小试样蠕变测试技术在现役设备蠕变性能评估中的应用越来越广泛。固支直杆三点弯曲小试样蠕变试验因为受力简单且能获得断裂数据,在工程应用中具有很大优势。然而,目前关于固支直杆三点弯曲小试样蠕变变形理论的研究并不完善,且由于固支直杆三点弯曲小试样相较于传统单轴拉伸试样十分微小,其尺寸的变化势必会影响所测材料蠕变性能的真实性和准确性,而目前缺乏对其试样尺寸的标准化研究,这些都限制了其在工程应用中的推广。本文通过理论分析、数值模拟和试验验证相结合的方法,对固支直杆三点弯曲小试样的蠕变变形行为展开研究,主要研究内容及结论如下:(1)基于误差函数及小变形假设,通过理论计算和有限元修正,提出一种确定固支直杆三点弯曲小试样蠕变小变形临界位移的方法,该方法可以合理地界定小试样蠕变的小变形与大变形区域,保证小变形方程和大变形方程应用的准确性。基于该方法分析了时间修正系数的影响因素,结果表明,时间修正系数仅与试样厚度和下模间跨距相关;(2)引入Garofalo方程,得到描述瞬态蠕变和稳态蠕变位移-时间关系的方法。提出瞬态耗竭速率,通过试验数据得出其与稳态位移速率呈幂律关系,与进入稳态蠕变时刻和断裂时间呈近似反比例关系。建立蠕变主线,并提出一种利用蠕变主线和瞬态耗竭速率预测不同载荷下的蠕变曲线的方法,通过该方法可以准确地预测蠕变试验曲线;(3)基于固支直杆三点弯曲小试样梁弯曲本构模型,采用有限元方法,研究了试样尺寸对固支直杆三点弯曲小试样蠕变性能评价的影响。结果表明,当试样横截面的宽度与厚度比例b:2h在0.5～2.0时,蠕变稳态位移速率与理论值误差较小;当固定端过渡段倾斜角pα在15°～45°之间时,试样不仅可以很好地描述固支直杆三点弯曲蠕变的力学响应,还能明显降低固定端倒角对蠕变的影响。最终得出b:2h=2:1、α=30°以及b:2h=1:1、α=45°的两种试样最优。