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圖8-20 各種橡膠的撕裂強度 由表8-20可見,常溫下天然橡膠和氯丁橡膠的撕裂強度較高,這是由于結(jié)晶型橡膠撕裂時產(chǎn)生誘導(dǎo)結(jié)晶后、使應(yīng)變能力大為提高。但是高溫下,除天然橡膠外,撕裂強度均明顯降低。填充炭黑后的硫化膠撕裂強度均有明顯的提高,特別是丁基橡膠的炭黑填充膠料,由于內(nèi)耗較大,分子內(nèi)摩擦較大,將機械能轉(zhuǎn)化為熱能,導(dǎo)致撕裂強度較高。

橡膠的撕裂 橡膠大形變的拉伸破壞，往往是先在某處產(chǎn)生小裂口，從裂口處撕裂，直至斷裂破壞。特別是橡膠制品的使用過程，由于損傷割裂或內(nèi)在原因，產(chǎn)生裂口，繼而撕裂以至破壞。這是橡膠制品最常見的破壞現(xiàn)象。 （一）橡膠的撕裂現(xiàn)象及撕裂性質(zhì) 橡膠撕裂破壞是從產(chǎn)生裂口開始的,所以橡膠抗裂口能力,直接反映出橡膠的抗撕裂性能。

當全松弛載荷對應(yīng)的撕裂能產(chǎn)生與非松弛條件下撕裂能相同的裂紋擴展速率時，則稱此時的全松弛撕裂能為等效撕裂能。 對于無定形橡膠，等效的全松弛撕裂能Teq等于撕裂能幅值ΔT，ΔT=Tmax-Tmin，也可以用R=Tmin/Tmax來描述平均應(yīng)變效應(yīng)。將該規(guī)則代入到冪律裂紋擴展速率函數(shù)中，即可得到眾所周知的Paris模型，由該模型可以預(yù)測出，當平均應(yīng)變增加時，材料的裂紋擴展速率會加快。

橡膠的種類 1.1天然橡膠（NR） 天然橡膠（NR）為異戊二烯聚合物。具有優(yōu)良的回彈性，拉伸強度、伸長率、耐磨性，撕裂和壓縮永久變形性能都優(yōu)于大多數(shù)合成橡膠。適于制作輪胎、減震零件、緩沖繩和密封零件。不耐油，耐天候、臭氧、氧的性能較差。

這篇論文不僅是一份學術(shù)總結(jié)，更是一份面向未來的抗撕裂、抗疲勞高分子材料“設(shè)計指南”。它明確指出，理解并提升橡膠、凝膠等聚合物網(wǎng)絡(luò)的抗裂能力，關(guān)鍵在于把握兩個核心物理量：能量釋放率（Energy release rate, G） 與 斷裂內(nèi)聚長度（Fractocohesive length）。

橡膠體疲勞案例介紹以橡膠件，襯套為例，首先在現(xiàn)有的橡膠材料模型參數(shù)的參數(shù)基礎(chǔ)上，需增加用于彈性體疲勞計算的參數(shù)，如下圖所示：其中，系數(shù)Wmax、rc、N、c0、分別為臨界撕裂能量，最大裂紋擴展速率，指數(shù)系數(shù)，初始微裂紋尺寸。模型計算時不考慮載荷比值的修正。其次，定義橡膠襯套的載荷計算工況。

橡膠體疲勞案例介紹以橡膠件，襯套為例，首先在現(xiàn)有的橡膠材料模型參數(shù)的參數(shù)基礎(chǔ)上，需增加用于彈性體疲勞計算的參數(shù)，如下圖所示：其中，系數(shù)Wmax、rc、N、c0、分別為臨界撕裂能量，最大裂紋擴展速率，指數(shù)系數(shù)，初始微裂紋尺寸。模型計算時不考慮載荷比值的修正。其次，定義橡膠襯套的載荷計算工況。

橡膠體疲勞案例介紹以橡膠件，襯套為例，首先在現(xiàn)有的橡膠材料模型參數(shù)的參數(shù)基礎(chǔ)上，需增加用于彈性體疲勞計算的參數(shù)，如下圖所示：其中，系數(shù)Wmax、rc、N、c0、分別為臨界撕裂能量，最大裂紋擴展速率，指數(shù)系數(shù)，初始微裂紋尺寸。模型計算時不考慮載荷比值的修正。其次，定義橡膠襯套的載荷計算工況。

