformation élastoplastique, qui augmente avec la vitesse décroissante favorisée par la mobilité des dislocations plus favorables (fluage logarithmique);
  • deuxième étape (Fluage secondaire): un équilibre est établi entre l'écrouissage et la recristallisation: la déformation continue vitesse à peu près constante et faible par rapport à celle présente dans l'étape suivante;
  • troisième étape (Fluage tertiaire): l'augmentation de la déformation rapide, atteignant rapidement à la rupture, à cause de microfissures pointues et des microvides arrondie (en trois points de rencontre des cristaux), et en particulier la diffusion de glissement des joints des grains (à savoir les grains de diffusion étirer les atomes dans la direction de traction et de vacances dans la direction normale).
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Fluage primaire, secondaire et tertiaire.

Dans le cas de T < TS, stress constant induit une déformation élastique et plastique sans que cela va continuer jusqu'à ce que à la rupture: il est en fait suffisamment d'énergie pour déplacer les dislocations orientées de manière moins favorable, puis à un certain moment de la déformation cesse.
Le mécanisme qui donne lieu à un écoulement visqueux est dû à une compétition constante entre les processus de durcissement et de restauration de la structure du matériau, qui régissent le mouvement des dislocations.
Dans la première étape, il l'emportedurcissement et donc la vitesse de déformation diminue au fil du temps; dans la deuxième étape, les deux processus équilibrent et la déformation se poursuit comme le relâchement structurel réduit le taux d'écrouissage. Enfin, dans la troisième étape a lieu rupture de la matière, à la suite d'un mouvement de glissement entre les grains.
Le phénomène de fluage est une activation thermique et le taux de déformation peut être décrit par un loi d'Arrhenius.

Les facteurs métallurgiques d'influence

depuis TS Il est à peu près égale à 0,4 Tfa, pour la construction de composants qui doivent être utilisés à haute température, on préfère des matériaux à point de fusion élevé. En excluant la troisième étape, le fluage est influencée par la présence de nombreux plans de glissement facile; par conséquent, ils sont des métaux défavorisés avec C.F.C. treillis (Cubique à faces centrées), tandis que la résistance au fluage est importante pour les matériaux d'ingénierie (matériaux avec des bords en forme de colonne) ou, mieux encore, sont résistants au fluage des matériaux monocristallins (par exemple des aubes de turbines). Le glissement de dislocations Il peut également être réduite grâce à l'inclusion d'éléments d'alliage; des oligo-éléments tels que bore et zirconium, toutefois faire obstacle le glissement des joints de grains.

Les traitements et la fabrication

Pour améliorer la résistance au fluage sont des traitements utiles qui aident à réduire la surface des articulations, comme recuit, normalisation, directionnellement solidifiée, la création d'un monocristal d'objets.
La résistance peut également être augmentée par des opérations telles que par exemple des déformations plastiques à froid préventives qui empêchent les dislocations, la précipitation des particules à l'intérieur des cristaux inférieures à la température de equicoesione ou des températures plus élevées pour entre les cristaux.

La production de métaux résistant au fluage est souvent effectué sous vide pour éliminer les impuretés gazeuses (en particulier l 'oxygène, qui pourrait s'oxyder l 'aluminium et titane presque toujours présent).

Le fluage du béton

la retrait et représentent le fluage des déformations différées du béton, Dans le cas de fluage, il parle de « déformation différée au fil du temps dans la structure de charge. »

Le béton du phénomène de glissement visqueux dépend de la migration partielle d'eau non chimiquement combinée à l'égard des vides disponibles, ce qui a pour conséquence une contraction volumétrique du gel de ciment.
Il est donc lié à la composition du béton, la taille de l'élément et l'humidité relative de l'environnement, mais aussi l'ampleur des charges à long terme appliquées à la structure et à la maturation du béton au moment de l'application des charges.

Performance de déformation de fluage au fil du temps

Dans le diagramme de la déformation à temps d'un échantillon de béton, pendant le chargement de la déformation totale à l'instant t est formée d'une partie élastique εet, qui ne varie pas au fil du temps, et qui se manifeste immédiatement après application de charges, et une partie εvt qui représente la déformation visqueuse en fonction du temps et de la charge appliquée.
La valeur de εvt avec le temps tend asymptotiquement vers une valeur εν∞ qui est égale à environ 2 - 3 fois εet.
Si vous procédez à la décharge de l'échantillon à un instant t générique, on observe un recul élastique instantanée εet moins de εet.
Pour ce retour élastique est suivie, pour décharger l'échantillon, un rappel élastique ε différéeet.
Il reste une déformation résiduelle εν qui représente la déformation irréversible acquise par l'échantillon.

pratiques de conception

Dans la pratique de la conception commune ne pas effectuer des calculs spécifiques pour évaluer l'effet du fluage.
De lui, cependant, il est implicitement pris en compte dans de nombreux cas:

  • dans la méthode des tensions admissibles qu'elle prendrait en compte l'effet de fluage concomitants et retrait dans le module n qui est supposé être égal à 15;
  • dans le calcul des structures hyperstatiques on néglige les contraintes de torsion qui résulteraient de la congruence.

Effets sur les structures

  • Les principaux effets indésirables sont les suivants:
    • une plus grande flexion dans les structures infléchi accentué par la présence du retrait
    • une plus grande courbure de piliers sous charge excentrique. Augmenter l'excentricité de la charge initiale et diminue la force d'entraînement du pilier
    • la perte de la force de précontrainte dans les établissements en béton précontraint; phénomène amplifié par la présence de retrait
  • Les principaux effets sont les suivants:
    • élimination des pics de tension (par exemple dans les coins des cadres)
    • suppressions tensions compulsifs

Le fluage en matière plastique

bibliographie

  • Aurelio Ghersi, Les techniques de construction - béton armé, Partie.
  • Elio Giangreco, Théorie et technique de construction, vol. I, Liguori Editore.
  • Fritz Leonhardt, techniques de calcul de conception et de construction, vol. Le système d'échange.
  • Mario Collepardi, V la viscosité, Enco Journal.

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