橡胶材料疲劳试验

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。

六、总结

1.本次实验对疲劳试验有了更加深入地了解，对于N-S曲线重新认识。

2.疲劳和稳定性问题是固体力学中比强度更加值得注意的问题。

3.本次实验第一次接触到橡胶这种类似材料以及滞回环问题，积累了一定的经验。

七、参考文献

[1] 车忠远, 王旭山. 电压伺服动静万能试验机液压系统原理介绍[J]. 试验技术与试验机, 2000, 40(3).

[2] 查小琴, 张欣耀. 利用常用办公软件Excel和Origin快速求取滞回环面积的方法[J]. 理化检验-物理分册,2009,45.