密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及密封胶模拟老化试验技术领域，尤其涉及一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法。背景技术：2.粘接作为轨道车辆不可或缺的连接方式，具有操作简便、成本低、无应力、密封等工程特点，近几年广泛应用于轨道客车的侧窗、前窗等重要结构的连接。在车辆的服役期间，车窗等粘接结构需要承受高温、严寒、振动等严苛的工况，在车辆的日常保养中，粘接结构还需要经过酸碱清洗；长此以往，车窗等粘接结构都会发生老化，继而导致渗水、漏风等问题，对车体可靠性造成威胁。3.因此，每当轨道车辆需要大规模的检修维护时，都需要对车窗等粘接结构进行模拟老化和修复试验，判断粘接结构的强度达标后才能重新投入使用。然而，现有的模拟老化和修复试验往往无法准确地模拟粘接结构的实际老化情况，相应的试验数据也不够精准。技术实现要素：4.本发明提供一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，用以解决现有技术中模拟老化和修复试验无法准确模拟粘接结构的实际老化情况、试验数据不够精准的缺陷，具有模拟老化仿真程度高、试验数据精准的优点。5.本发明提供一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，包括：将密封胶粘接在基材的一端制成拉伸剪切接头，将所述拉伸剪切接头的所述密封胶的端部搭接粘接在玻璃的一端制成拉伸剪切试样，所述密封胶包括朝向所述玻璃表面的老化试验面；所述拉伸剪切试样包括第一试样和第二试样；对所述第一试样进行拉伸剪切试验，测出粘接面的第一剪切应力；将所述第二试样的所述老化试验面暴露在空气中，对所述老化试验面进行模拟老化试验，所述模拟老化试验包括耐酸碱试验、紫外照射试验以及温度交变试验；在所述模拟老化试验之后，自所述老化试验面且沿所述第二试样的轴向切除所述密封胶，在被切除部分的空隙使用所述密封胶进行填补修复，对修复后的所述第二试样进行拉伸剪切试验，测出所述粘接面的第二剪切应力，比较所述第二剪切应力与所述第一剪切应力之间的大小关系，从而判定修复后的所述第二试样的强度是否合格。6.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述耐酸碱试验包括将所述老化试验面分别模拟酸性条件下的老化和碱性条件下的老化，所述酸性条件下的老化包括将所述老化试验面置于酸性溶液150小时，所述碱性条件下的老化包括将所述老化试验面置于碱性溶液150小时。7.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述紫外照射试验包括对所述老化试验面进行连续紫外照射。8.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述连续紫外照射的强度为1000兆焦耳每平方米，所述连续紫外照射的时间为1500小时。9.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述温度交变试验包括先后连续进行的第一温度模拟试验、第二温度模拟试验以及第三温度模拟试验。10.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述第一温度模拟试验包括将所述老化试验面置于80℃及95％湿度下4个小时，所述第二温度模拟试验包括将所述老化试验面在2个小时内逐渐冷却至-40℃、并在-40℃的条件下保持4个小时，所述第三温度模拟试验包括将所述老化试验面在2个小时内逐渐升温至80℃。11.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述第一温度模拟试验、所述第二温度模拟试验以及所述第三温度模拟试验共同构成一个循环，所述循环总共进行265次。12.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述耐酸碱试验、所述紫外照射试验以及所述温度交变试验分别进行一次且顺序任意。