Page 40 - 《橡塑智造与节能环保》2023年8期

技术与装备

其他三种材料的反应类似，硬度从“绿色” 到 “蓝 通过滞后试验获得的四种材料的荷载-位移曲线显
色”再到 “黑色”依次增加。绿色返回 22%，蓝色返回 示，它们都承受了大致相同的最大荷载。滞后测试本
9%，黑色返回 20%。不仅从计算得出的数字，而且 质上是一种 "静态 "测试；因此，所有材料都表现出相
从图2 中的曲线形状来看，蓝色材料的隔振效果可能 当线性的初始荷载-位移响应。
最好。这些百分比是根据表3 中“吸收的能量”和 “返回 “红色”材料的响应再次接近弹簧，因为卸载紧随
的能量”两行计算得出的。通过比较“Yerzley滞后”和 加载轨迹。重复加载和卸载的曲线非常接近，表明马
“Yerzley回弹”行中的数值，可以得出相同的结论。 林斯效应很小，滞后也很低。
从曲线的形状还可以看出，随着位移的增大，红 “蓝色”材料显示加载路径和卸载路径之间的偏差
色材料的刚度（强度值更高）也随之增大。红色材料 最大，马林斯效应也最大。加载和卸载路径之间的夹
的荷载-位移曲线呈上升趋势。而所有其他材料的曲线 角越大，表明吸收能量的能力越强，基本上可以将功
都略微向下，这表明随着位移的增加，材料的强度有 转化为热量。
所降低。 “黑色”材料的加载曲线较陡，这表明它变得太
1.1 交联密度 硬，无法吸收太多能量；这可能是由于交联密度较高
弹性体的交联密度可以通过使用动态压缩试验中 和/或填充物含量较高所致。
获得的位移-力曲线的起始部分来估算。对于单轴变
形，根据橡胶弹性统计理论可得出等式1，下面给出了 3 比较硬度为 40A 的材料在不同温度下的动
高斯链的等式1。 态测试结果
ƒ= Gmυ (λ- λ-2) (1) 图4 总结了最软材料在三种不同温度下的动态测
其中，ƒ 是作用在未变形试样上的应力，Gm 是 试响应。正如 “红色”和 “绿色”曲线相互重叠所示，这
试样的弹性模量（初始斜率），λ 是变形比（变形长 种相对较软的材料在室温和低至 -12℃ 时的响应几乎
度/初始长度），有时称为 Lambda 应变，υ 是交联密 相同。在 60℃ 的较高温度下，它的软化程度有所降
度。显然，方程 1 可以求解υ 。这种方法可用于候选 低（见 “蓝色”曲线）。
材料的比较研究。DMYO 使用线性最小二乘误差拟合
变形的初始阶段来计算 Lambda 应变并确定 Gm。

2 滞后测试
图3 总结了四种硬度不同的材料的静态滞后测试
结果。DMYO-V 的滞后测试从最小载荷点开始，而最
小载荷点并不是零。在相同载荷下，“红色”等较软、
较有弹性的材料自然比 "蓝色 "或 "绿色 "等较硬的材 图 4 软质材料在三种不同温度下的动态测试结果对比
料偏转得多；因此，“红色”比其他材料沿着位移轴开
始得更远。请注意，曲线图的左下方区域并不在（0， 图5 总结了硬度较高的材料在三种不同温度下的
0）处，而是在位移最小值和载荷最小值处。 动态响应。较硬的 A60 材料在三种不同温度下的动态
响应与预期一致。如 “红色”曲线所示，在最低温度时
硬度最高。在室温（18℃，“绿色”曲线）下，硬度稍
软。而在 60℃ 时，如 “蓝色”曲线所示，材料会变得
相当柔软。
图6 总结了相同硬度的 60A 材料在静态滞后测试
中的反应，这与其在动态测试中的反应类似。-12℃
试品（红色）比室温试品（绿色）更硬。不出所料，
图 3 滞后测试结果对比 60℃ 下的试品比其他试品都要软。

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