Fluage et relaxation
Le fluage et la relaxation sont physiquement étroitement liés et se produisent dans presque tous les matériaux comme les métaux, le béton, les plastiques et le bois. Les deux font qu'un état initial (contrainte \(\sigma\) et déformation \(\varepsilon\)), sans modification des conditions extérieures, évolue en continu dans le temps selon le système et le chargement. Afin de les prendre en compte lors d'une analyse dépendante du temps, les effets viscoélastiques doivent être considérés via un modèle rhéologique.
Fluage
Lorsqu'un composant est soumis en permanence à une charge constante (contrainte \(\sigma = \text{constante}\)), il se produit, en plus de la déformation élastique immédiate, une déformation de fluage supplémentaire \(\varepsilon(t)\) dépendante du temps. Ceci est particulièrement pertinent pour les composants en béton et en bois.
Relaxation
Lorsqu'un composant est étiré à une certaine longueur (déformation \(\varepsilon = \text{constante}\)) et fixé dans cette position, la transformation interne de la structure du matériau fait que la contrainte appliquée \(\sigma(t)\) diminue avec le temps. Ce comportement est particulièrement pertinent pour les composants précontraints, par exemple l'acier de précontrainte, les boulons précontraints, les câbles et les membranes.
Retrait
Les composants en certains matériaux comme le béton et le bois ont tendance à présenter une contraction volumique au fil du temps. Cela est dû à la perte d'humidité vers l'environnement et à une réduction de volume due à des réactions chimiques ainsi qu'à des transformations structurelles lors du durcissement. La prise en compte s'effectue par l'application d'une déformation de retrait dépendante du temps. Selon les conditions extérieures, le retrait conduit soit à des contraintes de contrainte, en cas d'empêchement de la déformation de retrait, soit à une déformation libre.
Vieillissement
Un autre effet dépendant du temps est le vieillissement, qui comprend la modification des caractéristiques du matériau dans le temps. Cela concerne en particulier le module d'élasticité et la résistance. Dans le cas du béton, l'augmentation des valeurs précitées au fil du temps due au durcissement progressif mérite d'être mentionnée. Un autre exemple est la fragilisation et la perte de résistance des plastiques dues à la dégradation et à la décomposition.