新式雙軸材料測試系統之實現與橡膠壓縮、剪力、疲勞測試

Abstract

橡膠軸承在受壓縮方向之剛性，遠大於剪切方向的剛性，此異向性之特性被廣泛運用在建築防震上。近年來，逐漸有學者將橡膠軸承引進精密機械的領域，取代傳統之撓性機構，但目前相關的應用尚未純熟，必需更加了解橡膠軸承在精密機械領域的操作環境中之性質，才能更加有效地運用，因此需要發展一套合適之材料測試系統，針對橡膠軸承在特定之環境做性質檢測，為此本文針對本實驗室林佩君所提出的雙軸材料測試系統進行擴充與改良，發展出一套能針對橡膠軸承檢測的測試系統。本研究針對初代的雙軸材料測試系統現存的缺點進行改善，首先探討原本設計出現之共振問題，接著針對次系統溫控部分進行提升，透過減少熱散失與增加熱源來提高加熱效率，同時完成次系統扭轉系統的完整建構，讓系統可直接量測扭矩與旋轉角度，最後針對雙軸測試系統中音圈馬達施力不足之問題，本文擴充建構高應變壓縮測試系統以補足雙軸系統的限制。在完成雙軸材料測試系統的建構之後，使用此系統針對橡膠軸承進行三項相關性質測試：壓縮測試、剪力測試與疲勞測試。在壓縮測試中探討橡膠在高應變底下的情況，以及進行存在裂紋的壓縮測試與針對橡膠與金屬黏著做探討；在剪力實驗中測試不同尺寸的試片對剪切剛性之影響與探討溫度和固化程度對橡膠軸承性質的影響，並且也討論阻尼性質；最後在疲勞測試中主要探討橡膠軸承在各種狀況下的耐久性，包含不同裂縫長度、不同施加負載與不同固化程度。綜合以上的實驗結果，期望本文之研究成果能夠對橡膠軸承應用至精密機械領域帶來實質效果。

Date of Award	2016 Jul 28
Original language	Chinese
Supervisor	Kuo-Shen Chen (Supervisor)