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    橡膠的硬度與溫度、剛度關系(僅供參考)

    2017-05-17  來自: 天海恒幫(鶴壁)橡塑有限公司 瀏覽次數:746

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        橡膠硬度和剛度 

      

        橡膠硬度和剛度沒有對應關系,硬度是橡膠經配合、煉膠、硫化后膠料自身的特性,剛度是橡膠產品的特性,但結構尺寸一定,剛度隨硬度增加而增大。  

        廠家應該會提供力量-變形的信息.如果沒有,可結合硬度+幾何形狀(如果規則的話)進行估算。   

        除了估算,估計還得要實測,如靜載荷下的壓縮量,來判斷是否能起作用剛度只能計算靜剛度,廠家需要做應力應變測試,通過abaqus可以計算靜剛度,誤差一般小于10% 。  

        膠料的硬度隨著硫磺含量的增加而增加。對天然橡膠膠料,硫磺用量若增加1~3份,硬度就會提高5度;對天然/丁笨/順丁并用膠,硫磺用量增加1.5~4份,提高硬度5度。 起初隨著硫量的增加,交聯程度也增加,其硬度加大,硫添加到一定量后出現過硫,對任何橡膠來說,硫化時不只是產生交聯,還由于熱及其它因素的作用產生產聯鏈和分子鏈的斷裂。這一現象貫穿整個硫化過程。在過硫階段,如果交聯仍占優勢,橡膠就發硬,定伸強度繼續上升,反之,橡膠發軟,即出現返原。  


        力/位移=橡膠的靜剛度。 


        硬度、定伸強度等都和靜剛度大小有關系。 

        

        硬度越大靜剛度越大,至于定伸強度數據倒是有就是沒有分析,這個你自己可以統計一下數據,進行一下分析,就可以得出結論。 

        靜剛度是橡膠的剛度指標,一般通過硬度控制,它和硬度、定伸是成正比關系的.

        靜剛度4kg/mm應該對應橡膠邵氏硬度多少度?  

        靜剛度是對產品成品的整體彈性特新來說的,每壓縮1毫米需要4公斤力,和產品截面和高度都相關聯,而邵氏硬度是描述橡膠材料本身軟硬程度的一個測量表述值,如果產品結構確定了,那么可以調整橡膠硬度來滿足4Kg/mm,反之如果確定了使用什么硬度的材料,那么可以調整產品的結構尺寸來達到靜剛度規定值,顯然,把這個試驗調試交給橡膠生產廠來做更方便,設計使用方只需要靜剛度結果進行驗收。一般設計時用邵氏A60度值時的彈性模量來做設計計算,出現不大的偏差由生產來調整。 可以向橡膠生產廠索要直徑10毫米高10毫米的試粒樣品來自行測定該硬度橡膠的彈性模量


        剛度、強度、硬度如何區別 

         

        硬度是材料特性,剛度是構件特性。硬度是加工/工藝性能,反映的是材料抵抗局部變形的能力,想想你的HB或2B鉛筆吧,那是指它的硬度。剛度是指構件的抵抗變形(整體變形)的能力,想像一根竹子和一根電線桿。剛度除與截面大小有關,還與構件長度及其邊界條件有關。  

        而一味問硬度與彈性模量及剛度的關系倒是有些意思。首先,彈性模量特指材料層次的剛度,反映的是應力與應變的比例關系。硬度與彈性模量其實是有一定關系的,所謂回彈法測混凝土強度,如果我沒有記錯的話,利用的是硬度--彈模--強度之間的回歸關系。但注意這里是統計回歸關系。物理上三者之間是否存在確定性關系,我不知道,還請這里的方家解釋?!杏X上要從物理力學的角度去解釋  

        硬度, hardness,用來衡量材料抵抗塑性變形的能力。硬度測量方法大致方法是,將已知形狀的硬質壓頭(indenter)壓入材料然后卸載,最大力除以壓痕的面積,即為硬度。根據不同的壓頭形狀和測試條件,硬度可以分為幾種。 

        剛度,stiffness,用來衡量材料或結構在載荷作用下,抵抗變形的能力,一般用矩陣表示,即剛度矩陣stiffness matrix。對材料而言,其剛度矩陣就是應力張量對應變張量的偏導,有時也叫做Jacobian matrix。彈性變形時,該矩陣可以由模量、泊松比直接計算得到;彈塑性變形時,稍微復雜一點,需要考慮塑性應變和應變硬化。結構件的剛度矩陣,只有在將結構離散后才有意義,借用有限元方法的術語,就是整體剛度矩陣global stiffness matrix,改矩陣將載荷和位移聯系起來:F=[K]U。 


        材料的應力應變關系(也可以認為是材料的剛度矩陣)是材料力學性能的基本參數,而硬度則不是。也就是說,一旦知道材料的應力應變關系,其硬度可以計算出來,當然一般是通過有限元方法。由于硬度是一個很常用的參數,有很多研究提出一些經驗公式(或基于實驗,或基于數值計算),將硬度和其他參數關聯起來。比如,Tabor:H=C.Y,H為硬度,Y為屈服強度,C為常數;再如Johnson:H/Y=2/3*[2+1og(1/3*E*tan(r)/Y)]。除此外還有其他的形式,但都有一定的適用范圍。


    關鍵詞: 橡膠硬度   硫化溫度   橡膠制品   橡膠件  

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