流變學(xué)是力學(xué)的一個新分支，它主要研究材料在應(yīng)力、應(yīng)變、溫度濕度、輻射等條件下與時間因素有關(guān)的變形和流動的規(guī)律。流變學(xué)研究內(nèi)容是各種材料的蠕變和應(yīng)力松弛的現(xiàn)象、屈服值以及材料的流變模型和本構(gòu)方程。材料的流變性能主要表現(xiàn)在蠕變和應(yīng)力松弛兩個方面。蠕變是指材料在恒定載荷作用下，變形隨時間而增大的過程。蠕變是由材料的分子和原子結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整引起的，這一過程可用延滯時間來表征。當(dāng)卸去載荷時，材料的變形部分地回復(fù)或完全地回復(fù)到起始狀態(tài)，這就是結(jié)構(gòu)重新調(diào)整的另一現(xiàn)象。材料在恒定應(yīng)變下，應(yīng)力隨著時間的變化而減小至某個有限值，這一過程稱為應(yīng)力松弛。這是材料的結(jié)構(gòu)重新調(diào)整的另一種現(xiàn)象。蠕變和應(yīng)力松弛是物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的外部顯現(xiàn)。這種可觀測的物理性質(zhì)取決于材料分子（或原子）結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計特性。因此在一定應(yīng)力范圍內(nèi)，單個分子（或原子）的位置雖會有改變，但材料結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計特征卻可能不會變化。當(dāng)作用在材料上的剪應(yīng)力小于某一數(shù)值時，材料僅產(chǎn)生彈性形變;而當(dāng)剪應(yīng)力大于該數(shù)值時，材料將產(chǎn)生部分或完全永久變形。則此數(shù)值就是這種材料的屈服值。屈服值標(biāo)志著材料有完全彈性進入具有流動現(xiàn)象的界限值，所以又稱彈性極限、屈服極限或流動極限。同一材料可能會存在幾種不同的屈服值，比如蠕變極限、斷裂極限等。在對材料的研究中一般都是先研究材料的各種屈服值。在不同物理條件下（如溫度、壓力、濕度、輻射、電磁場等），以應(yīng)力、應(yīng)變和時間的物理變量來定量描述材料的狀態(tài)的方程，叫作流變狀態(tài)方程或本構(gòu)方程。材料的流變特性一般可用兩種方法來模擬，即力學(xué)模型和物理模型:在簡單情況（單軸壓縮或拉伸，單剪或純剪）下，應(yīng)力應(yīng)變特性可用力學(xué)流變模型描述。在評價蠕變或應(yīng)力松弛試驗結(jié)果時，利用力學(xué)流變模型有助于了解材料的流變性能。這種模型已用了幾十年，它們比較簡單，可用來預(yù)測在任意應(yīng)力歷史和溫度變化下的材料變形。力學(xué)模型的流變模型沒有考慮材料的內(nèi)部物理特性，如分子運動、位錯運動、裂紋擴張等。當(dāng)前對材料質(zhì)量的要求越來越高，如高強度超韌性的金屬、高強度耐高溫的陶瓷、高強度聚合物等。對它們的研究就必須考慮材料的內(nèi)部物理特性，因此發(fā)展了高溫蠕變理論。這個理論通過考慮了固體晶體內(nèi)部和晶粒顆粒邊界存在的缺陷對材料流變性能的影響，表達出材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物理常數(shù)，亦即材料的物理流變模型。對彈性和粘彈性材料的實驗方法分為蠕變試驗、應(yīng)力松弛試驗和動力試驗三種:對材料進行蠕變實驗一般有對材料試件施加恒定的拉力，以研究材料的拉伸蠕變性能的拉伸法;在專門的剪力儀中對材料施加恒定的剪力，研究材料的剪切蠕變性能;利用三軸儀，對材料試件施加軸向應(yīng)力和靜水壓力，研究材料的單向或三向壓縮蠕變性能;利用扭轉(zhuǎn)流變儀，對材料試件施加恒定的扭力，研究材料的扭轉(zhuǎn)蠕變性能;以及在粱形試件上施加恒定的彎矩，研究材料撓度蠕變性能的彎曲法等。應(yīng)力松弛實驗是將材料試件置于應(yīng)力松弛試驗儀上，使試件產(chǎn)生一恒定的變形，測定試件所受應(yīng)力隨時間的衰減，研究材料的流變性能，也可以計算材料松弛時間的頻譜。這種試驗也可在彎曲流變儀、扭轉(zhuǎn)流變儀、壓縮流變儀上進行，此法適用于高分子材料和金屬材料。除蠕變和應(yīng)力松弛這類靜力試驗外，還可進動力試驗行，即對材料試件施加一定頻譜范圍內(nèi)的正弦振動作用，研究材料的動力效應(yīng)。此法特別適用于高分子類線性粘彈性材料。通過這種試驗可以求得兩個物理量:由于材料發(fā)生形變而在材料內(nèi)部積累起來的彈性能量;每一振動循環(huán)的能量耗散。動力試驗可以測量能量耗散和頻率的關(guān)系，通過這個規(guī)律可以與蠕變試驗比較分析，建立模型。在上述的各種試驗工作中，還要研究并應(yīng)用各種現(xiàn)代測量原理和方法，大型電子計算機的出現(xiàn)對流變學(xué)領(lǐng)域的研究產(chǎn)生了深遠的影響，如對于非線性材料的大應(yīng)變、大位移的復(fù)雜課題已用有限元法或有限差分方法進行研究。材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)、濕度）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時所表現(xiàn)出的力學(xué)特征一般來說金屬的力學(xué)性能分為十種：脆性脆性是指材料在損壞之前沒有發(fā)生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反脆性材料沒有屈服點，有斷裂強度和極限強度，并且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能較弱，對脆性材料通常采用壓縮試驗進行評定。強度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.同時，它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有一個確切的單一參數(shù)能夠準(zhǔn)確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應(yīng)力種類的變化和它應(yīng)用形式的變化而變化。強度是一個很常用的術(shù)語。塑性：金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發(fā)生在金屬材料承受的應(yīng)力超過彈性極限并且載荷去除之后，此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.硬度：金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力.韌性是指金屬材料在拉應(yīng)力的作用下，在發(fā)生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料，它們很容易被拉成導(dǎo)線。疲勞強度：材料零件和結(jié)構(gòu)零件對疲勞破壞的抗力彈性彈性是指金屬材料在外力消失時，能使材料恢復(fù)原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。延展性延展性是指材料在拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的作用下，材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋制和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。剛性剛性是