循環(huán)疲勞力學性能測試

    為了更全面的分析和研究硅烷改性聚氨酯密封膠材料的力學特性，還進行了循環(huán)載荷下的疲勞測試。分析溫度和循環(huán)加載歷史對聚氨酯密封膠材料力學性能的影響，對聚氨酯密封膠試件進行不同溫度下的單軸分步循環(huán)載荷試驗。1、平均應變分步減小加載，每一個加載步驟以平均應變15%遞減進行循環(huán)試驗。2、平均應變分步增大加載，每一個加載步驟以平均應變15%遞增進行循環(huán)試驗。測試采用應變循環(huán)控制，以三角波形加載，應變速率為8X10一s，應變幅值恒定為27%。分別在298, 333, 363, 393和423K的溫度條件下，分四步進行循環(huán)拉伸測試，每個加載步循環(huán)50圈。試驗方案如表2.4所示。

單軸拉伸過程的有限元分析

    為了分析材料在拉伸過程中的斷裂位置，利用COMSOL Multiphysics對材料進行應力場和溫度場研究。材料選擇Polyurethane非線性彈性材料，幾何構建與聚氨酯密封膠試件尺寸大小保持一致。二維的模型構建方式，進行固體力學層面的瞬態(tài)研究。邊界條件設定:固定約束、邊界載荷、指定位移和指定速度。

    在實際的拉伸過程中，聚氨酯密封膠試件的兩端均為夾持端，其中一端為固定區(qū)域，而另一端為拉伸區(qū)域，中間為實際的應變變化區(qū)域。利用自由四邊形網(wǎng)格和單元應力隨應變的增大，始終保持穩(wěn)定，且與聚氨酯密封膠試件的拉伸長度無關。在整個拉伸過程中，聚氨酯密封膠試件應變變化區(qū)域承受的應力隨時間呈現(xiàn)整體的均勻變化。在應力場的基礎上，分析溫度隨時間變化的狀態(tài)圖，如圖2.11所示。

    從圖2.10 (a)可知，在沒有進行拉伸時，聚氨酯密封膠試件固定區(qū)域和應變變化區(qū)域的分界處，有應力產(chǎn)生。這是因為在Os時，聚氨酯密封膠試件已處于拉直緊繃的狀態(tài)。www.724043647.cn