机械振动与冲击 黏弹性材料动态力学性能的表征 第6部分 时温叠加 征求意见稿

GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:61机械振动和冲击黏弹性材料动态力学性能的表征第6部分：时温叠加注1：本文件中“动态力学性能”系指随温度和频率变化的复数杨氏模量等基本弹性特性，还包括随静态预载荷变GB/T2035-2008塑料术语及其定义（GB/T2035-2GB/T2298-2010机械振动、冲击与状态监测词汇（GB/T2298—2010,ISO2041:2009,GB/T33061.1-2016塑料动态力学性能的测定第1部分:通则（GB/T33061.1-2016,ISO（GB/T22159.1—2012,ISO1084GB/T2035、GB/T2298、GB/T9870.1、GB/T33061.1、GB/T17809、GB/T22159.1、GB/T2941动态黏弹性函数dynamicvisco-elasticfunctionGB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:62储能模量storagemodulusM'注2：拉伸，剪切和压缩的储能模量分别表示为E'，G'，和K'。M''tanδ系指在拉伸、剪切、压缩或纵向压缩时损耗模量(3.3)与储能模注1：损耗因子由tanδ=M''/M'得出。时温叠加time-temperaturesuperposition热流变简单材料thermorheologicallysimplematerials注2：在热流变学复杂体系中，在一定温度下的所有弛豫时间与在不同温度下的弛豫时间不能简单地以一个常数比GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:63lgaT垂直位移因子verticalshi4黏弹性性能全频带范围预测与数据描述温度TR下测得的参考线段。由TTS构造的曲线称为主曲线。TTS表明：如果在参考温度下以宽频率范围进行测量，得到的主曲线与材料的行为相同。将TTS应用于在合理实验频率范围内测得的等温线段是一注1：损耗因子，即损耗数据与储能数据之间的比率，不需要垂直移b)所有的动黏弹性函数均应采用相同的位移因子值aT。注2：位移函数aT的温度依赖性通常采用时温叠加模型，例如Arrhenius[4.2数据获取4.2.1新数据的频率数据点重叠。高质量数据的一个示例是动态机械分析仪(DMA)在每5℃采集一次，频率为0.1;0.2;0.3;0.5;1;2;3;5;10;20;30Hz，或者相邻等GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:64理论上，TTS不局限于实验窗口的任何频率范围。但是，频率范围的选择应符合测量仪器的其他现4.2.2现有数据如果这无法实施，那么可以使用不属于本文件任何一部分的替代方法[15]，但这不应解释为本文档4.2.3数据分散和简单热流变性的测定如果材料是简单热流变性的材料，则aT是温度的平稳函数，没有明显的波动或不规则性，并且在示。数据频带的宽度，以及各个点从频带中心的偏离，表示散点。从平滑小柱图带中被充分移位的单个点应被移除，或应重复该数据以确定其有效性。关于温度和频率数据的准确性或任何系统错误，没66.577.5.59GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:654.3.1垂直移位4.3.2水平移位4.3.3动态黏弹性函数主曲线TTS的适用性准则b)意味着水平位移因子由一个函数定义(见4.1)。由于储能模量的测量通常比损储能模量的主曲线基于不同温度下测量的数据通过以10为底的对数坐标绘制bTM'4.1中所述的简单形式的TTS；如果没有对数下，建议重新建立能够产生令人满意的重叠段的实验GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:66步骤，以产生足以描述单个线段的所有特性的基6.5输入数据排列不当-线段中存在“末端效应”当实验得到的线段在开始和/或结尾有某些异常(有“末端效应测试报告应包括以下信息:c)用于输入数据测量的方法、样品几何形状和GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:67GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:68A.1垂直转移垂直位移因子bT以式(A.1)所示的比值表示：TPR——参考温度下聚合物的密度(kg/m3)；计算水平位移因子的CFS方法是基于这样一个假设:当相邻的两个区段之间的重叠区域等于0时当储能模量线段满足4.1中TTS标准时，重叠区域的宽度W(图A.1)不小于lg[(l+ε)/(l−ε)]，其中ε为估计实验误差[16][17]。别为N1和N2。GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:69lgM'lgM'(fU'T1)lgM'(fL'T2)1i+l2iUPWQLij+lQj3lgfL(T2)lgflgfL(T2)lgf1——参考温度下测量的储能模量段，T13——在温度下测量储能模量段，T2T1因子:(T)=.[lgM'(fq+1,T1)−lgM'GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6.[lgM'(fp+1,T2)−lgM'(fp,T2)],p=L,...,P−1.........(A.5)对水平位移因子计算的影响，需要定义重叠区域Q、P、U、L的边界点，如步骤a)到步骤d)所示。lgM'(fP,T2)=x{lgM'(fp,T2),p=1,2,...,N2}....................(A.7)点，则取与点Q在频率意义上最接近的点为上边界点U。点U的频率值如式(A.8)所示:lgfU(T1)=lgfi(T1)+'i1,,'ii,,.[lgfi+1(T1)−lgfi(T1)]..........