
静态剪切模量:在准静态或缓慢加载条件下测得的剪切应力与剪切应变之比,反映材料在低速变形下的抗剪切能力。
动态剪切模量:在交变应力作用下测得的模量,通常表示为复数形式(G*),包含储能模量(G‘)和损耗模量(G’‘)。
储能模量(G‘):复数剪切模量的实部,表征材料在形变过程中储存并可以弹性释放的能量,反映材料的弹性成分。
损耗模量(G’‘):复数剪切模量的虚部,表征材料在形变过程中以热能形式耗散的能量,反映材料的粘性成分。
损耗因子(tan δ):损耗模量与储能模量的比值(G’‘/G’),是衡量材料阻尼性能的关键指标。
剪切应力-应变曲线:记录材料在剪切载荷下从开始变形到破坏全过程的曲线,用于分析非线性行为。
屈服剪切应力:材料在剪切作用下开始发生明显塑性变形时的临界应力值。
剪切强度:材料在剪切载荷下发生破坏前所能承受的最大剪切应力。
蠕变剪切柔量:在恒定剪切应力下,剪切应变随时间变化的柔量函数,用于评估材料的长期变形特性。
应力松弛模量:在恒定剪切应变下,剪切应力随时间衰减的模量函数,反映材料的内部分子链松弛过程。
天然橡胶(NR)及其制品:测试其纯胶或硫化胶的剪切模量,用于轮胎、减震件等产品的配方设计与性能评估。
合成橡胶(如SBR, NBR, EPDM等):针对不同合成橡胶的特性,测试其在不同温度、频率下的剪切模量变化规律。
硅橡胶:评估这种特殊合成橡胶在宽温域内的弹性与阻尼性能,广泛应用于密封和绝缘领域。
橡胶复合材料:测试填充炭黑、白炭黑、纤维或纳米粒子等增强填料的橡胶复合材料的剪切刚度与增强效果。
热塑性弹性体(TPE/TPV):测定这类兼具橡胶弹性和塑料加工性的材料的动态力学性能。
发泡橡胶与海绵橡胶:评估多孔结构对材料宏观剪切刚度和能量吸收能力的影响。
橡胶减震器与衬套:对成品或模拟件进行测试,直接获取其在工作状态下的动态刚度与阻尼参数。
橡胶密封件(如O型圈):分析密封材料在压缩-剪切复合受力状态下的模量,预测其密封性能与寿命。
轮胎胎面胶与胎侧胶:测试其动态剪切模量以优化轮胎的滚动阻力、抓地力和耐磨性之间的平衡。
生物医用橡胶材料:评估用于人体植入或接触的医用硅胶等材料的力学相容性和长期稳定性。
静态单轴/双轴拉伸推导法:通过测量橡胶在单轴或双轴拉伸下的应力-应变数据,利用超弹性本构模型理论推导出初始剪切模量。
平行板扭摆法:将圆柱形试样夹在两个平行板之间,对一板施加小幅扭转振荡,通过测量扭矩和转角计算动态剪切模量。
动态机械分析仪(DMA)法:使用DMA仪器,在剪切夹具模式下对试样施加受控的交变应变,直接精确测量动态剪切模量和损耗因子。
旋转流变法:采用带有平行板或锥板夹具的旋转流变仪,对试样施加稳态或振荡剪切,广泛用于未硫化胶料和粘弹性研究。
超声波脉冲法:向橡胶试样发射超声波脉冲,通过测量横波(剪切波)的传播速度来快速计算高频下的剪切模量。
共振法:通过激励试样使其产生共振,测量其共振频率和衰减特性,进而计算出材料的动态弹性模量和剪切模量。
A型硬度计经验关联法:通过测量邵氏A硬度,利用经验公式粗略估算静态剪切模量,适用于快速现场评估。
简单剪切试验法:使用专用的双搭接剪切夹具或块状试样,在万能试验机上进行准静态的简单剪切加载,直接获得应力-应变曲线。
三轴测试法:在复杂应力状态下(如围压条件下)测试橡胶的剪切行为,更接近某些实际工况。
数字图像相关技术辅助法: 结合传统力学试验机与DIC光学测量系统,全场非接触式测量试样表面的剪切变形场,提高测量精度。
动态机械分析仪(DMA): 核心设备,配备多种夹具(如剪切夹头),可在宽温域和频率范围内精确测量动态剪切模量、储能模量、损耗模量和tanδ。
旋转流变仪: 主要用于粘弹性流体和软固体测试,其振荡剪切模式是研究橡胶胶料及未硫化体系动态剪切性能的重要工具。
万能材料试验机: 配备专用的剪切夹具(如穿孔式、双搭接式),用于执行准静态的简单剪切试验,获取静态剪切模量和强度。
A型邵氏硬度计: 便携式设备,通过测量压痕深度得到邵氏A硬度值,可用于现场快速估算橡胶的近似刚度。
扭摆仪强>: 经典的低频动态力学测试设备,通过自由衰减振荡测量材料的动态剪切模量和内耗。
<强超声波探伤仪/测厚仪组合<强>: 集成横波探头,通过测量超声波横波在橡胶中的传播时间来计算高频下的动态剪切模量。< p>
<强环境试验箱<强>: 与DMA或万能试验机联用,为试样提供精确控制的温度(如-70°C至+300°C)、湿度等测试环境。< p>
<强数字图像相关系统<强>: 由高分辨率相机、散斑制备工具和分析软件组成,用于非接触式全场应变测量,验证和补充传统传感器的数据。< p>
<强数据采集与分析系统<强>: 集成高精度传感器信号放大器、A/D转换器和专业软件,负责实时采集力、位移、温度等信号并进行数据处理。< p>
<强试样裁切设备<强>: 包括哑铃型裁刀、圆柱体裁刀、矩形裁刀等,确保测试试样尺寸精确符合相关标准要求。< p>
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