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循环疲劳力学性能测试

    为了更全面的分析和研究硅烷改性聚氨酯密封胶材料的力学特性，还进行了循环载荷下的疲劳测试。分析温度和循环加载历史对聚氨酯密封胶材料力学性能的影响，对聚氨酯密封胶试件进行不同温度下的单轴分步循环载荷试验。1、平均应变分步减小加载，每一个加载步骤以平均应变15%递减进行循环试验。2、平均应变分步增大加载，每一个加载步骤以平均应变15%递增进行循环试验。测试采用应变循环控制，以三角波形加载，应变速率为8X10一s，应变幅值恒定为27%。分别在298, 333, 363, 393和423K的温度条件下，分四步进行循环拉伸测试，每个加载步循环50圈。试验方案如表2.4所示。

单轴拉伸过程的有限元分析

    为了分析材料在拉伸过程中的断裂位置，利用COMSOL Multiphysics对材料进行应力场和温度场研究。材料选择Polyurethane非线性弹性材料，几何构建与聚氨酯密封胶试件尺寸大小保持一致。二维的模型构建方式，进行固体力学层面的瞬态研究。边界条件设定:固定约束、边界载荷、指定位移和指定速度。

    在实际的拉伸过程中，聚氨酯密封胶试件的两端均为夹持端，其中一端为固定区域，而另一端为拉伸区域，中间为实际的应变变化区域。利用自由四边形网格和单元应力随应变的增大，始终保持稳定，且与聚氨酯密封胶试件的拉伸长度无关。在整个拉伸过程中，聚氨酯密封胶试件应变变化区域承受的应力随时间呈现整体的均匀变化。在应力场的基础上，分析温度随时间变化的状态图，如图2.11所示。

    从图2.10 (a)可知，在没有进行拉伸时，聚氨酯密封胶试件固定区域和应变变化区域的分界处，有应力产生。这是因为在Os时，聚氨酯密封胶试件已处于拉直紧绷的状态。www.sdyuantai.net