橡胶硬度和刚度有什么区别?详解

发布时间:2016-09-14 12:09:13   人浏览 来源: 橡胶技术网

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 橡胶硬度和刚度

 
橡胶硬度和刚度没有对应关系,硬度是橡胶经配合、炼胶、硫化后胶料自身的特性,刚度是橡胶产品的特性,但结构尺寸一定,刚度随硬度增加而增大。
 
厂家应该会提供力量-变形的信息.如果没有,可结合硬度+几何形状(如果规则的话)进行估算.
 
除了估算,估计还得要实测,如静载荷下的压缩量,来判断是否能起作用
 
刚度只能计算静刚度,厂家需要做应力应变测试,通过abaqus可以计算静刚度,误差一般小于10%
 
Ps:胶料的硬度随着硫磺含量的增加而增加。对天然橡胶胶料,硫磺用量若增加1~3份,硬度就会提高5度;对天然/丁笨/顺丁并用胶,硫磺用量增加1.5~4份,提高硬度5度。
 
起初随着硫量的增加,交联程度也增加,其硬度加大,硫添加到一定量后出现过硫,对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段,如果交联仍占优势,橡胶就发硬,定伸强度继续上升,反之,橡胶发软,即出现返原。
 
 
 
力/位移=橡胶的静刚度。
 
硬度、定伸强度等都和静刚度大小有关系。
 
硬度越大静刚度越大,至于定伸强度数据倒是有  就是没有分析,这个你自己可以统计一下数据,进行一下分析,就可以得出结论。
 
静刚度是橡胶的刚度指标,一般通过硬度控制,它和硬度、定伸是成正比关系的
 
Q:静刚度4kg/mm应该对应橡胶邵氏硬度多少度? 
 
A:静刚度是对产品成品的整体弹性特新来说的,每压缩1毫米需要4公斤力,和产品截面和高度都相关联,而邵氏硬度是描述橡胶材料本身软硬程度的一个测量表述值,如果产品结构确定了,那么可以调整橡胶硬度来满足4Kg/mm,反之如果确定了使用什么硬度的材料,那么可以调整产品的结构尺寸来达到静刚度规定值,显然,把这个试验调试交给橡胶生产厂来做更方便,设计使用方只需要静刚度结果进行验收。一般设计时用邵氏A60度值时的弹性模量来做设计计算,出现不大的偏差由生产来调整。可以向橡胶生产厂索要直径10毫米高10毫米的试粒样品来自行测定该硬度橡胶的弹性模量
 
Q:刚度、强度、硬度如何区别
A:硬度是材料特性,刚度是构件特性。硬度是加工/工艺性能,反映的是材料抵抗局部变形的能力,想想你的HB或2B铅笔吧,那是指它的硬度。刚度是指构件的抵抗变形(整体变形)的能力,想像一根竹子和一根电线杆。刚度除与截面大小有关,还与构件长度及其边界条件有关。
 
面一位问硬度与弹性模量及刚度的关系倒是有些意思。首先,弹性模量特指材料层次的刚度,反映的是应力与应变的比例关系。硬度与弹性模量其实是有一定关系的,所谓回弹法测混凝土强度,如果我没有记错的话,利用的是硬度--弹模--强度之间的回归关系。但注意这里是统计回归关系。物理上三者之间是否存在确定性关系,我不知道,还请这里的方家解释。——感觉上要从物理力学的角度去解释
 
硬度, hardness,用来衡量材料抵抗塑性变形的能力。硬度测量方法大致方法是,将已知形状的硬质压头(indenter)压入材料然后卸载,最大力除以压痕的面积,即为硬度。根据不同的压头形状和测试条件,硬度可以分为几种。
刚度,stiffness,用来衡量材料或结构在载荷作用下,抵抗变形的能力,一般用矩阵表示,即刚度矩阵stiffnessmatrix。对材料而言,其刚度矩阵就是应力张量对应变张量的偏导,有时也叫做Jacobianmatrix。弹性变形时,该矩阵可以由模量、泊松比直接计算得到;弹塑性变形时,稍微复杂一点,需要考虑塑性应变和应变硬化。结构件的刚度矩阵,只有在将结构离散后才有意义,借用有限元方法的术语,就是整体刚度矩阵globalstiffness matrix,改矩阵将载荷和位移联系起来:F=[K]U。
材料的应力应变关系(也可以认为是材料的刚度矩阵)是材料力学性能的基本参数,而硬度则不是。也就是说,一旦知道材料的应力应变关系,其硬度可以计算出来,当然一般是通过有限元方法。由于硬度是一个很常用的参数,有很多研究提出一些经验公式(或基于实验,或基于数值计算),将硬度和其他参数关联起来。比如,Tabor:H=C.Y,H为硬度,Y为屈服强度,C为常数;再如Johnson:H/Y=2/3*[2+1og(1/3*E*tan(r)/Y)]。除此外还有其他的形式,但都有一定的适用范围。 
 

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