由Samad Erogbogbo Fauske和Associates有限责任公司
简言之,动态机械分析(DMA)是一种最先进技术,用于研究和描述各种材料的机械特性下图1显示FauskeAssociatesLLCDA使用机器图包括聚合物在内的许多材料具有粘合性,即它们行为像弹性固态和粘合液态粘度素料剪延拉强度函数速度,弹性素因变形函数图2显示材料粘结性DMA机器在两个重要方面不同于其他机械测试设备第一,典型抗拉测试设备只注重弹性组件在许多应用中,粘度分量至关重要粘度分量决定性能,例如抗撞击性能第二,抗拉测试设备主要工作范围外DMA主要工作线性粘结范围,因此对材料化学和微结构比较敏感DMA使用瞬态或动态排序测试测量粘合性此外,这些测试通常可以在预期条件下进行,材料在服务期间将接触
最常见的测试是动态算法测试,即对材料应用正弦性压力(或波段)并测量后序性菌株(或波段)。并测量相位差------2正弦波级延缩纯弹性材料为0度,纯粘度材料为90度粘固性材料(例如聚合物)显示中间相差从应用压力测量++xxxxxmls计算存储模LssE's和丢失模LsesE's存储模量(E's)为弹性组件,与材料僵硬性相关损模元件与材料通过分子运动消散机械能的能力相关相切相异值或tan++提供弹性和无弹性构件关系信息的另一个常用参数复杂模数(有时称动态模数)E*使用存储模数和损耗模数计算
瞬态测试包括爬虫和压力松动爬虫时对样本施压并保持恒定 变形测量时间问题过段时间后消除压力并测量恢复压力松动时对样本应用变形并保持恒定性,并测量变形保持所需压力的退化下图显示从DMA获取的其他有意义的爬虫和放松压力参数
DMA机可执行多单向类型测试,分类为动态动序测试或瞬态测试,并配有这些通用测试配置可移植性,三点嵌入,紧张状态并压缩.简单描述DMA机单向测试
- 瞬态
- 压力松动
- 变形即时应用
- 变形(mm)转换为Strain(e)、Force(N)到stress(t)
- 压力/Strain/e
- 克里普
- 强制即时应用⇒变形测量时间函数
- 强制向压力转换e
- Strain(e)/Stress(t)=
- 动态
- 斯特兰兰普
- Strain线性或指数式增长随时间推移
- 单向列车
- Strain恒定温度变化
- 压力冲浪
- 压力线性或指数性增长随时间推移
- 受控压力
- 压力保持恒定 温度变化
如前所述,DMA用于研究材料机械特性并定性特征描述并不限于单片素材DMA还可用于描述集合材料,以理解编组配置的实用行为工程师为完全理解材料或组装组件,有时使用从DMA测试获取的短期测试信息预测长期性能以避免意外故障具体应用
DMA使用案例
DMA机所得结果可用于各种目的,包括上文已经强调过的一些目的。几例更多潜在使用案例
- 确定工程材料物性输入有限元素建模或其他分析
- 描述并预测服务条件组装组件失效模式
- 根源分析调查-组件或材料的实战负载可模拟确定质属性演进后失效
图1 TA工具Q800动态机械分析机
图2 物料可容性
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