图5.36所示为剪切应力松弛试验所采用的CSS -1950双轴流变试验机及加载控制系统（伺服电机和谐波减速器）。在应力松弛试验过程中，试验机先对结构面试样施加垂直荷载，稳定一段时间后，开始施加剪切荷载，之后保持变形不变，应力开始下降。在试样应力达到目标值并且保持变形恒定后，减速器会进行向后（A）—向前（B）（A转动速率相对较快，B转动速率相对较慢）的循环过程，这种现象开始比较频繁，即减速器及伺服电机转动次数较多，转动时间较长，此时应力减小得比较剧烈；在应力松弛一段时间后，该现象变得不明显，调速器转动速度逐渐变慢，有时只是轻微地来回晃动，转动时间也变得比较短。

图5.36　试验机及其在应力松弛过程中的反应(www.daowen.com)

上述现象是试验机为了保持试样变形不变，自身调整造成的。试样在剪切作用下必然会产生蠕变的趋势，这时如果试验机不加以控制，那么试样会迅速变形。如果保持其变形不变，那么试验机需要克服蠕变变形，将加载杆的位置保持在应力松弛的初始变形状态，此时加载设备需要通过调速器对试样的变形进行调整，即图中A所示。由于设备的控制精度，在控制精度以外，减速器会向前略有转动（现象B），当蠕变变形大于系统的控制精度时，变速器开始启动克服蠕变变形的行为，这时会产生现象A。

从上述对仪器在试验过程中反应的描述可知，在应力松弛过程的某一时刻，如果试样所受的应力为τ，在t到（t＋Δt）时间内产生的蠕变变形量为D，则在该微小时间段内，试件应力可视为恒定值，发生的变形可视为应力为τ的蠕变过程。当控制精度较高，Δt非常小时，仪器能够较好地控制试样的蠕变趋势，及时调整变形，保证变形量的恒定。然而，即使是微小时间内的蠕变，试样内部已经产生了塑性变形，此过程的能量消耗使应力减小，并且维持该试样的变形已经不需要那么高的应力，试样内部抗力的减小造成了应力松弛现象，在应力减小后会继续重复上述过程直至结构面没有蠕变的趋势。因此，应力松弛过程可等效为在多个微小时间段内克服蠕变的行为。