Nové experimentální přístupy pro testování a vyhodnocení dynamických a teplotních parametrů elastomerů

0331739 - ÚT 2010 RIV CZ cze C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Pešek, Luděk - Vaněk, František - Procházka, Pavel - Bula, Vítězslav - Cibulka, Jan - Vaněk, Petr
Nové experimentální přístupy pro testování a vyhodnocení dynamických a teplotních parametrů elastomerů.
[New test approach and evaluation of dynamic and thermal parameters of elastomers.]
Dynamika strojů 2009. Praha: Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i., 2009 - (Pešek, L.), s. 77-86. ISBN 978-80-87012-16-1.
[Dynamics of machines 2009. Praha (CZ), 03.02.2009-04.02.2009]
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20760514
Klíčová slova: rubber * dynamic tests * fatigue
Kód oboru RIV: BI - Akustika a kmity

V příspěvku jsou navrženy nové přístupy pro vyhodnocení termo-visko-elastických parametrů elastomerů. Pozornost je věnována dynamickým vlastnostem kinematicky buzeného pryžového nosníkového vzorku při přejezdu rezonance rozmítaným buzením. Mechanické materiálové vlastnosti, jako je Youngův modul pružnosti a ztrátový úhel, byly identifikovány pomocí analytických vztahů pro funkci frekvenčního přenosu vyhodnocenou z měření dynamického zatížení a odezvy. Tepelné materiálové konstanty byly vyhodnoceny nepřímo pomocí termo-mechanického MKP modelu z porovnání výsledků numerických a experimentálních. Zkoušky s rozmítaným buzením slouží k odhadu jak mechanických tak tepelných charakteristik. Cyklické zatížení u dlouhodobých zkoušek naopak slouží k analýze materiálové degradace, jako je tvrdnutí a vznik trvalých deformací vlivem únavy materiálu. Pro dynamické zkoušky tlumících prvků tramvajových kol s tlakovými pulzacemi, náhlým zatížením a odlehčením byl vyvinut výkonný elektromagnetický pulzátor.

The new test approaches for evaluation of thermo-visco-elastic parameters of elastomers are designed, realized and discussed herein. The main attention is devoted to a kinematic excited rubber beam sample under transient resonant sweep excitation. Mechanical material characteristics, i.e. Young modulus and loss angle, are identified from analytical formulas of FRF function based on measured dynamic loading and response signals. Heat material constants were estimated indirectly by numerical thermo-mechanical FE model and matching numerical and experimental results. The „sweep” regime tests serve for estimation of thermal and mechanical dependences. Long-term tests with cyclic resonant loading enable analysis of material degradation, such as hardening and permanent deformation, due to fatigue. For dynamic tests with pressure pulsation and sudden loading and unloading the high-power electromagnetic pulsater has been developed for damping rubber segments of tram wheels.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0177174