橡胶疲劳试验机性能试验
栏目:业界讯息 发布时间:2020-09-09

橡胶疲劳试验机,高分子弹性材料在宏观上可以看作是均质的,但其内部必然存在杂质、气泡、弱结合等分布在各处的不同形状和大小的缺陷。当整个材料受力时,位于缺陷端部的材料的局部应力可能增大到平均应力的数倍。疲劳破坏严格来说是力学和化学的综合过程。橡胶在往复变形下,产生于材料的应力缓和不能在变形周期内完成,结果产生于内部的应力不能均匀分散,集中于某些缺陷(例如裂纹、弱结合等)而形成裂纹,可能引起疲劳破坏。另外,由于橡胶是粘弹体,其变形包括可逆变形和不可逆变形,周期变形中不可逆变形引起的滞后损失转换为热,使材料内部的温度上升,高温促进了橡胶的老化,也促进了橡胶的疲劳破坏过程。总之,橡胶的疲劳不仅仅是力学疲劳破坏,多伴随热疲劳破坏。唯象论认为,材料破坏是由于其内部损伤(缺陷和微裂纹)引起的裂纹的传播和发展。其传播方式和扩展速度取决于材料的粘弹性,显示出较强的时间温度效应。从分子论的角度来看,动态疲劳是由于在化学键的断裂,即试样周期性变形的过程中,应力不断集中在“弱健”上诱发微裂纹,从而产生裂纹,并随着时间的推移而发展。由于裂纹前端的分子链处于高应力场,分子链延伸,应力达到结合强度时结合被切断,随着时间扩展。疲劳裂纹的成长是机械或者化学破坏积累时产生的。应变时,橡胶网链取向,橡胶网络的弱交联点之间的链长有一个分布范围,发生应变时,链呈直线状,由于网络结构的不均质,负荷变得不均匀,网络结构努力使应力分布在链的中间。 当应力达到链的强度时,网格链会被切断,在链被切断之前受到的力会迅速分配给相邻的链,这些链中的一些链会因过载而被切断。此时分子链被切断,但没有发生宏观破坏。断链不是随机的,而是极容易断链的地方。随着时间的推移,一部分比其他部分发生了更多的断链,宏裂纹从此开始。另一方面,断裂链的弹性能以热的形式发散,裂纹扩展是非平衡过程的断裂现象,包括分子链随着时间连续不可逆地断裂,裂纹顶端及其附近因与分子运动相关的塑性变形而产生的不可逆的能量损失。这个微观过程的宏观表现是,在橡胶疲劳试验机的动态疲劳过程中裂纹通过试料发展到断裂和伴随的热效应。