蠕變速率是指高溫下材料發生蠕變變形時輿伸長量對時間的導數即為蠕變速率。蠕變由3個階段組成：第一階段是蠕變初始階段；第二階段是蠕變恒速階段；第三階段是蠕變加速階段，已接近蠕變斷裂。通常所指的蠕變速率是指第二階段即恒速蠕變階段的速率。如果能測得某一溫度、某一應力水平下的螺變迚率，則可粗略計算構件的蠕變壽命。

蠕變速率（creep rate）

蠕變速率：蠕變試驗中單位時間的蠕變變形。即給定時間內蠕變曲線的斜

率。2100433B

單向拉伸蠕變實驗是蠕變計算的基礎實驗。施加載荷可分為恒應力和恒位移。恒應力實驗可以測得蠕變曲線，恒位移載荷可以測定應力松弛曲線。以應變量為縱坐標，時間為橫坐標記錄實驗數據可得出蠕變曲線。如圖1所示，單軸拉伸的蠕變曲線可以分為三個階段：

（1）第一階段，初始蠕變階段。位錯微觀結構不斷擴展使應變速率不斷降低。

（2）第二階段，穩態蠕變階段。變形與回復機制達到平衡，產生了穩定的應變速率。蠕變速率變為常數，最小蠕變速率出現在此階段。

（3）第三階段，加速蠕變階段。有效橫截面的降低促使應變速率持續增長，直到斷裂失效。

載荷加載瞬間產生了一個彈性應變，隨后經歷上述的三個階段。其中穩態蠕變階段變形過程時間最長，占了整個蠕變壽命的大部分。科學研究也主要集中在第二階段的蠕變行為。

根據蠕變實驗可以得到不同溫度和應力水平下的蠕變曲線，使用方程來描述這些曲線并不困難。但是蠕變物理機制復雜，導致蠕變變形的原因較多。蠕變應變量、蠕變應變速率、蠕變應力、變形時間以及環境溫度之間關系復雜，建立一致的關系式不太容易。針對蠕變問題學者們大膽假設，使用較少的物理量來反應蠕變關系，得出相應的蠕變理論。比較經典的成果為：陳化理論、時間硬化理論、應變硬化理論、塑形滯后理論等。其中時間硬化理論主要思路是：材料進入硬化導致蠕變變形率下降的因素是時間，和蠕變應變沒有關系。應變硬化理論指出：受時間控制的蠕變與塑性變形作用不一致，導致硬化的因素是蠕變階段的應變量。

巖石在地質條件下的蠕變可以產生相當大的變形而所需要的應力卻不一定很大。蠕變隨時間的延續大致分3個階段：①初始蠕變或過渡蠕變，應變隨時間延續而增加，但增加的速度逐漸減慢；②穩態蠕變或定常蠕變，應變隨時間延續而勻速增加，這個階段較長；③加速蠕變，應變隨時間延續而加速增加,直達破裂點。應力越大，蠕變的總時間越短；應力越小，蠕變的總時間越長。但是每種材料都有一個最小應力值，應力低于該值時不論經歷多長時間也不破裂，或者說蠕變時間無限長，這個應力值稱為該材料的長期強度。巖石的長期強度約為其極限強度的2/3。