橡胶防腐测试，鞋底耐磨测试

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弹性模量。 选取应力-应变曲线中部较为接近直线的数据， 拟合后得到的直线图像如

下图所示：

图 3 应力-应变拟合曲线

由直线的斜率可得到橡胶材料的大致弹性模量 E =7. 906 MPa。

4. 强度极限约为：

0

12.1875MPa

b

b

F

A

σ = =

5. 断裂前后试件的宽度与厚度没有发生变化， 即横截面积没有发生变化， 故断裂伸长

率和截面伸缩率均为 0。

八、 思考题：

1. 说明橡胶拉伸有什么特点？

答： 橡胶材料在拉伸时， 只有弹性变形阶段， 没有屈服阶段、 强化阶段和局部收缩

阶段。 在弹性变形阶段中， 除拉伸刚开始的部分外， 负荷-位移曲线、 应力-应变曲线基

本为一条直线。 橡胶材料被拉断后， 断口截面均匀， 没有较为明显的特征。

2. 为了更加准确地利用实验数据计算材料的弹性模量 E ， 需要采取哪些措施？

答： 数据处理中使用 Matlab 软件对弹性阶段的数据进行直线拟合， 理论上数据越多

结果越**。 但橡胶在被拉伸时， 弹性阶段并不是一直保持正比关系并满足胡克定律。

在弹性阶段的初期， 应力应变图像是曲线， 将这一阶段的数据用到直线拟合中会带来较

大的误差。 在选择数据时， 选用拉伸曲线中部较为接近直线的部分。

3. 橡胶的弹性模量很小， 为什么会有很大的变形量？

答： 橡胶是由线型的长链分子组成的。 由于热运动， 这种长链分子在不断地改变着

形状， 在常温下橡胶的长链分子处于蜷曲状态， 一旦把蜷曲分子拉直就会显示出形

变量很大的特点。 当外力使蜷曲的分子拉直时， 由于分子链中各个环节的热运动， 力图

恢复原来比较自然的蜷曲， 形成了对抗外力的回缩力。 正是这种力促使像胶形变的自发

回复， 造成形变的可逆性。 这种回缩力毕竟是不大的， 橡胶在外力不大时就可

以发生较大的形变， 弹性模量很小。

九、 实验经验教训

1. 安装试件时横梁的速度要调整好， 不能太快； 试件安装完成后， 要确认横梁是否停

止运动， 以免造成事故；

2. 确保将试件夹紧、 固定， 以免在拉伸过程中试件滑出夹口， 无法完成实验；

3. 实验过程中不能轻易地点“停止”， 而是“实验结束”， 否则将不能保存已经产生的

数据。