专利汇可以提供一种O形圈储能模量和损耗模量的试验系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种O形圈 储能模量 和损耗模量试验系统,其包括控制装置、电动装置、 力 学 传感器 、位移传感器、第一周期 应力 施加装置、第二周期应力施加装置、O形圈夹具和固定装置,控制装置分别与电动装置、力学传感器和位移传感器通讯连接,电动装置的输出端连接第一周期应力施加装置和第二周期应力施加装置的输入端,控制装置控制电动装置的动作并接收力学传感器和位移传感器的测量数据。本发明还提供一种确定O形圈储能模量和损耗模量的方法,能够测量O形圈储能模量和损耗模量。本发明在老化/寿命试验过程中,为测量胶圈的模量,不需要对胶圈进行裁剪,不会导致 密封圈 破损,从而不会改变密封圈的力学属性。,下面是一种O形圈储能模量和损耗模量的试验系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种O形圈储能模量和损耗模量的试验系统,其特征在于:其包括控制装置、电动装置、力学传感器、位移传感器、第一周期应力施加装置、第二周期应力施加装置、O形圈夹具和固定装置,所述控制装置分别与所述电动装置、力学传感器和位移传感器通讯连接,所述电动装置的输出端连接所述第一周期应力施加装置和第二周期应力施加装置的输入端,所述控制装置控制所述电动装置的动作并接收所述力学传感器和位移传感器的测量数据,所述O形圈夹具包括第一夹具和第二夹具,所述固定装置包括第一紧固件和第二紧固件,所述第一夹具设置在O形圈的上表面,所述第一夹具借助于第一紧固件与所述第一周期应力施加装置连接,所述第二夹具设置在O形圈的下表面,所述第二夹具借助于第二紧固件与所述第二周期应力施加装置连接,第一周期应力施加装置、第二周期应力施加装置的内部分别设置有一个力学传感器和一个位移传感器。
2.根据权利要求1所述的O形圈储能模量和损耗模量的试验系统,其特征在于:所述第一夹具和第二夹具分别包括一个杆状连接件和一个圆盘状结构,所述杆状连接件插入一个周期应力施加装置内部并借助于一个紧固件进行固定,所述圆盘状结构分别接触O形圈的一个端面。
3.根据权利要求1所述的O形圈储能模量和损耗模量的试验系统,其特征在于:所述控制装置设置有液晶显示屏,所述液晶显示屏用于显示力学传感器和位移传感器的测量数据。
4.一种基于权利要求1所述的O形圈储能模量和损耗模量的试验系统测量O形圈储能模量和损耗模量的方法,其特征在于:其包括以下步骤:
S1、利用O形圈循环平行板挤压试验系统挤压O形圈,使O形圈的压缩量为25%,并记录O形圈与第一夹具的接触面的位置为原点,其中,所述压缩量为O形圈的横截面直径上的位移除以O形圈的的直径;
S2、以原点为中心,设置O形圈的上位移量和下位移量均为0.15mm,在一定频率范围内选取一个频率周期循环挤压O形圈,在该频率范围内进行正交振荡,同时利用力学传感器和位移传感器记录力和位移的响应数据,以时间为横坐标、力和位移为纵坐标绘制力、位移与时间的关系图,获得中位力和中位移时间之间的相位角δ;之后在该频率范围内选取其余频率,重复上述步骤,所述一定频率范围为1Hz至60Hz频率;
S3、试验过程中测量对应的最大力Fmax和最小力Fmin,根据试验过程中的接触面积、应变与压缩量来计算储能模量和耗损模量,储存模量G′、损耗模量G"及中间参量的计算公式如下:
G′=G*cosδ (1)
G″=G*sinδ (2)
εp-p=εmax-εmin (5)
tanδ=G/G (6)
式中,G*为有效模量;δ为中位力和中位移时间之间的相位角;Fmax为试验过程中的最大力;Fmin为试验过程中的最小力;D是O形圈的最大直径,由O形圈测量得到;AR为面积比;εp-p为峰-峰挤压缩量,由试验设备直接读取;f为正弦交变频率;Ac是接触面积;d是O形圈的最小直径。
5.根据权利要求4所述的测量O形圈储能模量和损耗模量的方法,其特征在于:步骤S1具体包括以下步骤:
S11、将O形圈放置在第二夹具的接触面上;
S12、控制装置借助于电动装置控制第一周期应力施加装置下行,至第一夹具的接触面刚好接触到O形圈的上表面,记录第一夹具的接触面的位置;
S13、继续控制第一周期应力施加装置下行,至接触面下行位移为0.75mm,实现O形圈被压缩25%,以该位置记为原点。
6.根据权利要求4所述的测量O形圈储能模量和损耗模量的方法,其特征在于:步骤S2中试验中选取的频率为1Hz、10Hz、20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz。
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