橡膠混合物疲勞度測試
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結(jié)果與討論
◆ 程序1－由實(shí)際應(yīng)用部件打磨成的樣品的試驗(yàn)
圖1顯示了對混合物A進(jìn)行dc/dn對最大應(yīng)變圖分析的結(jié)果。有一些正如大多數(shù)疲勞試驗(yàn)中會出現(xiàn)的散點(diǎn)，不過考慮到這些樣品都經(jīng)過打磨，這就帶來了一些額外的變數(shù)（厚度）和可能的應(yīng)力集中。不同脈沖周期之間吻合的相當(dāng)好。使用二次冪律遞歸公式很好的表示了實(shí)驗(yàn)區(qū)域的數(shù)據(jù)。
圖1、化合物A的FCG與應(yīng)變的關(guān)系
圖2、化合物A與化合物B的FCG與應(yīng)變的關(guān)系對照
利用工業(yè)部件打磨的樣品對混合物進(jìn)行試驗(yàn)的原因在于，每種混合物的野外性能都被單獨(dú)測定過。這表明，混合物A開裂前擾曲的循環(huán)次數(shù)至少是B的2.2倍。比實(shí)際的野外使用性能相比，我們認(rèn)為這種標(biāo)定的水平非常適合對打磨樣品進(jìn)行疲勞度評估。
◆ 程序2-測試實(shí)驗(yàn)室制備的澆鑄樣品
伴隨1號程序成功以后，另一個實(shí)驗(yàn)室開展了一項(xiàng)研究，評估加工變量對考慮用于這種用途的混合物的影響。這種情況下，樣品由實(shí)驗(yàn)室澆鑄而成，這是在這種應(yīng)用的開發(fā)研究中評估材料的標(biāo)準(zhǔn)工藝。不管怎么樣，接著將它們打磨成與程序1中使用的樣品具有相同的厚度。加工變量是有專利權(quán)的，而客戶認(rèn)為它很重要。混合物C和D具有相同的配方，貼標(biāo)以反映加工過程的不同。
已知實(shí)驗(yàn)室2中可用的拉伸速率比實(shí)驗(yàn)室1要低很多，因此選擇更低的溫度35℃。其他研究表明，這會使有效應(yīng)變速率提高大致100倍。在350℃使用頻率10Hz的脈沖提供的應(yīng)變速率與實(shí)驗(yàn)室1中500℃下用更快的調(diào)速控制器提供的速率相當(dāng)。
圖3顯示了FCG（dc/dn）速率對最大應(yīng)變的結(jié)果。在給定應(yīng)變條件下dc/dn速率有一些散點(diǎn)，這并不奇怪，因?yàn)樗鼈円彩谴蚰ミ^的樣品。但是，復(fù)制品之間吻合的普遍很好（就疲勞裂紋生長數(shù)據(jù)而言）。注意最大應(yīng)變的一致性極其好。這是在較低拉伸速率下操作的一個附帶的好處。在所有情況下，最大應(yīng)變正好是目標(biāo)值，或在其+/- 0.01%內(nèi)。這就使試驗(yàn)進(jìn)行中復(fù)制品結(jié)果的對比更為直接明了。
圖3、化合物C的FCG與應(yīng)變的關(guān)系
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