Measuring device and method of the present invention relates to a liquid pressure based on the bulk modulus of rubber. The device is composed of a base, a hollow cylindrical metal cavity, top cover, cover plate, pressure head and pressure sensor; metallic cavity on the upper and lower ends are respectively connected with the top cover and the base, to form a closed space to accommodate liquid the upper part of the base; a plurality of protrusions thimble 16, can be placed on the rubber specimen. The structure of the utility model is simple, and when measuring, the metal cavity is filled with liquid, and the pressure is applied to the liquid through the pressure head, so as to indirectly achieve the purpose of compressing the rubber sample. The measuring method of the invention is based on the liquid pressure, and the bulk modulus of the rubber can be obtained by measuring the pressure of the liquid and the volume change amount of the specimen. The measuring method can ensure the uniform stress of the rubber sample when it is compressed, and ensure the measurement of the bulk modulus of rubber rapidly and accurately, and has a wide application prospect in the field of measuring rubber hyperelastic materials.
【技术实现步骤摘要】
一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置及测量方法
本专利技术属于超弹性材料的测试领域,具体涉及一种橡胶体积模量的测量装置及测量方法,特别涉及一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置及测量方法。
技术介绍
随着汽车产业的飞速发展,人们对汽车乘坐的舒适性也提出了更高的要求。为衰减路面和发动机的激励,制造商逐步探索将具有超弹特性的橡胶材料应用于汽车上,例如制造发动机橡胶悬置软垫、排气系统橡胶悬吊、传动轴橡胶支撑、驾驶室橡胶悬置软垫等等。在隔振系统里,橡胶相当于一个弹簧阻尼器,其弹性用来缓和冲击,其阻尼用来衰减振动。体积模量是橡胶等超弹性材料的一个重要性能参数,其定义为橡胶所受的体积压力与橡胶体积变化量之比。传统测量橡胶等超弹性材料体积模量的方法是将圆柱形橡胶试件放在刚性的金属圆柱筒中,且金属圆筒的内径等于圆柱橡胶试件的外径,再用一个与橡胶试件直径相同的刚性压头对橡胶试件的上表面施加载荷,通过压头在其施加力的方向的位移大小来推算橡胶试件体积的变化,进而通过施加载荷压力与圆柱橡胶体积的变化量之比来计算此橡胶试件体积模量。但是,此种测量方法存在以下缺点:首先,圆柱橡胶试件的外径做不到与金属筒内径完全一致,这样会在金属筒圆柱面与橡胶试件圆柱面之间产生一定的间隙;由于橡胶试件在试验过程中的体积变化量很小,导致这部分间隙占总体积变化量的比重不可忽略,这会使测量结果出现误差。并且,圆柱橡胶试件在压缩过程中会发生径向膨胀,其直径变大,会与金属圆筒产生较大摩擦力,阻碍试件压缩过程的进行,使得靠近压头一端橡胶试件压缩量大,远离压头一端橡胶试件压缩量小。综上所述,传统的测量方法在测 ...
【技术保护点】
一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:主要由底座(1)、中空圆筒形金属腔体(3)、顶盖(7)、顶盖盖板(9)、压头(11)和压力传感器(13)构成;所述金属腔体(3)的上、下两端分别与顶盖(7)和底座(1)相连,构成一个能够容纳液体(5)的密闭空间,金属腔体(3)与顶盖(7)以及金属腔体(3)与底座(1)之间分别设有垫片(2);所述底座(1)为凸台结构,底部开有用于固定试验台架的通孔;底座(1)上部中心处设有凹槽,其内装有多个突起状顶针(16);所述顶盖(7)为中部开有通孔的柱形凸台,凸台下底面直径与金属腔体(3)外径相等,顶盖(7)上端连有顶盖盖板(9);所述压头(11)为阶梯式圆柱形结构,其底部穿过顶盖(7)的凸台通孔深入金属腔体(3)内,给液体(5)施加体积压力,且压头(11)下部外径与顶盖(7)内径为间隙配合,压头(11)上部与顶盖盖板(9)为内外螺纹配合,压头(11)旋转时能够轴向移动;所述压力传感器(13)安装在金属腔体(3)的侧壁上,其探针深入到液体(5)中。
【技术特征摘要】
1.一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:主要由底座(1)、中空圆筒形金属腔体(3)、顶盖(7)、顶盖盖板(9)、压头(11)和压力传感器(13)构成;所述金属腔体(3)的上、下两端分别与顶盖(7)和底座(1)相连,构成一个能够容纳液体(5)的密闭空间,金属腔体(3)与顶盖(7)以及金属腔体(3)与底座(1)之间分别设有垫片(2);所述底座(1)为凸台结构,底部开有用于固定试验台架的通孔;底座(1)上部中心处设有凹槽,其内装有多个突起状顶针(16);所述顶盖(7)为中部开有通孔的柱形凸台,凸台下底面直径与金属腔体(3)外径相等,顶盖(7)上端连有顶盖盖板(9);所述压头(11)为阶梯式圆柱形结构,其底部穿过顶盖(7)的凸台通孔深入金属腔体(3)内,给液体(5)施加体积压力,且压头(11)下部外径与顶盖(7)内径为间隙配合,压头(11)上部与顶盖盖板(9)为内外螺纹配合,压头(11)旋转时能够轴向移动;所述压力传感器(13)安装在金属腔体(3)的侧壁上,其探针深入到液体(5)中。2.根据权利要求1所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:所述液体(5)为任何不与橡胶发生化学反应的液体。3.根据权利要求2所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:液体(5)为蓖麻油。4.根据权利要求1所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:所述顶针(16)的直径为1mm,顶针(16)的截面为圆形、三角形、矩形或多边形。5.根据权利要求1所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:所述顶盖7与压头11的两侧接触面上各设有两个矩形密封槽(8),每个密封槽(8)里面装有一个O型密封圈12,压头11与O型密封圈12紧密贴合。6.根据权利要求1所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:所述顶盖盖板(9)与顶盖(7)之间设有垫片(2)。7.根据权利要求1所述的一种基于液体压力的橡胶体积模量的测量装置,其特征在于:所述压头(11)通过压头外螺纹(10)轴向移动,即压头(11)每旋...
【专利技术属性】
技术研发人员:史文库,刘国政,商国旭,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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