一種橡膠平面剪切實驗樣件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種橡膠平面剪切實驗樣件，包括待測橡膠及設置在待測橡膠兩端的夾緊金屬板，所述夾緊金屬板硫化固定在待測橡膠上。所述待測橡膠包括中間的拉伸部和兩端的連接部，拉伸部為平面結構，連接部為U型結構，所述夾緊金屬板的一端夾在U型結構內，并通過硫化固定。本實用新型解決了現有橡膠平面剪切實驗中待測橡膠不容易夾緊的問題，且結構簡單，安裝方便，測量精度高，可廣泛應用于橡膠平面剪切實驗領域。
【專利說明】一種橡膠平面剪切實驗樣件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橡膠檢測領域，尤其是涉及一種橡膠平面剪切實驗樣件。
【背景技術】
[0002]橡膠部件作為減振吸能元件，在汽車等行業廣泛應用，準確測定其力學性能具有重要的意義。橡膠材料力學性能復雜，具有明顯的非線性特征，要對其進行準確的描述、進行有限元仿真建模為產品設計服務，至少需要單軸拉伸，等雙軸拉伸和平面拉伸/剪切實驗三類實驗數據。平面剪切實驗是一種相對較新的實驗方法，要求試樣在拉伸過程中，樣件的部分或全部在拉伸方向伸長，厚度方向自由縮短，寬度方向無變形，獲得比較純的一種剪切應變狀態。在實際中，獲得這樣一種理想的變形狀態是非常困難的，特別是對樣件的制備和夾持提出較高的要求，雖然在文獻中提出了一些實驗方案，但仍然不能可靠地滿足實驗要求，當前也無相應的國標和國際標準來對實驗進行指導。
[0003]橡膠材料實驗設計是橡膠力學性能分析和建模的基礎，作為基本的實驗之一，剪切實驗必須要獲得足夠純的應變和應力狀態，并且這種狀態的應力和應變是容易準確測量的。剪切實驗樣片的拉伸方向的長度要求至少小于寬度的1/5，為方便實驗的測量，樣片的寬度一般要大于100_。通常，剪切實驗樣片通常是由標準的實驗樣片裁制而來，通過夾具夾持到實驗機上進行測試。當當前橡膠實驗夾具基本上以夾持拉伸類型的窄樣條為主，部分夾具能夠夾持寬度在40mm左右的樣條，但基本沒有夾具能夠可靠、無滑脫地夾持10mm以上寬的橡膠樣條。使用夾具夾持上述樣片，樣片在夾緊后，尚未拉伸便產生明顯的橫向局部變形，部分樣件還會產生較大的翹曲現象，導致樣片的承受拉伸的橫截面面積發生變化，影響拉伸應力的計算；同時在實驗過程中或多或少都存在著試樣從夾具滑脫的現象，導致測量獲得應變大于真實的材料應變，同時由于試樣的局部滑脫導致試樣在拉伸過程中變形不均勻，不能獲得理想的應變狀態。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種橡膠平面剪切實驗樣件，解決現有橡膠平面檢測橡膠不容易夾緊，易松脫，造成檢測結果誤差大的問題。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種橡膠平面剪切實驗樣件，包括待測橡膠及設置在待測橡膠兩端的夾緊金屬板，所述夾緊金屬板硫化固定在待測橡膠上。
[0006]進一步的，所述待測橡膠包括中間的拉伸部和兩端的連接部，拉伸部為平面結構，連接部為U型結構，所述夾緊金屬板的一端夾在U型結構內，并通過硫化固定。
[0007]優選的，所述兩端夾緊金屬板間的距離小于待測橡膠寬度的五分之一。所述待測橡膠的厚度大于2mm，夾緊金屬板的厚度大于2mm。所述夾緊金屬板伸出連接部的長度大于20mmo
[0008]為方便采用視頻引伸計等的圖像方法測量，所述拉伸部的中心位置設置有用激光打標機刻制的矩形網格。
[0009]本實用新型的有益效果:通過在待測橡膠的兩端硫化夾緊金屬板，夾緊金屬板與拉伸試驗機連接，連接可靠，且不易造成待測橡膠局部變形，待測橡膠在拉伸試驗中均勻變形，提高待測橡膠拉伸力的測量精度。所述待測橡膠中心位置設置有用激光打標機刻制的矩形網格，方便采用視頻引伸計等的圖像方法測量。
