Deformasjonshastighet

Deformasjonshastighet, eller rate of deformation, er et mål på hvor raskt et materiale endrer form eller volum under påkjenning. Begrepet brukes i kontinuitetsmekanikk, materialvitenskap og geovitenskap og beskriver den øyeblikkelige hastigheten av deformasjonen snarere enn den totale endringen som opptrer etter en viss tidsperiode. Den er særlig viktig når man arbeider med hastighetskontrollerte tester, viskositet og jord- og berggrunnsprosesser.

I kontinuumsmekanikk beskrives deformasjonshastigheten ved en hastighetsfelt v(x,t). Den relevante matematiske størrelsen er rate of strain-tensoren D, som er den symmetriske delen av velocity gradient: D = (∇v + ∇v^T)/2. Enhet: s^-1. Den trak D gir en målestokk for hvor raskt formendring skjer. Den trigges også av volumendring, hvor sporet av D, tr(D), gir volumetrisk deformasjonshastighet, mens deviatorisk del beskriver ren skjær- og formendring uten volumendring.

Praktiske anvendelser inkluderer materialtesting under forskjellige strain rates, hvor hastighetskontroll påvirker materialets respons og fryktet bruddmekanismer. I geovitenskap brukes deformasjonshastighet til å beskrive krustisk og manteltilstand, ofte i kombinasjon med geodetiske målinger som GPS for å vurdere jordskjelvrisiko og platebevegelser. Innen fluid- og viskoelastiske materialer kobles deformasjonshastighet til stress gjennom konstitutive ligninger, for eksempel tau = μD i Newtonske væsker.

---