密封件、柔性连接件、橡胶薄片以及其他弹性体制品的实际使用过程中,材料经常需要承受反复拉伸和恢复。随着循环次数增加,橡胶可能逐渐出现力学响应变化、残余变形、裂纹甚至疲劳破坏。
GB/T 528是硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能测试中常见的基础标准之一。在进行基础拉伸性能测试的同时,还可以根据材料实际使用工况设计循环拉伸试验,进一步评价橡胶在重复变形条件下的性能变化。
本文科准测控小编将结合 GB/T 528橡胶拉伸测试要求及KZ-1100电子式动态疲劳试验机,围绕橡胶循环拉伸测试原理、参考标准、测试设备及具体测试步骤进行详细介绍。
一、测试原理
橡胶循环拉伸测试主要通过动态疲劳试验机对试样施加周期性拉伸载荷,使橡胶按照:拉伸 → 回复 → 再拉伸 → 再回复的过程不断进行重复变形。
测试过程中,设备按照设定的位移或变形范围、测试频率、加载波形及循环次数持续加载,同时采集试验力、位移和变形等数据。
通过比较不同循环阶段的测试数据及曲线,可以观察相同变形条件下力值是否发生变化、是否产生残余变形、循环响应是否发生改变,并结合试样状态检查是否出现裂纹、局部破损或疲劳断裂。
二、测试标准
本测试基础拉伸性能可参考GB/T 528《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》,
而循环试验中的变形范围、加载频率、循环次数、加载波形和疲劳失效判据,应结合具体材料、产品实际使用工况以及试验目的确定。
三、测试设备
本测试使用的科准测控 KZ-1100电子式动态疲劳试验机。
设备采用电机驱动方式,通过动态加载机构对橡胶试样进行周期性往复加载,可开展拉伸、压缩、弯曲、动静刚度以及低周疲劳等动静态力学性能测试。
KZ-1100采用可翻转加载平台,可根据试样及测试工装在水平和垂直状态之间进行调整。
对于需要在液体介质环境下进行动态测试的橡胶或软材料,还可以在水平状态下配置水槽进行相应试验。
四、测试步骤
第一步:准备橡胶试样
根据GB/T 528及实际试验方案准备橡胶试样。
记录试样类型、尺寸、厚度及有效测试区域,并保证同组试样的制备方法和测试前状态尽量一致。
第二步:安装测试夹具
根据橡胶试样尺寸及循环拉伸要求安装对应的拉伸疲劳夹具。
调整上下夹具位置,确保加载方向与试样轴线保持一致。
第三步:装夹橡胶试样
将试样两端分别固定在夹具中。
装夹时应保证夹持可靠,同时避免夹持位置对试样造成明显损伤。安装完成后检查试样是否存在偏斜、松动等情况。
第四步:设置测试参数
根据橡胶材料性能及实际测试目的设置:
最大变形或位移、最小变形或位移、测试频率、循环次数、加载波形以及试验终止条件。
具体参数不建议直接套用,应根据材料性能、实际使用工况以及测试目的确定。
第五步:进行预循环
正式测试前,可先进行少量循环加载。
观察试样拉伸和回复过程,检查是否存在夹具滑移、异常变形或局部损伤,同时确认试验力和位移信号是否正常。
第六步:进行循环拉伸测试
确认试样及设备状态正常后启动正式试验。
KZ-1100按照设定的变形范围、测试频率和加载波形持续进行往复运动,使橡胶试样不断经历拉伸和回复。
测试过程中同步记录试验力、位移、变形以及循环过程数据。
第七步:检查试样状态
达到规定循环次数或测试节点后,对橡胶试样进行检查。
重点观察是否出现:
变形、表面裂纹、局部破损、夹持区域损伤以及疲劳断裂。
如果试样提前发生失效,应记录对应的循环次数及失效位置。
第八步:分析测试结果
测试完成后,可以对比不同循环阶段的测试数据和曲线,分析:
循环过程中力值变化、相同变形下的载荷变化、循环前后的力学响应差异、残余变形以及疲劳失效循环次数。
以上就是科准测控小编为您介绍的基于GB/T 528标准的橡胶拉伸性能测试及循环拉伸疲劳测试方法,希望对您有帮助。如果您还有关于GB/T 528橡胶拉伸试验、橡胶循环拉伸测试、橡胶疲劳测试、橡胶动态力学测试、电子式动态疲劳试验机等方面的疑问或需求,欢迎联系科准测控获取免费专业技术支持。