זחילה (דפורמציה)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

זחילהאנגלית: Creep) היא תופעה תרמו-מכנית בחומרים הנדסיים. זוהי נטייתם של חומרים מוצקים לנוע לאט ולעבור שינוי צורה איטי תחת השפעה של מאמץ (stress).

השינוי נוצר כתוצאה מחשיפה ארוכת טווח לרמות מאמץ שהן מתחת למאמץ הכניעה של החומר. הזחילה מורגשת יותר בחומרים המחוממים למשך זמן ארוך, ובטמפרטורה קרובה לטמפרטורת ההתכה. קצב הזחילה תמיד גדל עם הטמפרטורה.

קצב הזחילה הוא פונקציה של תכונות החומר, זמן החשיפה, טמפרטורת החשיפה והעומס המופעל (מאמץ).

בתלות בעוצמת המאמץ וזמן ההפעלה שלו, עשוי שינוי הצורה (דפורמציה) להיות כה גדול עד כדי כך שהרכיב שממנו עשוי החומר לא יוכל עוד למלא את תפקידו. לדוגמה, זחילה של להב טורבינה תגרום ללהב לגעת במעטפת, דבר שיגרום לכשל של הלהב. זחילה בדרך כלל מעניינת מהנדסים ומטלורגים, כאשר רוצים לבדוק תפקוד של רכיבים מכניים אשר פועלים תחת עומסים גבוהים או טמפטרטורות גבוהות. זחילה אינה בהכרח דרך להיווצרות כשל, אלא דרך לביצוע דפורמציה של החומר. לעתים, זחילה מועטת בבטון היא רצוייה, כי היא מקלה על מאמצים פנימיים אשר עלולים היו לגרום לשברים בחומר.

זחילה אינה נוצרת לפתע עקב הפעלת מאמץ, אלא היא תוצאה של הפעלת המאמץ לטווח זמן ארוך.

טווח הטמפרטורות שבהם מתרחשת הזחילה תלוי בחומר. בטונגסטן, למשל, נדרשת טמפרטורה של אלפי מעלות לפני שתתחיל זחילה. לעומת זאת, קרחונים יכולים לבצע זחילה בטמפרטורות שבהן הם קפואים. למעשה, כל חומר יעבור זחילה כאשר הטמפרטורה שלו תתקרב לטמפרטורת ההתכה. עקב כך, ניתן לראות זחילה בטמפרטורות נמוכות עבור חומרים מסוימים. פלסטיקים ומתכות מסוימות יעברו זחילה בטמפרטורת החדר.

שלבי הזחילה[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתחילה, ישנו מעוות אלסטי התחלתי. לאחר מכן, נוצר מעוות פלסטי ראשוני הגדל בהדרגה בקצב השינוי שלו (זחילה ראשונית). בשלב הבא מגיעים למעוות פלסטי בעל קצב קבוע (זחילה שניונית). לבסוף, קצב המעוות גדל באופן דרסטי ונוצר שבר.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]