JIS K 6394 硫化橡膠或熱塑性塑膠 - 動態性能的測定 - 通用指南

日本工業標準組織（JIS）制定的標準「JIS K 6394 硫化或熱塑性橡膠 - 動態性能的測定 - 一般指南」描述了硫化橡膠和熱塑性橡膠（包括產品）的自由振動方法和強制振動方法。本標準提供了有關如何取得動態屬性的一般指南。然而，抗衝擊性和重複疲勞測試不屬於本標準的範圍。

本質上，該標準基於國際標準化組織（ISO）發布的標準「ISO 4664-1 硫化或熱塑性橡膠 - 動態性能的測定 - 第 1 部分：一般指南」。此國際標準旨在為測定硫化橡膠和熱塑性橡膠的動態性能提供指導。它包括對材料和產品進行自由振動和強制振動方法。它不包括主要目的是使橡膠疲勞的回彈彎曲或循環測試。

就 JIS K 6394 標準而言，以下術語和定義有效：

• 磁滯迴線是一條閉合曲線，表示材料在循環變形過程中連續的應力-應變狀態。
• 能量損失是每個變形循環中單位體積損失的能量，即磁滯迴線的面積。
• 功率損耗表示為每單位時間、每單位體積的能量損耗，透過磁滯轉換為熱量，乘以能量損耗和頻率。
• 平均電壓是單一完整磁滯週期內電壓的平均值。表示為Pa。這是動態運動開始之前施加的靜態張力。平衡平均應力和平均應變顯示為開放初始循環、瞬時應力和應力的時間平均值。對正弦運動的正弦響應指的是或可以被認為是橢圓形的磁滯迴線。對於大的正弦變形，磁滯迴線將偏離橢圓形，因為橡膠的應力-應變關係是非線性的，因此響應是非正弦的。術語「增量」可用於表示對各種平均應力或平均應力水平的正弦變形的動態響應（例如增量彈簧常數、增量彈性剪切模量）。
• 平均應變是單一完整磁滯循環期間應變的平均值。這是動態運動開始之前施加的靜態應變。
• 最大負載幅度，即最大施加負載，是根據單一正弦波期間負載的平均值來測量的。
• 最大應力幅度是最大施加力與無應力測試件橫截面積的比率，從平均力（僅一側的零到峰值）測量。它以 Pa 表示。
• 最大偏差幅度是從單一正弦波期間的偏差平均值測得的偏差的最大值。
• 最大應變幅度，應變的最大值，從平均應變測量（僅一側為零到峰值）
• 佩恩效應是填充橡膠化合物動態測試中的一種現象，其中動態模量隨著應變的增加而降低。

動態性能測試用於比較和評估材料性能、設計材料、產品性能和類似標準。 動態特性測試結果取決於應變、應力、頻率、測試溫度、樣品形狀和類似特性。這在很大程度上受到測試設備容量、磁滯曲線的線性度以及測試件的內部發熱等影響的限制。因此，在比較結果時需要指定和調整這些要素。更重要的是，取得數據的條件和設備必須適合測試目的。

適合評估材料特性的設備，例如小型測試設備，可用於收集設計文件的資料或測量產品特性。在某些情況下，可能無法在頻率、振幅、變形方法等測試條件下進行測量。

動態性能試驗根據試驗目的、振動方法或變形方法來選擇。

動態特徵測試的分類如下：

• 根據測試目的：
  • 使用小型測試設備：材料性能的比較和評估
  • 擁有大型檢測設備：設計材料與產品性能比較評價
• 按振動方式分：
  • 使用小型測試設備：強制振動無共振法
  • 擁有大型檢測設備：強迫振動非共振法、強迫振動共振法、自由振動法
• 參見換算方法：
  • 配備小型檢測設備：拉伸法、彎曲法、壓縮法、剪切法
  • 擁有大型檢測設備：壓縮法、拉伸法、扭轉法、剪切法
• 按試件形狀分：
  • 配備小型檢測設備：矩形、圓柱、稜柱
  • 擁有大型檢測設備：圓柱體、稜柱、圓錐體及產品

測試中使用的設備通常包括：

• 振動器支架
• 振動器
• 十字頭
• 偵測器
• 樣品夾具或固定裝置
• 恆溫烤箱
• 控制電路部分
• 資料處理單元

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