橡膠硬度和剛度
橡膠硬度和剛度沒(méi)有對應關(guān)系,硬度是橡膠經(jīng)配合、煉膠、硫化后膠料自身的特性,剛度是橡膠產(chǎn)品的特性,但結構尺寸一定,剛度隨硬度增加而增大。
廠(chǎng)家應該會(huì )提供力量-變形的信息.如果沒(méi)有,可結合硬度+幾何形狀(如果規則的話(huà))進(jìn)行估算。
除了估算,估計還得要實(shí)測,如靜載荷下的壓縮量,來(lái)判斷是否能起作用剛度只能計算靜剛度,廠(chǎng)家需要做應力應變測試,通過(guò)abaqus可以計算靜剛度,誤差一般小于10% 。
膠料的硬度隨著(zhù)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(huì )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(zhù)硫量的增加,交聯(lián)程度也增加,其硬度加大,硫添加到一定量后出現過(guò)硫,對任何橡膠來(lái)說(shuō),硫化時(shí)不只是產(chǎn)生交聯(lián),還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現象貫穿整個(gè)硫化過(guò)程。在過(guò)硫階段,如果交聯(lián)仍占優(yōu)勢,橡膠就發(fā)硬,定伸強度繼續上升,反之,橡膠發(fā)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(guān)系。
硬度越大靜剛度越大,至于定伸強度數據倒是有就是沒(méi)有分析,這個(gè)你自己可以統計一下數據,進(jìn)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(guò)硬度控制,它和硬度、定伸是成正比關(guān)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(chǎn)品成品的整體彈性特新來(lái)說(shuō)的,每壓縮1毫米需要4公斤力,和產(chǎn)品截面和高度都相關(guān)聯(lián),而邵氏硬度是描述橡膠材料本身軟硬程度的一個(gè)測量表述值,如果產(chǎn)品結構確定了,那么可以調整橡膠硬度來(lái)滿(mǎn)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(chǎn)品的結構尺寸來(lái)達到靜剛度規定值,顯然,把這個(gè)試驗調試交給橡膠生產(chǎn)廠(chǎng)來(lái)做更方便,設計使用方只需要靜剛度結果進(jìn)行驗收。一般設計時(shí)用邵氏A60度值時(shí)的彈性模量來(lái)做設計計算,出現不大的偏差由生產(chǎn)來(lái)調整。 可以向橡膠生產(chǎn)廠(chǎng)索要直徑10毫米高10毫米的試粒樣品來(lái)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(xiàn)桿。剛度除與截面大小有關(guān),還與構件長(cháng)度及其邊界條件有關(guān)。
而一味問(wèn)硬度與彈性模量及剛度的關(guān)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(guān)系。硬度與彈性模量其實(shí)是有一定關(guān)系的,所謂回彈法測混凝土強度,如果我沒(méi)有記錯的話(huà),利用的是硬度--彈模--強度之間的回歸關(guān)系。但注意這里是統計回歸關(guān)系。物理上三者之間是否存在確定性關(guān)系,我不知道,還請這里的方家解釋?!杏X(jué)上要從物理力學(xué)的角度去解釋
硬度, hardness,用來(lái)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(zhì)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(lái)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(shí)也叫做Jacobian matrix。彈性變形時(shí),該矩陣可以由模量、泊松比直接計算得到;彈塑性變形時(shí),稍微復雜一點(diǎn),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(shù)語(yǔ),就是整體剛度矩陣global stiffness matrix,改矩陣將載荷和位移聯(lián)系起來(lái):F=[K]U。
材料的應力應變關(guān)系(也可以認為是材料的剛度矩陣)是材料力學(xué)性能的基本參數,而硬度則不是。也就是說(shuō),一旦知道材料的應力應變關(guān)系,其硬度可以計算出來(lái),當然一般是通過(guò)有限元方法。由于硬度是一個(gè)很常用的參數,有很多研究提出一些經(jīng)驗公式(或基于實(shí)驗,或基于數值計算),將硬度和其他參數關(guān)聯(lián)起來(lái)。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。