橡胶材料疲劳测试，橡胶耐磨实验

橡胶材料疲劳测试，橡胶耐磨实验

橡胶的疲劳实质是受力和热的作用时橡胶发生老化的表象，包罗了屈挠疲劳和老化疲劳。

按照破坏循环次数的高低，疲劳试验分为两类：

1.高循环疲劳（高周疲劳）试验，对于此种试验，施加的循环应力水平较低；

2.低循环疲劳（低周疲劳）试验，此时循环应力常超过材料的屈服极限，故通过控制应变实施加载。

按照工作环境划分包括高温疲劳试验，热疲劳试验，腐蚀疲劳试验，微动摩擦疲劳试验，

声疲劳试验，冲击疲劳试验，接触疲劳试验等。

对于橡胶材料及制品，我们还可以做以下重点检测项目：

蠕变测试，热空气老化寿命测试，气体腐蚀，盐雾测试，氙灯老化寿命测试，应力松弛，防火测试，紫外老化寿命测试等。

应变寿命疲劳试验

基本应变寿命(S-N)曲线经常被有效地用于预测零件疲劳。“S-N”曲线由拉伸试样循环至破坏。对于弹性体来说，这个方法不简单，原因如下:

1）弹性体通常用于大应变，它们在应变过程中产生粘弹性热。因此，为了避免在测试过程中大幅度改变试样的温度，弹性体循环测试通常以1 Hz或更慢的速度运行。这使得每次测试都要花费很长时间，而且测试仪器上的时间也很昂贵。

2）由于材料初始裂纹大小的变化，“S-N”试验固有地表现出高散度，结果的一致性较差。

3）每个实验，可能需要几天或几周，只是“S-N”曲线上的一个点。

4）一些弹性体表现出一种叫做“应变结晶”的效应。这种效应使材料对应变非常敏感。在循环过程中完全卸载到零应变的弹性体将比小应变未卸载到零应变时更快地失效。这种效应在某些材料中可能非常显著，但通常无法用“S-N”数据集捕捉到。

5）仅仅关注大应力来找到故障点是不够的；弹性体的关键问题是，“这个方向的应力会打开裂缝吗?” 生成弹性材料应变寿命疲劳数据集是非常耗时的，并且可能结果并不理想。

裂纹扩展疲劳试验

弹性体的机械疲劳和失效是指裂纹的产生和扩展。根据应力的方向，一些应力会导致裂缝的扩大，也可能会闭合裂纹而不会导致裂纹扩展。为了预测弹性体零件的机械失效和疲劳，可以研究弹性体材料在不同载荷和温度下的裂纹是如何开始和增长的。我们观察断裂试样所需压力,压力需要启动和现有裂纹增长,裂缝生长所需要的能量循环期间,所需要的能量抵抗切割、生长所需的时间裂缝在恒定应力下,和启动裂纹增长所需的周期数。

疲劳裂纹扩展试验的目的是测量预切裂纹在循环加载过程中的扩展速率。这里的主要思想是，如果我们知道起始裂纹的大小，我们知道裂纹增长的速度，我们就可以预测零件的失效。由于裂纹的应变状态随裂纹的扩展而保持不变，且裂纹能的计算简单，故选用纯剪切平面拉伸试样。切口放置在远离边缘的试样中，以避免边缘效应。将试件以加载-卸载模式拉伸，使小应变为零，大应变在20小时内缓慢增加。在整个实验过程中，测量了裂缝的宽度。在某一时刻，裂缝开始扩大。由于大应变是缓慢增加的，裂纹的增长速度也会增加。裂缝长度与周期的斜率就是裂缝增长速率。除了测量裂缝宽度外，还测量了相应的时间、应变和应力，并进行了相关的能量计算。