13.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，所述被切除部分的厚度大于1毫米。14.根据本发明提供的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，还包括在所述被切除部分的空隙使用所述密封胶进行填补修复时，沿垂直于所述第二试样的轴向观察所述密封胶的粘合情况。15.本发明提供的密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，通过对车窗等粘接结构的剪切拉伸试样进行耐酸碱试验、紫外照射试验以及温度交变试验的综合性老化模拟试验，实现了密封胶的老化影响因素的累加，有效地还原了粘接结构的实际老化情况，对老化后的试样进行切除和重新填补，对修补后的试样进行拉伸剪切试验，并将修补后试样的剪切应力与未老化试样的剪切应力进行比较，判断粘接结构的强度是否达标，从而评价其能否继续服役。本发明解决了现有技术中模拟老化和修复试验无法准确模拟粘接结构的实际老化情况、试验数据不够精准的缺陷，具有模拟老化仿真程度高、试验数据精准的优点。附图说明16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。17.图1是本发明提供的密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法的流程图；18.图2是本发明的拉伸剪切试样的结构示意图；19.图3是本发明的拉伸剪切试样垂直于轴向的横截面示意图。20.附图标记：21.1、密封胶；11、老化试验面；12、粘接面；2、基材；3、玻璃；4、拉伸剪切试样。具体实施方式22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。23.下面结合图1至图3描述本发明的一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法。本发明的方法适用于模拟轨道车辆的车窗、前窗等粘接结构的老化过程。24.参见图1至图3，本发明提供一种密封胶的模拟老化试验、修复及判定评价方法，具体包括步骤一到步骤四。25.步骤一，将密封胶1粘接在基材2的一端制成拉伸剪切接头，将拉伸剪切接头的密封胶1的端部搭接粘接在玻璃3的一端制成拉伸剪切试样4，密封胶1包括朝向玻璃3表面的老化试验面11；拉伸剪切试样4包括第一试样和第二试样。26.本实施例中，玻璃3的表面与基材2的表面平行，玻璃3的长度方向与基材2的长度方向同轴，密封胶1沿垂直于拉伸剪切试样4轴向的横截面为矩形；密封胶1与玻璃3之间的粘接面12和密封胶1与基材2之间的粘接面12的面积相等，并且任一粘接面12沿拉伸剪切试样4轴向的长度均为12.5毫米±0.25毫米。27.可以理解的是，步骤一的目的是为了制作轨道车辆中车窗、前窗等粘接结构的试样，其中玻璃3对应的是车窗、前窗等窗体，基材2对应的是轨道车辆的车体，玻璃3与基材2之间通过密封胶1粘接在一起，玻璃3以及基材2的选材要求都应当符合相关的标准，此处不多赘述。28.步骤二，对第一试样进行拉伸剪切试验，测出粘接面12的第一剪切应力。29.具体而言，使用夹具分别夹持住基材2和玻璃3相互远离的端部，随后通过拉力试验机对第一试样施加拉伸力，拉伸力的方向平行于密封胶1与玻璃3之间的粘接面12、且沿第一试样的轴向；其中，第一剪切应力的大小等于第一试样剪切破坏的最大载荷除以粘接面12的面积。30.可以理解的是，老化试验面11为密封胶1垂直于粘接面12的两个表面中更靠近玻璃3夹持端的那个表面。31.步骤三，将第二试样的老化试验面11暴露在空气中，对老化试验面11进行模拟老化试验，模拟老化试验包括耐酸碱试验、紫外照射试验以及温度交变试验。32.可以理解的是，老化试验面11对应的是车窗等粘接结构位于室外的表面，耐酸碱试验对应的是车辆日常维护过程中、密封胶1经过酸性洗涤和碱性洗涤的老化过程，紫外照射试验对应的是车辆服役过程中、密封胶1受到太阳紫外线照射而发生老化的过程，温度交变试验对应的是车辆服役过程中、密封胶1在严寒和酷暑的作用下产生的老化过程。