湿、热、力多场耦合下的老化测试方法及装置

摘要

本发明涉及一种湿、热、力多场耦合下的老化测试方法及装置。本方法用于对聚合物材料及其复合材料制成的试样进行测试，其测试基于湿、热力多场耦合下材料拉伸蠕变柔量的动态监测。本装置立足于微电脑控制的标准湿、热环境箱，在其箱内设置试样夹持及加载机构，并设有电子引伸计和激光引伸计组成双位移传感器，采集数据后经采集器连接到计算机。本发明测试准确、便捷、成本低，适用于研究聚合物及其复合材料服役运行下的粘弹力学特性和老化性能。

主权项

1.一种湿、热、力多场耦合下的老化测试方法，用于对以聚合物及其复合材料制成的试样进行测试，其特征在于测试步骤如下：1)根据聚合物及其复合材料服役时的极端条件—最高操作温度T、最大湿度φ及最大应力σ，确定湿、热、力多场耦合老化的试验条件；2)据上述最高操作温度T、最大湿度φ，启动测试用环境箱的环境控制系统，待其箱内温度、湿度达到该最高操作温度T、最大湿度φ时，对置于环境箱内由聚合物及其复合材料制成的试样施加恒定拉伸F，载荷大小由关系式F＝σS确定，其中σ为最大应力，S为试样横截面积；3)对湿、热、力多场耦合老化下试样的位移信号进行采集后，经放大、滤波，并转换为计算机能够识别的数字信号送入计算机内进行处理，得到温度T、湿度φ、应力σ耦合下的实时蠕变位移—时间曲线4)由曲线及关系式$J_{(T,\sigma ,\phi )}^{\left(t\right)}=\frac{l_{(T,\phi ,\sigma )}^{\left(t\right)}}{{\mathrm{\sigma l}}_0},$求得蠕变柔量—时间曲线，式中σ为施加载荷大小，l₀为试样的标距长度，为实时蠕变柔量；5)基于试验数据，进行曲线拟合，即可获得揭示湿、热、力多场耦合下聚合物及其复合材料性能变化规律的老化方程。