1.2.1纖維布基膠帶纖維布基膠帶基材為人造纖維，粘膠為橡膠或壓克力膠構(gòu)成，具有高粘貼性能，手可撕裂，柔韌性好，耐疲勞度一般，耐油污性一般，不耐腐蝕，適合工作溫度范圍是-40~105℃，厚度一般為0.25mm。1.2.2滌綸布基膠帶滌綸布基膠帶基材為耐油性的高品質(zhì)聚酯布基，粘膠為丙烯酸壓敏膠。

在硫化劑對苯基乙烯基硅橡膠性能影響的試驗中，以2,4-二氯過氧化苯甲酰(雙二四)為硫化劑的硅橡膠扯斷伸長率與撕裂強度均較大，但硬度較低；以1,3-雙叔丁基過氧異丙基苯(BIPB)為硫化劑的硅橡膠硬度較大；以過氧化二異丙苯為硫化劑的硅橡膠扯斷伸長率最大。

6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程 07 — 總結(jié)

在橡膠制品（如密封件、輪胎、減震器）的開發(fā)中，高精度仿真已成為優(yōu)化設(shè)計、預(yù)測耐久性的核心環(huán)節(jié)。仿真結(jié)果的可靠性，根本上取決于輸入材料模型的準確性。當前行業(yè)普遍的痛點在于：傳統(tǒng)的標準測試數(shù)據(jù)，無法充分表征橡膠在實際復(fù)雜工況下的非線性、時間相關(guān)與疲勞損傷行為，導(dǎo)致仿真與實物性能存在顯著偏差。為實現(xiàn)仿真驅(qū)動設(shè)計，關(guān)鍵在于構(gòu)建一個精準、完備的材料參數(shù)體系。

這一方式在實踐中面臨幾個固有挑戰(zhàn)：有效應(yīng)變范圍不足由于應(yīng)力集中，試樣常在夾持邊緣附近發(fā)生撕裂或滑脫。這使得大部分材料的有效測試應(yīng)變難以超過50%，僅少數(shù)柔軟材料可達100%。這個量級的應(yīng)變數(shù)據(jù)，對于許多設(shè)計工況下應(yīng)變可能超過200%的工程部件而言，是遠遠不夠的。

6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程 07 — 總結(jié)

1.2.1纖維布基膠帶纖維布基膠帶基材為人造纖維，粘膠為橡膠或壓克力膠構(gòu)成，具有高粘貼性能，手可撕裂，柔韌性好，耐疲勞度一般，耐油污性一般，不耐腐蝕，適合工作溫度范圍是-40~105℃，厚度一般為0.25mm。1.2.2滌綸布基膠帶滌綸布基膠帶基材為耐油性的高品質(zhì)聚酯布基，粘膠為丙烯酸壓敏膠。

●屬性： 橡膠的密度約為 1.3g/cm3~1.6g/cm3 ，撕裂應(yīng)力為 20Mpa~25Mpa 。（此處應(yīng)力對比的是材料第一主應(yīng)力，與整體支座的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力不同概念）。 不同橡膠具有不同的熔點，天然生膠的熔點在130~140°C時完全軟化，200°C開始分解。

高分子材料領(lǐng)域：塑料、橡膠、纖維等材料的拉伸性能直接決定其制品的使用壽命。如包裝行業(yè)中，檢測塑料薄膜的抗拉強度和斷裂伸長率，避免薄膜在運輸、封裝過程中出現(xiàn)撕裂；橡膠行業(yè)則通過拉力測試，評估橡膠制品（如輪胎、密封件）的彈性恢復(fù)能力和抗老化后的拉伸性能變化。

砂紙和砂塊之間的泡沫、布或橡膠墊有助于砂紙貼合零件的形狀。該砂墊適用于軟化硬邊和去除STL文件偽影。較厚的墊將使砂紙符合零件的形狀。但請注意，如果用力過猛，用厚軟墊打磨尖角會導(dǎo)致紙張撕裂。通常只需折疊一張砂紙就可以很好地處理深凹槽和角落。在銷釘周圍滾動砂紙以擴大或平滑孔。當然，您也可以打印自己的打磨工具。