[發(fā)明專利]一種橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試裝置及測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811061715.2
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN108827779A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋宏濤;高小鈴;張行泉;黃瑋;鄧盟坤;安友
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本發(fā)明公開了一種橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試裝置及測試方法。該裝置包括樣品壓縮模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，前者為承載樣品、調(diào)節(jié)樣品壓縮到預(yù)定壓縮量或壓縮率的功能單元，后者為采集與時(shí)間對應(yīng)的壓縮應(yīng)力值的功能單元。該方法先將樣品平放在樣品壓盤固定端的支撐面上，通過旋轉(zhuǎn)壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕將樣品壓縮到預(yù)定壓縮量或壓縮率，采集測試時(shí)間對應(yīng)的壓縮應(yīng)力值，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得出樣品壓縮應(yīng)力松弛曲線及不同服役時(shí)間對應(yīng)的應(yīng)力松弛率。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡潔、便于實(shí)際操控，該方法為實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，測試結(jié)果精準(zhǔn)；且對樣品形狀沒有特殊要求，只需上下表面平齊、平整，對樣品的應(yīng)力松弛程度及演化趨勢判斷快捷有效，尤其適用于評估需長期服役的材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料力學(xué)性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試裝置及測試方法。

背景技術(shù)

隨著材料基因庫建設(shè)工作從各層面的逐步深入推進(jìn)，全面了解并掌握材料的性能參數(shù)至關(guān)重要，尤其是對于那些應(yīng)用在武器裝備、航空航天、能源技術(shù)等領(lǐng)域并需長期服役的先進(jìn)功能材料，必須在投入使用前，對材料的穩(wěn)定性進(jìn)行評估，因此研究材料在長期拉伸/壓縮應(yīng)力加載等特定環(huán)境下的性能效應(yīng)具有重要意義。從測試原理上講，應(yīng)力測試實(shí)驗(yàn)是要測試恒定形變下載荷（即加載其上的作用力）的衰減，但是由于力的測量必需通過材料形變反映出來，所以既要形變恒定又要測量力的變化，這是應(yīng)力松弛裝置設(shè)計(jì)及制造的難點(diǎn)。

中國專利文獻(xiàn)庫公開了王克明的《一種壓縮應(yīng)力松弛檢測裝置》（201620536105.3），李新焱、張雄生、卜浩然等的《蠕變應(yīng)力松弛測試機(jī)》（201330639984.4），沈明學(xué)、李欣欣、彭旭東等的《一種用于橡膠彈性體高溫蠕變試驗(yàn)和應(yīng)力松弛試驗(yàn)的裝置》（201610649869.8），這些用于測試橡膠材料的裝置結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、體積較大、無法獲取連續(xù)性在線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)特殊環(huán)境可控條件下橡膠材料的長期性能研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試裝置，本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試方法。

本發(fā)明的橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試裝置，其特點(diǎn)是，包括：

樣品壓縮模塊，為承載樣品、調(diào)節(jié)樣品壓縮到預(yù)定壓縮量或壓縮率的功能單元；所述的樣品壓縮模塊包括樣品壓盤固定端、樣品壓盤移動端、滑軌和壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕；所述的滑軌的一端為固定端，固定端與樣品壓盤固定端固定連接，滑軌的另一端為移動端，移動端與樣品壓盤移動端固定連接，壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕固定在滑軌的頂端，旋轉(zhuǎn)壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕，樣品壓盤移動端沿滑軌上下移動；

數(shù)據(jù)采集模塊，為采集與時(shí)間對應(yīng)的壓縮應(yīng)力值的功能單元；所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括壓力傳感器、功能設(shè)置區(qū)和數(shù)據(jù)顯示屏；所述的壓力傳感器連接在樣品壓盤固定端或樣品壓盤移動端上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測加載于樣品的壓縮應(yīng)力；所述的數(shù)據(jù)顯示屏，用于在線顯示壓力傳感器獲得的在預(yù)定伸長率下加載于樣品的應(yīng)力數(shù)值及對應(yīng)的時(shí)間；所述的功能設(shè)置區(qū)，對壓力傳感器獲得的數(shù)值進(jìn)行數(shù)值歸零、單位切換和數(shù)據(jù)輸出。

所述的樣品壓盤固定端的支撐面上有同心圓刻度，用于將樣品放置于支撐面正中心位置。

所述的滑軌為封閉式溝槽。

所述的壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕的旋柄上刻有螺紋，用于監(jiān)測樣品壓盤移動端移動的距離，計(jì)算樣品的壓縮量。

本發(fā)明的橡膠材料的壓縮應(yīng)力松弛測試方法包括以下步驟：

a.將裁制好的待測的樣品平放在樣品壓盤固定端的支撐面上；

b.打開電源開關(guān)，并將起始壓縮應(yīng)力值Fa歸零；旋轉(zhuǎn)壓盤移動調(diào)節(jié)旋鈕，使樣品壓盤移動端沿滑軌向下移動，直至與樣品的上表面剛剛接觸，此時(shí)數(shù)據(jù)顯示屏上開始顯示壓縮應(yīng)力數(shù)據(jù)；