凯尔文体(KeIvin—solid)

凯尔文(w.T.Kelvin)于1890年提出的一种固态粘弹性体。它的流变模型是由胡克固体模型(H)与牛顿粘性液体模型(N)并联而成的(图1)，即由弹性体和粘性体两种

图1凯尔文体流变模型

成分组成的混合体中，弹性成分形成骨架，粘性成分填充在骨架构成的空隙之中。因此受外力作用时，骨架和粘性体同时受应力作用。在骨架发生变形的同时，粘性体也发生流动。其流变方程为：

式中r为剪切应力；u为刚性模量；n为粘度系数；y为位移梯度；y为速度梯度。如果u与n均为常数，而且恒定应力作用在原来无应变的物体上，其流变方程对时间积分，则可得到形变随时间而变化的关系式：

此式表明弹性应变不是立即出现，而是按指数曲线推迟出现，见图2。必须到t-c时才能达到t0/u值，这就是徐变(或蠕变creep)现象。凯尔文模型是描述徐变过程，不说明应力松弛过程。一般非均质材料，如耐火制品、耐火浇注料具有凯尔文体的结构特征，在高温荷载下具有凯尔文体的蠕变过程。

图2粘弹性体徐变曲线