Deformación por fluencia lenta

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La deformación por fluencia lenta (en inglés, creep 'reptar, arrastrarse, deslizarse despacio') se debe al incremento de deformación que sufre un material viscoelástico cuando está sometido a una mecánica constante σ0.

Introducción[editar]

La tensión constante se aplica desde el instante t = 0, provocando deformaciones lentas o retardadas ε0. Este fenómeno se presenta en materiales viscoelásticos, como los polímeros, y resulta de mucha importancia en el hormigón pretensado.

Si se aplican a un material metálico, cargas pequeñas dentro del rango elástico, a altas temperaturas y durante un tiempo prolongado, se observará que la deformación no desaparece completamente al retirar la carga. Persiste una pequeña deformación que no es consecuencia de un alargamiento de los granos, sino de un ligero desplazamiento de algunos granos respecto de otros. A este fenómeno se lo denomina "fluencia viscosa" o en inglés "creep".

Función de fluencia lenta[editar]

En un material viscoelástico lineal general la relación entre tensiones y deformaciones puede escribirse como ecuación integral en la forma:

\varepsilon(t)= \frac {\sigma(t)}{E_{0,C}}+
\int_0^t K(t-\tau)\dot\sigma(\tau)\ d\tau

Donde la función K(\cdot) es la llamada función de fluencia lenta, integrando por partes se puede escribir alternativamente la ecuación anterior como:

\varepsilon(t)= \frac {\sigma(t)}{E_{0,C}} + \left[ \sigma(t)K(0) - \sigma(0)K(t) \right] +
\int_0^t \dot{K}(t-\tau)\sigma(\tau)\ d\tau

Esta última ecuación permite calcular como deformación por fluencia lenta, suponiendo que:

\sigma(t) = \sigma_0, \qquad \varepsilon(t) = \frac{\sigma_0}{E_{0,C}} + \Delta\varepsilon(t)

para todo t > 0 se tiene que:

\Delta\varepsilon(t)= \sigma_0 \left[ (K(0)- K(t)) +
\int_0^t \dot{K}(t-\tau)\ d\tau \right]

Por lo que la llamada función de fluencia lenta caracteriza cuanto es la deformación adicional de un material viscoelástico sometido a tensión constante.

Ejemplos[editar]

Para algunos materiales viscoelásticos la deformación en función de la tensión, la deformación puede ser descrita como:

\epsilon(t) = \epsilon_0(\sigma_0) + \Psi (t, \sigma_0) + \frac{t}{\eta (\sigma_0)}\sigma_0