Kauçuk türü malzemelerin inelastik özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu tezde deformasyon sebebiyle kristalize olamayan SBR (stiren-bütadien kauçuğu)ve NBR (nitril-bütadien kauçuğu) kauçukları ile deformasyon nedeniyle kristalize olabilenNR (doğal kauçuk) kauçuğunun inelastik özelliklerinden gerilme gevşemesi, Mullinsetkileri, kalıcı deformasyon, şekil değiştirme hızı ve histerezisin bu kauçukların gerilme-şekil değiştirme davranışına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmada, amaca yönelik olarak bir tek eksenli çekme makinası tasarlanmış ve imal edilmiştir. Deney düzeneğindeki tüm donanım ve sensörlerin kontrolü NI-LABVIEW ortamında yazılan bir yazılımla kontrol edilmiştir. Sözü edilen inelastiközellikleri incelemeye yönelik olarak yedi farklı deney prosedürü geliştirilmiş ve yazılımla ilişkilendirilmiştir. Böylelikle tüm deneyler tamamen bir bilgisayar desteğiyle gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, çalışmada kullanılan kauçukların her bir inelastik özelliklerinin gerilme-şekil değiştirme davranışına etkileri tek tek incelenmiş ve ardından bileşik etkileriçalışılmıştır. Böylece kauçuk türü malzemelerin inelastik özelliklerinden bağımsız gerilme-şekil değiştirme verileri elde edilmiştir. Deneysel çalışmalardan, ön deformasyon deneylerinin SBR kauçuk malzemesinde200 mm/dak. uygulanabileceği gözlemlenmiştir. NBR ve NR kauçuk malzemelerinde buna karşılık gelen şekil değiştirme hızları ise 80 mm/dak'dır. Mullins etkilerinden bağımsız gerilme-uzama oranı verileri elde edebilmek için kauçuk numunelerin 10 ile 12 tekrarlı yüklemeye tabi tutulmaları gerekmektedir. Bu, tekrarlı yükleme çevrimlerinden malzemedeki gerilme yumuşaması, kalıcı deformasyon ve histerezis kararlı hale gelmektedir. Deneylerden, SBR kauçuk için inelastik özelliklerden bağımsız gerilme-uzama oranı verileri elde edilebileceği gözlemlenmiştir. Diğer taraftan NBR ve NR kauçuk için ise yükleme ve boşaltma eğrileri arasında histerezis alanı kaldığından inelastik özelliklerden bağımsız veriler elde edilememektedir.