橡胶双轴拉伸试验机的研制与试验研究

基于国内外双轴拉伸试验机的研究现状与橡胶材料双轴拉伸试验的需求,自主研制了一台集成了高精度应变测量系统的橡胶双轴拉伸试验机。通过对试验机的总体设计进行分析,设计了双轴拉伸试验机的主机结构及试验机的测控系统,最后将试验机主机与测控系统进行集成调试,完成整个橡胶双轴拉伸试验机的研制工作。利用所开发的双轴拉伸试验机对哑铃状炭黑填充天然橡胶试件进行多次X向和Y向的单轴拉伸试验,将试验结果与万能试验机的结果进行对比,验证了试验机的两轴拉伸性能的一致性、重复性与准确性;对所设计的十字形橡胶试件进行了等双轴拉伸试验,通过对结果的分析证明了试验的准确性。     

橡胶等双轴拉伸十字形试样的设计与有限元分析

通过Abaqus有限元分析软件建立了橡胶十字形试样等双轴拉伸数值模型,并进行模拟分析。结果表明:十字形试样中心测试区的变形状态受试样形状的影响,只有试样中心点可以表现出理想的等双轴变形状态;在试样中心测试区标记位置相同的情况下,A型试样的名义应力-拉伸比关系曲线与Ogden本构模型理论曲线几乎重合;相比于其他十字形试样,A型试样中心测试区的应力和应变分布最均匀,整体应变水平较高且最接近理想的等双轴变形状态。