(A.8)模量值如式(A.9)所示:lgM'(fU,T1)=lgM'(fp,T2).............................(A.9)相交，则取在频率意义上与点P最接近的点为下边界点L。lgfL(T2)=lgfj(T2)+.[lgfj+1(T2)−lgfj(T2)].....(A.10)其中j和j+1是离L点最近的基准点(图A.1中的未填充点)在温度T2下测量的线段。L点的储lgM'(fL,T2)=lgM'(fQ,T1)............................(A.11)A.3三段或更多段的主曲线a)选择实验范围内的参考温度TR。1)分别用式(A.6)和式(A.7)定义点Q和点P的频率值和折合模量;GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:63)根据公式(A.3)至(A.5)计算每个水平位移因子lga(T),使用在较低温度下测量的线段作移因子与参考段的最终水平位移因子相加，即如公式(A.12)所示:r=R+1g)按lgf(Tk)+lga(Tk)计算“折合”频率值，k=1,2，ⅆ,K。GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6lgM¢8.0-1●7.4-236.8-6.2--2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.0lgfGB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6T1=0°CT2=10°CT3=20°C#123456789对n=1、2……18和N1=N2=N3=18。GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:62其中温度值以开尔文表示。因此，垂直移位因子是:2=(TlgM¢13445T1=0°CT2=10°CT3=20°C#GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6123456789c)对于每对相邻储能模量线段:GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6lgM¢PLlgM¢PL187U2QQ3-2.0-1.5-1.0-0.52——重叠区域A(T1,T2)点Q和P:根据式(A.6)，点Q的储能模量值为lgM'(fQ,T1)=n{lgM'(fq,T1),q=1,2,,18}=lgM'(f1,T1)=7.1102Pa根据式(A.7)，点P的储能模量值为lgM'(fP,T2)=x{lgM'(fp,T2),p=1,2,,18}=lgM'(f18,T2)=7.4426PalgfP(T2)=lgf18(T2)=0.8685Hz点U和点L:根据式(B.3)和式(A.9)，可以得到U点的储能模量值lgM'(fU,T1)=lgM'(fP,T2)=7.4426PaGB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6由式(A.11)给出的点L的储能模量值为lgM'(fL,T2)=lgM'(fQ,T1)=7.1102Pa FU−1(T1)=.[lgM'(fU,T1)−lgM'(f7,T1)]且Fp(T2)=Fp(T2).[lgM'(f12,T2)−lgM'(fL,T2)]lgC(T2)=Fp(T2)−Fq(T1)=0.0997−(−0.464)=−1.6958。lgM'(fQ,T1)−lgM'(fP,T2)7.1102−7.4426GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:67.4-8PU6.8-L7.4-8PU6.8-LlgM¢199Q06.206.2--2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.0lgf点Q：根据式(A.6)的储能模量值为lgM'(fQ,T2)=lgM'(f1,T2)=6.5657Pa，频率值为lgfQ(T2)=lgf1(T2)=1.9648Hz点P：根据式(A.7)的储能模量值为lgM'(fP,T3)=lgM'(f18,T3)=6.951Pa，频率值为lgfP(T3)=lgf18(T3)=0.8685Hz点U：储能模量值为lgM'(fU,T2点L：储能模量的值是lgM'(fL,T3)=lgM'(fQ,T2),频率值由式(A.10)根据公式(A.4)和(A.5)计算水平位移因Fq(T2)=Fq(T2)=−0.4934GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6其中FU−1(T2)=.[lgM'(fU,T2)−lgM'(f8,T2)]且Fq(T3)=Fq(T3)=0.0698.[lgM'(f10,T3)−lgM'(fL,T3)]lgC(T3)=Fp(T3)−Fq(T2)=0,0698−(−0,4934)=−1.4617lgM'(fQ,T2)−lgM'(fP,T3)6,5657−6,951在这种的情况下，只有一个线段是在高于参考温度的温度下测量的，即在T3处的线段r=R+1对于低于参考温度的温度，本例只提供了一个在温度T1下测量的部分。这一段的最终(TRg)按lgf(Tk)+lgC(Tk),k=1,2,3计算折减频率值。#T1=0°CT2=10°CT3=20°C1234GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:656789GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6lgM¢33GB/TXXXXX—XXXX/ISO18437:6properties—Part1:Generalguid[3]ISO6721-4,Plastics—DeterminationofdynamicmechanicalpTensilevibration—Non-resonancemet[4]