彈性材料的動(dòng)態(tài)測(cè)試

現(xiàn)代彈性體的動(dòng)態(tài)材料性能數(shù)據(jù)比以前任何時(shí)候更為重要。彈性組份在所有產(chǎn)品，從汽車、計(jì)算機(jī)到高爾夫球中都起著關(guān)鍵作用。預(yù)測(cè)產(chǎn)品有效期內(nèi)的防震性和負(fù)荷性能非常重要。為了保證獲得準(zhǔn)確的模型，必須收集各種工作條件下的動(dòng)態(tài)材料性能數(shù)據(jù)，包括動(dòng)態(tài)負(fù)荷條件、溫度史和疲勞史，尤其在投資是采用非線性有限單元分析工具進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)更是這樣，因?yàn)椴牧闲再|(zhì)不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確的性能預(yù)測(cè)。

液壓伺服測(cè)試系統(tǒng)一直被用于測(cè)試彈性組分，其高負(fù)載能力和較長(zhǎng)的行程非常適用于測(cè)量各組分的行為，但這種技術(shù)用于表征基礎(chǔ)材料時(shí)也有缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的DMA/DMTA測(cè)試系統(tǒng)是第二選擇，但它們?nèi)狈Ρ碚鞣蔷€性彈性體，如充氣輪胎用途和隔振設(shè)備所需的負(fù)荷和行程范圍。

一種新型電磁技術(shù)對(duì)于許多彈性材料的動(dòng)態(tài)表征看來都是很好的選擇，它使用一個(gè)活動(dòng)磁鐵而不是活動(dòng)線圈。不管需要完成的是動(dòng)態(tài)機(jī)械分析、應(yīng)力松馳、蠕變、超彈性、高周疲勞還是龜裂增長(zhǎng)試驗(yàn)，此新技術(shù)的性能范圍都可保證模型能預(yù)測(cè)真實(shí)世界的行為。

以往的觀點(diǎn)

正如上面提到的那樣，現(xiàn)有兩種技術(shù)用于彈性材料的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。每種技術(shù)都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此有著各自適合的細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域。包括：

◆ 液壓技術(shù)，其高壓油（200-350bar）提供能量推動(dòng)活塞；
◆ 電磁技術(shù)，通常稱為語音線圈，它的固定磁鐵和活動(dòng)線圈（電磁）相互作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。

液壓系統(tǒng)，類似MTS系統(tǒng)和Instron，可提供很寬的頻率范圍（靜態(tài)到1000赫茲）和較高的負(fù)荷（10000牛頓或更高）。這些能力結(jié)合在一起使得這項(xiàng)技術(shù)成為動(dòng)態(tài)測(cè)試的常規(guī)選擇。

不過，液壓系統(tǒng)非常昂貴，而且它有許多活動(dòng)部件和密封件，維護(hù)費(fèi)用高。另外，其能源成本也很高，因?yàn)楸帽仨氝B續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且油被看作有害廢料，一旦污染就必須更換。由于傳動(dòng)裝置和/或伺服閥的密封件摩擦，分辨率和保真度可能受到限制，而且傳動(dòng)裝置的活動(dòng)質(zhì)量非常高。在多軸應(yīng)用時(shí)由于摩擦，傳動(dòng)裝置的側(cè)向負(fù)荷還會(huì)引起波形扭曲或密封件磨損。