土工膜的應(yīng)力松弛
蠕變是指受力變形物體在應(yīng)力保持不變的條件下，土工膜材料變形隨時(shí)間延續(xù)而增長的特性。松弛是受力變形物體在應(yīng)變保持不變的條件下應(yīng)力消失的現(xiàn)象，是由
于貯存在變形物體中的彈性能量以轉(zhuǎn)化為熱能的方式逐漸消失而引起的。盡管從物理的角度分析認(rèn)為，蠕變過程會引起應(yīng)力松弛過程，應(yīng)力松弛過程也會引起蠕
變過程，但他們往往被看做是兩個(gè)分開且相互獨(dú)立的過程。物理流變學(xué)認(rèn)為，蠕變和松弛是材料長期力學(xué)性質(zhì)的兩種理想化的力學(xué)概念，實(shí)質(zhì)上它們?yōu)橥晃锢?br /> 力學(xué)機(jī)制所控制。比如，恒定應(yīng)力作用下的蠕變和很頂應(yīng)變條件下的應(yīng)力松弛在宏觀上的區(qū)別是:蠕變過程有外界力源的能量消耗，它只是由于材料結(jié)構(gòu)弱化而
引起的內(nèi)部應(yīng)力降低，弱化過程伴隨的內(nèi)摩擦對能量的消耗以材料初始累積的變形能力為代價(jià)。

應(yīng)力松弛與蠕變是一個(gè)問題的兩個(gè)方面，本質(zhì)上都是松弛時(shí)間不同的各種運(yùn)動單元對外界應(yīng)力的響應(yīng)陸續(xù)表現(xiàn)出來的結(jié)果，是比較緩慢的鏈段運(yùn)動所導(dǎo)致的
分子間相互位置的調(diào)整。當(dāng)試件被突加一個(gè)初始形變時(shí)，試件將產(chǎn)生瞬時(shí)彈性形變，而此彈性形變是那些跟得上外力作用的運(yùn)動單元(主要指鍵長和鍵角，也包
括一些小鏈段)的運(yùn)動所產(chǎn)生的。此時(shí)，由于分子是被迫伸展的，分子內(nèi)部產(chǎn)生山東大學(xué)碩士學(xué)位論文了內(nèi)應(yīng)力，所以高分子處于不平衡態(tài)。為了達(dá)到新的平衡態(tài)，高分子的運(yùn)動單元
必須順外力方向運(yùn)動以減少或消除內(nèi)應(yīng)力。隨時(shí)間的推移，松弛時(shí)間較長的運(yùn)動單元一鏈段逐漸開始運(yùn)動，經(jīng)過鏈段的熱運(yùn)動，分子的纏結(jié)點(diǎn)逐漸解開，這些
運(yùn)動勢必對形變做出貢獻(xiàn)，使初始的彈性形變逐漸回復(fù)，但因總的形變保持不變，因而土工膜所需應(yīng)力逐漸減少，如果試件是線性高聚物，則由于它能通過分子鏈間的滑
移產(chǎn)生流動變形，在維持總形變不變時(shí)，隨粘性流動的發(fā)展，彈性形變所占的比例越來越小，當(dāng)總的形變?nèi)坑伤苄粤鲃有巫冐暙I(xiàn)時(shí)，每個(gè)分子鏈的構(gòu)象完全以
平衡態(tài)來適應(yīng)試件所具有的形變時(shí)，彈性形變?nèi)肯?，?yīng)力衰減至零。對于交聯(lián)高聚物，由于它不可能產(chǎn)生塑性流動變形，總的形變只能由彈性形變維持。不過，在初始時(shí)刻，普彈形變對應(yīng)力的貢獻(xiàn)較大，隨后，隨高彈形變的發(fā)展，普彈形變量減少，應(yīng)力逐漸衰減。但是土工膜維持一定的彈性形變總是需要一定的應(yīng)力，交聯(lián)高聚物的應(yīng)力不可能衰減至零。b5bb.cn