Creepproeven

Creepproeven zijn gecontroleerde mechanische proeven die tijdafhankelijke vervorming van materialen onder een constante belasting bij gecontroleerde temperatuur meten. Ze geven inzicht in het lange-termijn gedrag en de levensduur onder dienstcondities.

Ze worden veel toegepast bij metalen, polymeren, keramiek, beton, composieten en geotechnische materialen. Bij een typische uniaxiale creep-proef wordt een proefstuk belast tot een constante spanning en de axiale vervorming als functie van de tijd gemeten. Andere vormen zijn stapbelastingcreep, waarbij de spanning in stappen wordt verhoogd, en creep-herstelproeven waarbij de belasting wordt verwijderd om herstel te observeren.

Het creep-antwoord wordt beschreven met een driedelverloop: primaire creep met afnemende vervormingssnelheid, secundaire of stabiele creep met vrijwel constante snelheid, en tertiaire creep met versnellende vervorming tot falen. De experimentele gegevens worden geanalyseerd om de creepsnelheid, creepmodulus en tijd-afhankelijke compliantie te verkrijgen. Voor metalen worden constitutieve relaties zoals de Norton-Bailey power-law toegepast; voor polymeren en andere materialen kunnen tijd-temperatuursamenstelling en visco-elastische modellen worden gebruikt.

Creepproeven ondersteunen ontwerpbeslissingen door levensduurvoorspelling, betrouwbaarheid en naleving van normen voor lange-termijnbelastingen, service-omstandigheden of corrosieve omgevingen. Ze zijn essentieel in luchtvaart, energie, civiele infrastructuur en fabricage.

Standaarden van organisaties zoals ISO en ASTM regelen creep-testmethoden voor verschillende materiaalgroepen, inclusief proefstukvorm, temperatuurbeheersing en rapportage van gegevens. Beperkingen zijn onder meer lange testduur, omgevingsgevoeligheid, belastinggeschiedenis en onzekerheden bij extrapolatie buiten de geteste tijden.