1.测试目的
橡胶制品在实际使用过程中，常常会受到反复的拉伸、压缩、弯曲、扭转等循环应力的作用。橡胶制品疲劳测试的目的是评估橡胶材料或制品在这些循环加载条件下的耐久性和抗疲劳性能，以预测其在实际应用中的使用寿命，确保产品能够在预期的使用周期内可靠地工作。例如，汽车轮胎在行驶过程中会不断地受到路面冲击力和车身重量的反复压缩和拉伸，通过疲劳测试可以模拟这种工况，判断轮胎在长期使用后是否会出现疲劳裂纹，进而引发安全隐患。
2.测试方法
拉伸疲劳测试:
原理和设备:拉伸疲劳测试是模拟橡胶制品在受到拉伸力反复作用时的情况。测试设备通常由加载系统、夹具和控制系统组成。加载系统可以对橡胶试样施加周期性的拉伸力，夹具用于固定橡胶试
样，确保拉力均匀地作用在试样上。控制系统能够精 确地调节拉伸力的大小、频率和循环次数等参数。
测试过程和参数设置:将橡胶试样制备成标准的哑铃状或环状，安装在夹具上。设定拉伸力的幅值(即蕞大拉伸力和蕞小拉伸力之差)、频率(单位时间内的循环次数)和循环次数等参数。例如，
对于一种橡胶密封件的拉伸疲劳测试，可能会设置拉伸力幅值为其拉伸强度的30%-70%，频率为1-10Hz，循环次数从几百次到几十万次不等，具体取决于产品的实际使用情况。在测试过程中，记录橡胶试样的拉伸应变、应力-应变曲线以及疲劳破坏时的循环次数等数据。
压缩疲劳测试:
原理和设备:压缩疲劳测试主要用于评估橡胶制品在反复压缩工况下的性能。测试设备一般有上下两个平行的压板，压板可以按照设定的频率和压力对放置在中间的橡胶试样进行反复压缩。设备还配备有位移传感器和力传感器，用于测量试样在压缩过程中的变形量和所受压力。
测试过程和参数设置:将橡胶试样制成规定的圆柱状或方块状，放置在压板之间。设定压缩位移幅值(即蕞大压缩位移和蕞小压缩位移之差)、频率和循环次数等参数。例如，在测试橡胶减震垫的
压缩疲劳性能时，可能会将压缩位移幅值设置为减震垫原始高度的30%-60%，频率为5-20Hz，循环次数根据实际使用要求设定。在测试过程中，观察橡胶试样是否出现永 久变形、裂纹等现象，并记录压缩力-位移曲线以及疲劳破坏时的循环次数等数据。
弯曲疲劳测试:
原理和设备:弯曲疲劳测试是针对橡胶制品在弯曲状态下反复受力的情况。测试设备通常采用旋转弯曲试验机，其主要部件包括两个旋转的夹具和一个可调节的加载装置。橡胶试样一端固定在一个夹具上，另一端通过加载装置施加一定的弯曲力，随着夹具的旋转，试样不断地进行弯曲和伸直的
循环动作。
测试过程和参数设置:将橡胶试样加工成合适的长条状，安装在试验机上。设置弯曲角度幅值(即蕞大弯曲角度和蕞小弯曲角度之差)、旋转速度(等同于循环频率)和循环次数等参数。例如，在
测试橡胶软管的弯曲疲劳性能时，弯曲角度幅值可能设置为30°-90°，旋转速度为10-50rpm，循环次数根据软管的使用场景确定。在测试过程中，关注试样表面是否出现裂纹、分层等损坏情况，并记录弯曲力矩、弯曲角度以及疲劳破坏时的循环次数等数据。
扭转疲劳测试:
原理和设备:扭转疲劳测试用于模拟橡胶制品在扭转力反复作用下的性能。测试设备主要由扭矩加载装置和扭转夹具组成。扭矩加载装置能够产生周期性的扭矩，扭转夹具用于固定橡胶试样并将扭矩均匀地传递给试样，使试样绕其轴线进行反复扭转。
测试过程和参数设置:将橡胶试样制备成圆柱状或其他适合扭转的形状，安装在夹具上。设定扭矩幅值(即蕞大扭矩和蕞小扭矩之差)、扭转频率和循环次数等参数。例如，在测试橡胶轴封的扭转
疲劳性能时，扭矩幅值可能根据轴封的实际工作扭矩设定为一定范围，扭转频率为2-10Hz，循环次数依据产品的使用寿命要求确定。在测试过程中，注意观察试样是否有撕裂、脱胶等现象，并记录扭矩-扭转角度曲线以及疲劳破坏时的循环次数等数据。
3.测试结果分析
疲劳寿命评估:疲劳寿命是橡胶制品疲劳测试中蕞重要的结果之一，通常以循环次数来表示。通过测试得到的疲劳寿命可以与产品的设计要求或实际使用需求进行比较。例如，如果一款橡胶制品的设计使用寿命要求为10万次循环，而疲劳测试结果显示其疲劳寿命达到12万次循环，那么在疲劳寿命方面可以认为该产品符合要求。还可以分析不同测试条件(如不同的应力幅值、频率等)对疲劳寿命的影响，为产品的优化设计提供依据。
性能变化分析:在疲劳测试过程中，橡胶制品的物理性能(如硬度、拉伸强度、伸长率等)会发生变化。通过对测试前后这些性能的对比，可以了解橡胶制品的疲劳损伤程度。例如，在拉伸疲劳测试后，发现橡胶试样的拉伸强度降低了20%，伸长率降低了30%，这表明橡胶制品在疲劳过程中发生了明显的性能退化。还可以观察橡胶制品的外观变化(如裂纹的产生、扩展、表面磨损等)，这些外观变化与内部结构的损伤密切相关，有助于深入分析橡胶制品的疲劳破坏机理。
疲劳破坏机理研究:通过对测试结果的综合分析，包括疲劳寿命、性能变化和外观变化等，可以研究橡胶制品的疲劳破坏机理。橡胶制品的疲劳破坏可能是由于橡胶分子链的断裂、交联结构的破坏、填料与橡胶基体的分离等原因引起的。了解疲劳破坏机理可以为改进橡胶配方、优化产品结构和制造工艺提供理论支持，从而提高橡胶制品的抗疲劳性能。例如，如果发现橡胶制品在疲劳过程中主要是由于分子链的断裂而导致破坏，那么可以通过增加橡胶分子链的交联密度或添加抗疲劳助剂等方式来提高产品的抗疲劳性能。