[0010]以下將結合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的主視圖。
[0012]圖2為本實用新型A-A截面示意圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例，如圖1、圖2所示，一種橡膠平面剪切實驗樣件，包括待測橡膠I及設置在待測橡膠兩端的夾緊金屬板2，所述夾緊金屬板2硫化固定在待測橡膠I上。
[0014]所述待測橡膠I包括中間的拉伸部11和兩端的連接部12，拉伸部11為平面結構，連接部12為U型結構，所述夾緊金屬板2的一端夾在U型結構內，并通過硫化固定。
[0015]所述兩端夾緊金屬板2間的距離小于待測橡膠寬度的五分之一。所述待測橡膠I的厚度大于2mm，夾緊金屬板2的厚度大于2mm。所述夾緊金屬板2伸出連接部12的長度大于20_。所述拉伸部11的中心位置設置有用激光打標機刻制的矩形網格3。
[0016]已樣件總寬100mm,拉伸方向總長度50mm,兩金屬板底部距離12mm的待測橡膠為例。橡膠拉伸部11、連接部12的厚度均為2mm，拉伸部11和連接部12過渡采用2mm圓角。待測橡膠中間部分的橫邊(基準B)和拉伸方向邊垂直，夾緊金屬板底部和基準B也要具有較好的平行度。在垂直于厚度方向的橫截面(A-A截面)上，兩塊夾緊金屬板2的中心、待測橡膠I的中心滿足圖2所示對稱度要求。由于兩塊夾緊金屬板2的距離為12_，待測橡膠I的寬度為100mm，待測橡膠I的拉伸長度和寬度比小于1/5，能夠保證剪切實驗的要求。在待測橡膠I的中間部分用激光打標機刻制正方形網格3，網格線與待測橡膠I的橫向和縱向中心線平行。在進行實驗時，將本待測橡膠I的夾緊金屬板2分別夾緊到拉伸實驗機的上下兩個夾頭上，夾緊時需要保證待測橡膠I的中心線與上下夾具的中心線對齊。拉伸實驗中，可以直接以上下夾頭的相對位移為試樣的拉伸長度(精度可能稍差)，也可以采用機械引伸計測量或者視頻引伸計測量試樣中間部位的網格變形，來計算試樣的拉伸變形。待測橡膠I的拉伸應力由拉伸力除以橡膠中間部位的橫向截面的面積得到。
【權利要求】
1.一種橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:包括待測橡膠(I)及設置在待測橡膠兩端的夾緊金屬板(2)，所述夾緊金屬板(2)硫化固定在待測橡膠(I)上。
2.如權利要求1所述的橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:所述待測橡膠(I)包括中間的拉伸部(11)和兩端的連接部(12)，拉伸部(11)為平面結構，連接部(12)為U型結構，所述夾緊金屬板(2)的一端夾在U型結構內，并通過硫化固定。
3.如權利要求1或2所述的橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:所述兩端夾緊金屬板(2)間的距離小于待測橡膠寬度的五分之一。
4.如權利要求1所述的橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:所述待測橡膠(I)的厚度大于2mm,夾緊金屬板(2)的厚度大于2_。
5.如權利要求3所述的橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:所述夾緊金屬板(2)伸出連接部(12)的長度大于20mm。
6.如權利要求1所述的橡膠平面剪切實驗樣件，其特征在于:所述拉伸部(11)的中心位置設置有用激光打標機刻制的矩形網格(3)。
【文檔編號】G01N3/04GK204228485SQ201420584059
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】魏志剛, 陳效華, 何志宇 申請人:奇瑞汽車股份有限公司