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《橡膠疲勞性能研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、合成橡膠工業(yè)000220合成橡膠工業(yè)CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY2000 Vol.23 No.2 P.128-131橡膠疲勞性能研究進(jìn)展劉宇艷 萬志敏摘要:綜述了動(dòng)態(tài)載荷下疲勞對(duì)橡膠物理機(jī)械性能的影響、影響橡膠疲勞的因素、橡膠疲勞性能的研究方法及橡膠疲勞的機(jī)理。指出橡膠制品的疲勞壽命取決于橡膠的抗疲勞斷裂性能，研究橡膠的疲勞特性對(duì)于結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)和疲勞壽命預(yù)報(bào)模型的建立是極其重要的。關(guān)鍵詞:橡膠；疲勞；裂紋；疲勞機(jī)理；綜述中圖分類號(hào):TQ330.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000－1255(2000)02
2、－0128－04ProgressonfatiguepropertiesofrubberLiuYuyanandWanZhimin(DepartmentofAppliedChemistry,HarbinInstituteofTechnology)Abstract:Thefactorsinfluencingrubberfatigue,theeffectoffatigueonrubberphysicalpropertiesandresearchapproachesofrubberfatigueandfatiguedamagemechanis
3、msunderdynamicloadwerereviewedwith24references.Itwaspointedoutthatthefatiguelifeofrubberproductsdependedonthefatiguefractureresistanceofrubbermaterialsandtheresearchofrubberfatiguewasveryimportantforthestructurefatigueresistantdesignandtheestalishmentoffatiguelifepredi
4、ctionmodel.Keywords:rubber;fatigue;crack;fatiguemechanism;review 橡膠制品通常是在周期性應(yīng)力狀態(tài)下使用的，橡膠材料的疲勞斷裂性能往往決定這些制品的疲勞壽命。為了保證橡膠制品使用時(shí)的安全性和可靠性，研究橡膠材料的動(dòng)態(tài)疲勞特性具有重要的意義。1 疲勞對(duì)橡膠物理機(jī)械性能的影響 對(duì)炭黑填充的天然橡膠(NR)硫化膠在一定負(fù)荷下多次拉伸變形時(shí)物理機(jī)械性能的研究結(jié)果表明[1]，橡膠的物理機(jī)械性能在疲勞的初期和末期呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。在疲勞過程中，拉伸強(qiáng)度先是上升，經(jīng)過極大值后趨于
5、下降，而撕裂強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)彈性模量和力學(xué)損耗系數(shù)的變化則相反。由初始值和極大(小)值的比較可知，拉伸強(qiáng)度增大約20％，撕裂強(qiáng)度減小約80％，動(dòng)態(tài)彈性模量減小約60％，力學(xué)損耗系數(shù)減小約10％。輪胎胎面膠在實(shí)際使用中發(fā)生的物理機(jī)械性能的變化也具有類似的傾向[2]?！ eatty研究了在氮?dú)庵欣熘芷趯?duì)NR物理機(jī)械性能的影響，結(jié)果表明[3]，在疲勞過程中，拉伸強(qiáng)度幾乎保持不變；300％定伸應(yīng)力在疲勞初期明顯增加，然后增加趨緩；扯斷伸長率隨疲勞周期的變化而下降。改變空氣氛圍(如氧和臭氧等)和應(yīng)變周期可以得到相同的結(jié)果。填充炭黑的丁苯橡膠(S
6、BR)、氯丁橡膠(CR)、丁基橡膠(IIR)和丁腈橡膠(NBR)的扯斷伸長率隨疲勞周期的變化趨勢(shì)相同。2 影響疲勞壽命的因素 彈性體性質(zhì)影響疲勞壽命最重要的因素是彈性體的性質(zhì)。研究表明[1]，在低應(yīng)變疲勞條件下，橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度愈高，耐疲勞破壞性能愈好；在高應(yīng)變疲勞條件下，具有拉伸結(jié)晶性的橡膠耐疲勞破壞性能較好。疲勞裂紋增長也與彈性體種類有關(guān)，NR和BR對(duì)應(yīng)變速率不敏感，而SBR等由于具有較大的粘彈性，對(duì)應(yīng)變速率較為敏感[4]。萬方數(shù)據(jù)file:///E
7、/qk/hcxjgy/hcxj2000/0002/000220.htm（
8、第1／5頁）2010-3-2222:09:30合成橡膠工業(yè)000220 應(yīng)變周期對(duì)NR膠料的研究結(jié)果表明[3]，最小應(yīng)變?cè)黾訒r(shí)盡管能量輸入降低，但樣品的疲勞壽命卻增加，說明施加于樣品的最小應(yīng)變是影響疲勞壽命的主要因素。還有許多橡膠制品的例子表明應(yīng)變周期在很大程度上影響制品的性能?！ 〔僮鳒囟炔僮鳒囟葘?duì)橡膠耐疲勞破壞性能的影響相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)槠谥型瑫r(shí)發(fā)生了不可逆的化學(xué)變化(如降解)。另外高溫還影響材料的模量和扯斷伸長率。但在大多數(shù)試驗(yàn)中，隨溫度的增加，NR和SBR的疲勞壽命都降低，只是前者不如后者明顯[5]?！ 】諝夥諊諝夥諊鷮?duì)橡
9、膠疲勞裂紋增長的影響也比較顯著。一般惰性環(huán)境(如氮?dú)?使疲勞裂紋增長速率下降，氧和臭氧使疲勞裂紋增長加速。與氧的影響相比，臭氧裂紋可在更低的應(yīng)力下發(fā)生，0.5×10－6的臭氧可以使疲勞裂紋增長速率增加40％～80％[4,5]?！ 〈送?/p>
