汽车用橡胶制品使用寿命预测(PS胶管为例)
近年来,由于汽车的高性能化等原因,汽车用橡胶件所处的环境日益苛刻。汽车中使用的橡胶件多数承担重要的功能,就是说,一旦发生故障,很可能产生严重的后果。因而要求汽车用橡胶件必须具备相当高的可靠性,对汽车用橡胶件来说,重要的是它对时效老化故障的可靠性。由于汽车用橡胶件的通用性很强,一旦发生时效老化故障,后果不堪设想,所以必须充分考虑其使用寿命。橡胶件的时效老化,主要是受热产生的老化,所以文中重点叙述了热老化寿命的预测方法。
1 关于确保橡胶件可靠性的考虑
为了确保对时效老化的可靠性,可以采用图 1所示的思考步骤。
掌握故障状态
对于实际使用的汽车,需要弄清在实际使用状态下会发生哪种故障,具体讲,依据重现使用状况的部件模拟试验以及实际试验,将施加在橡胶部件上的物理压力和化学能量,加大到使该部件发生故障时为止,以此作为故障的模式。
由于输人的应力和橡胶种类等因素的不同,即使是同样结构的部件,也会出现不同的故障状态。所以,实际进行的部件模拟试验以及实际试验必须进行到发生故障时为止,这一点很重要。
解析故障机理
通过观察和分析发生故障的部件,测定构成部件的各种材料的老化程度,以掌握该部件发生故障的原因和机理。文中仅就确认的热负荷为主要原因,进行解析。
找出代用(材料)特性的相关性
在解析故障机理时,需要明确故障机理和材料的哪种特性具有相关性。同时,还需要掌握这种代用材料特性降低到何种程度时,才会发生故障(临界值)。
绘制“温度一使用寿命曲线”图
对于已经掌握的代用材料特性,需要进行三个以上温度水准下的加速老化试验,根据各温度下代用材料特性降低到临界值的时间,绘出“温度一使用寿命曲线图”。
预测市场寿命
为了预测橡胶件的使用寿命,掌握该部件的“等效温度”是很重要的。所谓的等效温度,是指相对于某一规定时间内由于受到热负荷的作用(变化温度)所产生的老化状态,或在达到同等老化程度时相同时间内的某一恒定温度。使用上述4)项中求得的温度一使用寿命曲线图,采用局部法定律,根据该橡胶件的温度频率分布即可求出等效温度。但是,能否适用于局部法定律,需要预先通过试验加以验证。
如果掌握了橡胶件的....
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