橡膠混合物疲勞度測試
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圖4、化合物C與化合物D的FCG與應變的關系對照
◆ 仔細檢查FCG數(shù)據(jù)，排除人為錯誤
試驗的結果已經(jīng)表明，在全自動的測試中可以獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在重要的是要說明有時需要仔細檢查這些類型的數(shù)據(jù)以確保在使用dc/dn數(shù)據(jù)進行分析以前它們對純剪樣品是合理的。這是本文尤為重要的一個方面，因為它最多關系到測試本身，而不是被用于說明測試能力的特定結果。我們將給出4個主要的例子，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，對使用純剪樣品在恒定應變下得到的數(shù)據(jù)作△c對△n圖，應該是線性的。但是，偶爾會看到有兩處偏離線性。第一個是，新的裂紋起初生長的速率要比其在低應變測試條件下（假設首先運行這一條件）最終保持的速率更快。
第二個是偶爾出現(xiàn)的非線性情況：在恒定的最大應變條件下裂紋以穩(wěn)定的速率生長，但是臨近測試時段末尾的時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，但它偶爾還是會發(fā)生，我們必須將它排除掉從而獲得最精確的結果。
◆ 數(shù)據(jù)顯示裂紋生長很慢
如果我們試圖在非常低的應變下進行試驗得到一或兩個應變條件的數(shù)據(jù)，這些條件低于應用（最大）的正常操作條件，裂紋生長速率將有可能很慢以至于即使循環(huán)10000次也只能使裂紋長度發(fā)生3或4次的變化。雖然裂紋生長的非常慢而平穩(wěn)，但是裂紋長度監(jiān)測系統(tǒng)檢測變換的極限更小。這里檢測極限是0.04mm。因此1000到2000次循環(huán)時裂紋似乎達到穩(wěn)定的長度，然后突然增大到另外一個水平上，在此又保持穩(wěn)定1000到2000次循環(huán)。顯然，在每個程序不同階段選擇測試條件以避免浪費測試時間（或包含不重要的數(shù)據(jù)），我們必須要認真平衡測試能力的相互配合、試驗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)顯示出裂紋長度明顯減速，然后突然增大
這種行為偶爾發(fā)生，我們認為這是典型使用的某些裂紋測量中存在的人為誤差。用燈照亮樣品來檢測裂紋尖端，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致裂紋生長減緩。
◆ 數(shù)據(jù)顯示△c/△n周期性波動
偶爾我們會得到數(shù)據(jù)，在裂紋長度對循環(huán)次數(shù)的途中出現(xiàn)明顯的波動，如圖5所示。這種情況被認為是給定混合物與自動化裂紋生長測量的實際方面發(fā)生相互作用時裂紋生長過程的動力學所致。這里一個重要的經(jīng)驗是我們必須采用足夠長的測試時段，對表觀速率的逐漸上升與下降作出很好的平均。
圖5、自動化測試FCG結果的周期性波動
利用現(xiàn)代化的自動測試系統(tǒng)可以得到高質(zhì)量的疲勞裂紋生長（FCG）結果；得到的結果能夠密切模擬循環(huán)負荷的彈性體混合物的野外試驗；從實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估；這些試驗的高精度和良好的可重復性使我們能夠解釋加工以及混合變量產(chǎn)生的細微影響；自動化的測試系統(tǒng)有時也會使數(shù)據(jù)產(chǎn)生人為誤差。這就要求內(nèi)行人反復檢查每個數(shù)據(jù)集，保證準確性，避免令人誤解的結果；這是為工業(yè)橡膠應用開發(fā)新的彈性體、混合物和加工過程的一項強大又具有成本效率的技術；進行這樣的測試有一個額外的好處，在滿足材料模型和數(shù)據(jù)庫需要的動態(tài)條件下可以獲得高質(zhì)量的應力－應變、模量以及能量數(shù)據(jù)。(end)
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