橡胶疲劳磨耗测定

橡胶混合物疲劳度测试本文将举例说明商业和独立实验室里采用的评估橡胶混合物的疲劳裂纹生长（简称FCG）试验。

这些试验对评估开发性的替代品，例如聚合物和配方差异，以及表征工业化生产过程中制备的材料非常有用。

因为可能具有很高的精度，它们也能评估特种混合物的加工变量。

讨论的试验和分析将是基于能量的疲劳裂纹生长及关联数据，这些数据由全自动的测试系统获得。

我们将用两个专利性的研究得到的数据实例来说明通过有经验的分析能够获得的数据、遇到的一些普遍问题以及与替代材料的高质量对比。

但是本文不便公开混合物及其应用的细节，数据的类型以及获得数据的方法才是本文的主旨。

实验在叙述本工作的实验细节之前，我们对数据分析所依赖的能量平衡原理作一些评论。

Thomas基于他和Rivlin20世纪50年代率先提出研究弹性体的能量平衡方法描述了破裂标准。

用T表示撕裂所需要的弹性能，或称“撕裂能”。

对于某些样品几何结构，我们测定了T 的值。

疲劳研究最为常用的一种几何结构是纯剪切样品，对这类样品而言，T值直接就是纯剪切区域弹性能密度W与非应变样品的高度h0的乘积。

T=Wh0 (1)对应力－应变曲线下方的面积积分可以直接测定W。

大多数情况下我们采用卸载曲线数据，因为它们表示储存的能量，而负载曲线数据包含滞后能量。

因此，在本文中由卸载应变能密度计算出的T值记做Tu。

使用现代化的高速计算机获得每加载循环一次的应力应变数据，计算每个试验片段的Tu值。

注意：方程(1)中没有与断裂长度相关的项。

因此，T的数值与裂纹生长无关，下面我们会讨论到这一点。

这里所包含的结果来自两个不同的实验室：密歇根州安阿伯市的Axel Products和俄亥俄州阿克隆市的实验服务中心。

将他们区分为实验室1和实验室2，测试按此顺序进行。

试验采用纯剪切样品模式，也称为平面拉伸模式。

如上所述，这种模式的关键优点是如果最大应力水平保持不变，撕裂能T也保持不变。

在进行疲劳试验时这就非常方便，因为测试能够得以继续，直到有足够清楚的数据精确描述试验条件下裂纹的生长速率（△c/△n）。

ASTM D2230-1996是一项关于橡胶制品的测试标准，主要用于评估橡胶材料的抗磨损性能。

该标准规定了橡胶材料在特定条件下进行磨损试验的方法和指标。

ASTM D2230-1996的主要内容包括：
1. 试样制备：标准规定了橡胶试样的制备方法，包括材料类型、硫化程度、试样尺寸和形状等。

2. 试验设备：ASTM D2230-1996推荐使用磨耗试验机进行试验，试验机应具备可调节的转速、负荷和试验时间等功能。

3. 试验条件：试验应在特定的环境条件下进行，包括温度、湿度等。

一般情况下，试验温度为23±5℃，湿度为50±10%。

4. 试验过程：试验过程中，橡胶试样在磨耗试验机上进行旋转磨损，通过测量磨损量、磨损速率等指标来评估橡胶材料的抗磨损性能。

5. 数据处理与分析：根据试验结果，计算磨损量、磨损速率等指标，并进行数据分析和比较。

6. 结果表示：试验结果应以图表和文字形式表示，包括磨损量、磨损速率等数据。

橡胶橡胶磨耗量磨耗量磨耗量测试仪测试仪
适用于弹性材料、橡胶、轮胎、输送皮带、鞋底、软质合成皮、皮革等材料质之磨耗测度。

原理：
根据DIN 磨耗 、阿克隆磨耗测试法标准。

采用磨耗前后体积 的差异，求得磨耗体积与磨耗指数。

功能：
1、不需繁琐的计算，直接读取硫化橡胶、鞋材的磨耗体积、磨耗指数。

2、可温度补偿设定、溶液补偿设定更人性化的操作、更符合现场作业需求。

3、采用大水槽设计，降低吊栏线的浮力所造成的误差。

采用具腐蚀性液体当媒介时，可选购防腐蚀水槽
参数： 型号：
MDJ–300AD MDJ-600AD 重量范围：
0.01g ~ 300g 0.01~600g 直接读取：
磨耗体积、磨耗指数、视密度 测试种类：
弹性材料、橡胶、轮胎、皮带、鞋底、软质合成皮、皮革 测试时间：
约5秒 测试范围：
密度＞1、密度＜1 的材料皆可测试 测试精度：
0.01 cm3 0.1% 0.001 g/cm3 标准配件：抗浮架。

橡胶磨耗测试标准介绍
---------------------------------------------------------------------- 橡胶磨耗测试是评估橡胶材料在摩擦和磨损条件下的耐久性和性能的过程，以下是两种常见的橡胶磨耗测试标准的介绍：
1、ASTM D5963-04 标准：
这是美国材料和试验协会（ASTM）制定的标准，用于评估橡胶材料的磨耗性能。

