橡膠混合物疲勞度測(cè)試
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圖4、化合物C與化合物D的FCG與應(yīng)變的關(guān)系對(duì)照
◆ 仔細(xì)檢查FCG數(shù)據(jù)，排除人為錯(cuò)誤
試驗(yàn)的結(jié)果已經(jīng)表明，在全自動(dòng)的測(cè)試中可以獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在重要的是要說明有時(shí)需要仔細(xì)檢查這些類型的數(shù)據(jù)以確保在使用dc/dn數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以前它們對(duì)純剪樣品是合理的。這是本文尤為重要的一個(gè)方面，因?yàn)樗疃嚓P(guān)系到測(cè)試本身，而不是被用于說明測(cè)試能力的特定結(jié)果。我們將給出4個(gè)主要的例子，這些例子都是從程序2產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中獲取的。
◆ 非線性的數(shù)據(jù)
開始我們已經(jīng)說過，對(duì)使用純剪樣品在恒定應(yīng)變下得到的數(shù)據(jù)作△c對(duì)△n圖，應(yīng)該是線性的。但是，偶爾會(huì)看到有兩處偏離線性。第一個(gè)是，新的裂紋起初生長(zhǎng)的速率要比其在低應(yīng)變測(cè)試條件下（假設(shè)首先運(yùn)行這一條件）最終保持的速率更快。
第二個(gè)是偶爾出現(xiàn)的非線性情況：在恒定的最大應(yīng)變條件下裂紋以穩(wěn)定的速率生長(zhǎng)，但是臨近測(cè)試時(shí)段末尾的時(shí)候毫無明顯原因地減速。如果發(fā)生這種情況，我們要在擬合遞歸直線之前去除非線性的數(shù)據(jù)。目前的數(shù)據(jù)集合中沒有這樣的例子，但它偶爾還是會(huì)發(fā)生，我們必須將它排除掉從而獲得最精確的結(jié)果。
◆ 數(shù)據(jù)顯示裂紋生長(zhǎng)很慢
如果我們?cè)噲D在非常低的應(yīng)變下進(jìn)行試驗(yàn)得到一或兩個(gè)應(yīng)變條件的數(shù)據(jù)，這些條件低于應(yīng)用（最大）的正常操作條件，裂紋生長(zhǎng)速率將有可能很慢以至于即使循環(huán)10000次也只能使裂紋長(zhǎng)度發(fā)生3或4次的變化。雖然裂紋生長(zhǎng)的非常慢而平穩(wěn)，但是裂紋長(zhǎng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)變換的極限更小。這里檢測(cè)極限是0.04mm。因此1000到2000次循環(huán)時(shí)裂紋似乎達(dá)到穩(wěn)定的長(zhǎng)度，然后突然增大到另外一個(gè)水平上，在此又保持穩(wěn)定1000到2000次循環(huán)。顯然，在每個(gè)程序不同階段選擇測(cè)試條件以避免浪費(fèi)測(cè)試時(shí)間（或包含不重要的數(shù)據(jù)），我們必須要認(rèn)真平衡測(cè)試能力的相互配合、試驗(yàn)條件的選擇以及混合物的模量和斷裂韌度等因素。
◆ 數(shù)據(jù)顯示出裂紋長(zhǎng)度明顯減速，然后突然增大
這種行為偶爾發(fā)生，我們認(rèn)為這是典型使用的某些裂紋測(cè)量中存在的人為誤差。用燈照亮樣品來檢測(cè)裂紋尖端，與樣品表面不垂直的裂紋前端的任何變化看起來都象是導(dǎo)致裂紋生長(zhǎng)減緩。
◆ 數(shù)據(jù)顯示△c/△n周期性波動(dòng)
偶爾我們會(huì)得到數(shù)據(jù)，在裂紋長(zhǎng)度對(duì)循環(huán)次數(shù)的途中出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，如圖5所示。這種情況被認(rèn)為是給定混合物與自動(dòng)化裂紋生長(zhǎng)測(cè)量的實(shí)際方面發(fā)生相互作用時(shí)裂紋生長(zhǎng)過程的動(dòng)力學(xué)所致。這里一個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn)是我們必須采用足夠長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)段，對(duì)表觀速率的逐漸上升與下降作出很好的平均。
圖5、自動(dòng)化測(cè)試FCG結(jié)果的周期性波動(dòng)
利用現(xiàn)代化的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)可以得到高質(zhì)量的疲勞裂紋生長(zhǎng)（FCG）結(jié)果；得到的結(jié)果能夠密切模擬循環(huán)負(fù)荷的彈性體混合物的野外試驗(yàn)；從實(shí)際部件打磨制成的樣品能為在工業(yè)過程中制造的混合物提供直接的評(píng)估；這些試驗(yàn)的高精度和良好的可重復(fù)性使我們能夠解釋加工以及混合變量產(chǎn)生的細(xì)微影響；自動(dòng)化的測(cè)試系統(tǒng)有時(shí)也會(huì)使數(shù)據(jù)產(chǎn)生人為誤差。這就要求內(nèi)行人反復(fù)檢查每個(gè)數(shù)據(jù)集，保證準(zhǔn)確性，避免令人誤解的結(jié)果；這是為工業(yè)橡膠應(yīng)用開發(fā)新的彈性體、混合物和加工過程的一項(xiàng)強(qiáng)大又具有成本效率的技術(shù)；進(jìn)行這樣的測(cè)試有一個(gè)額外的好處，在滿足材料模型和數(shù)據(jù)庫(kù)需要的動(dòng)態(tài)條件下可以獲得高質(zhì)量的應(yīng)力－應(yīng)變、模量以及能量數(shù)據(jù)。(end)
評(píng)論