该标准使用旋转圆盘装置，在一定压力下将试样与磨损体（通常是砂纸或磨具）接触，并进行往复运动。

测试中测量试样的质量损失、体积损失、表面变化等参数，以评估橡胶材料的抗磨性能。

2、ISO 4649:2010(E) 标准：
国际标准化组织（ISO）发布的标准，用于评估橡胶和橡胶制品的磨耗性能。

标准采用圆柱形试样，在特定载荷下与旋转滚筒装置接触，通过加
载、旋转和磨损周期来模拟实际应用条件。

测试结果包括试样的体积损失、质量损失以及表面变化等指标，用于评估橡胶材料的磨耗性能。

这些标准提供了一种标准化的测试方法，使得不同实验室和组织可以使用相同的程序来评估橡胶材料的磨耗性能。

通过进行这些测试，可以比较不同橡胶材料的性能差异，并为产品设计和材料选择提供参考依据。

在进行具体测试时，建议参考最新版本的相关标准，以确保正确操作和可靠结果。

橡胶疲劳强度检测——同科研究所
疲劳试验测试范围：1.试验应力（应变）和寿命（循环周次）：高周疲劳低周疲劳2.室温疲劳低温疲劳高温疲劳热疲劳3.腐蚀疲劳接触疲劳微动磨损疲劳4.弯曲疲劳：旋转弯曲疲劳、三点弯曲疲劳、四点弯曲疲劳、悬臂弯曲疲劳、扭曲疲劳
检测方法：扩展速率试验、S-N曲线的测定、旋转弯曲方法（4）
部分标准：ISO12108-2002金属材料.疲劳试验.疲劳裂痕增长试验JBT5488-1991高频疲劳试验BS ISO12108-2003金属材料.疲劳试验.疲劳裂痕增长试验GB T18183-2000汽车同步带疲劳试验方法GBT11545-1996汽车V带疲劳试验方法ISO10917-1995同步履带驱动器-自动履带和滑轮-疲劳度测试BS ISO4666-4-2007硫化橡胶.挠曲计测试中温升和抗疲劳性的测定.恒定压力挠曲计DIN53533-1-1988弹性材料试验.通过疲劳试验测试工作寿命和释热(曲度计检验).基本原理ISO4666-4-2007硫化橡胶.挠曲计测试中温升和抗疲劳性的测定.第4部分:恒定应力挠曲计。

橡胶材料疲劳试验一、实验目的1.了解疲劳试验机和疲劳试验过程。

2.观察和测试橡胶材料的滞回环。

二、实验装置介绍1.瑞士W+B电液伺服疲劳试验机，如图2.1和2.2图2.1 电液伺服疲劳试验机图2.2 电液伺服疲劳试验机图2.3 MOOG电液伺服阀该机主要对金属和非金属材料进行轴向对称性循环疲劳试验，整机由主机、液压源、电气控制柜、计算机控制系统组成，采用进口MOOG电液伺服阀（图2. 3）和独立单无CPU组成数字式闭环控制。

整机采用双立柱单空间结构，弹性横梁锁紧机构和双向油缸，试验空间可任意调整，轮辐式传感器位于上横梁下端，与上梁和上夹头体采用无缝联接，保证试验过零波形的不失真。

2.实验对象为橡胶材料制成的抗震减震器，如图2.4.图2.4 实验对象三、实验原理工作时，油泵提供的高压油通过电液伺服阎适量进入动作油缸，推动活塞移动，对试件进行加载。

伺服阀开启情况完全受伺服控制放大器输入信息控制，因此高压油完全是由控制指令控制进入油缸的。

油压推动活塞使试样受裁，载荷值由负荷传感器感应得来，经载荷放大器放大以后，作为输出信息反馈给伺服控制放大器，与输人信号比较，如有差异，则伺服控制放大器控制伺服闯改变进油情况，使输出与输入达到一致。

液压系统详见参考文献[1]。

四、实验步骤1.检查实验装置和实验对象。

2.安装实验对象，启动实验装置，如图3.1。

图3.1 安装实验3.将实验对象预先拉伸一定距离，电液伺服机以一定频率开始产生循环等幅交变载荷。

4.通过与电液伺服机相配的实验测试系统软件边收集整理数据，边做实验。

5.获得实验数据，整理结果。

五、实验结果与分析1.实验得到预先拉伸3mm和5mm的橡胶材料实验滞回环，如图4.1和图4.2。

图4.1 预先拉伸3mm滞回环图4.2 预先拉伸5mm的滞回环2.图4.1和图4.2的滞回环，其面积就是整个过程中实验对象所吸收的能量，通过文献[2]所述的方法，可以很方便的求得面积。

橡胶疲劳试验机标准
橡胶疲劳试验机是用来检测橡胶材料在经受机械疲劳应力后所表现出的物理特性。

和其他材料一样，橡胶也具有非常高的耐久性，能够经受较大的应力和冲击，并将来自外界压力变换为低等能量。

但是，橡胶材料也面临着失效风险，其特性会随着疲劳应力的增加而变化，这就是橡胶疲劳试验机的作用来的。

橡胶疲劳试验机的标准根据多种产品的实际情况有所不同，但是基本的原则都是检测试验样品对经受疲劳性能的变化，进而计算出其疲劳极限。

检测过程中使用动弹索和负载秤石等专用器具来应用负载；代表在重复加载或多次加载后橡胶发生变形的特征值，称为应变衰减值，可以通过应变计来测量。

此外，可以通过压力变化以及连续加载次数来测定疲劳寿命。

橡胶疲劳试验机还可以用来模拟工业生产使用的真实场景，可以模拟不同的力学条件；橡胶材料在经受疲劳应力后的变形失效行为，以及根据加载次数计算出来的特定时间内的变形量或疲劳寿命等。

这样一来不仅能更好地掌握到橡胶材料承受疲劳应力所表现出的物理特性，可以根据不同的状态有效预测出材料失效的程度和原因，同时也可以更加精准地测量出无何失效负载。

因此，橡胶疲劳试验机可以用来检测橡胶材料在经受机械疲劳应力后所表现出的物理特性，为用户提供实验基础数据。

它采用的标准既有基于物质性质的，也有基于力学原理的，并配有专用的量测器具，在测量变形应力、计算疲劳极限并预测失效状态等方面具备极高的精准性，可以说是目前最有效的橡胶材料检测手段。