33.可以理解的是，对于密封胶1而言，酸碱度、紫外线以及极端温度是加速其老化的主要影响因素，而对于玻璃3和基材2而言，这些因素对它们的老化和损坏影响极小，可以忽略不计。因此，本发明通过控制变量的方法，对密封胶1在上述影响因素下进行综合性的模拟试验，实现了密封胶1的老化影响因素的累加，有效地还原车窗等粘接结构的实际老化情况，为试验数据的精确性打下了良好基础。34.步骤四，在模拟老化试验之后，自老化试验面11且沿第二试样的轴向切除密封胶1，在被切除部分的空隙使用密封胶1进行填补修复，对修复后的第二试样进行拉伸剪切试验，测出粘接面12的第二剪切应力，比较第二剪切应力与第一剪切应力之间的大小关系，从而判定修复后的第二试样的强度是否合格。35.具体而言，第二剪切应力的大小等于第二试样剪切破坏的最大载荷除以粘接面12的面积。若第二剪切应力大于等于第一剪切应力，则说明第二试样的强度合格，也即证明了轨道车辆车窗等粘接结构符合要求，能够重新投入使用。步骤四中的拉伸剪切试验与步骤二中的试验操作相同，在此不多赘述。36.本发明提供的一种密封胶1的模拟老化试验、修复及判定评价方法，通过对车窗等粘接结构的剪切拉伸试样进行耐酸碱试验、紫外照射试验以及温度交变试验的综合性老化模拟试验，实现了密封胶1的老化影响因素的累加，有效地还原了粘接结构的实际老化情况，对老化后的试样进行切除和重新填补，对修补后的试样进行拉伸剪切试验，并将修补后试样的剪切应力与未老化试样的剪切应力进行比较，判断粘接结构的强度是否达标，从而评价其能否继续服役。本发明解决了现有技术中模拟老化和修复试验无法准确模拟粘接结构的实际老化情况、试验数据不够精准的缺陷，具有模拟老化仿真程度高、试验数据精准的优点。37.参见图1至图3，耐酸碱试验包括将老化试验面11分别模拟酸性条件下的老化和碱性条件下的老化，酸性条件下的老化包括将老化试验面11置于酸性溶液150小时，碱性条件下的老化包括将老化试验面11置于碱性溶液150小时。38.具体而言，按照每天清洁一次的频率计算，除去维修，一年内共有300次清洁，而列车的使用期限按照12年计算，因此总共的清洁次数为3600次。其中，每次清洁均包括时长为2.5分钟的酸性清洁和2.5分钟的碱性清洁，故总酸性清洁时间为150小时、总碱性清洁时间为150小时，分别对应了耐酸碱试验中、老化试验面11在酸性溶液和碱性溶液中的浸泡时间。39.需要说明的是，老化试验面11浸泡在酸性溶液或碱性溶液中的顺序没有先后要求。40.参见图1至图3，紫外照射试验包括对老化试验面11进行连续紫外照射，连续紫外照射的强度为1000兆焦耳每平方米，连续紫外照射的时间为1500小时。41.具体而言，列车的年平均紫外辐射强度估算为120兆焦耳每平方米，再加上启停、隧道、检修等，取辐射剂量的70％计算，12年的总紫外辐射强度共计1008兆焦耳每平方米；因此，紫外照射试验的连续紫外照射强度设置为1000兆焦耳每平方米。42.另一方面，根据gb/t14522-2008进行实验室紫外加速，需要连续照射8000小时。然而，在紫外试验过程中，分别在1500小时和3000小时对密封胶1进行红外光谱表征，发现两个时间节点的紫外线对密封胶1的损伤均相同，都是仅在距离老化试验面11的1毫米厚度以内。因此，继续延长紫外时间也不能得到累加的紫外损伤深度，考虑经济效益和周期问题，紫外照射试验的连续紫外照射时间选为1500小时。43.参见图1至图3，温度交变试验包括先后连续进行的第一温度模拟试验、第二温度模拟试验以及第三温度模拟试验。第一温度模拟试验、第二温度模拟试验以及第三温度模拟试验共同构成一个循环，循环总共进行265次。44.具体而言，列车在使用期限内总计需要单向运行2121次，包括去程和返程，其中1/4的次数是在夏季，故可以理解为：当列车第一次单向运行是在夏季的去程时，列车每单向运行四次(去程和返程间隔重复两次)，最后一次都是在夏季的去程。因此，除去第一次夏季，列车还会正好经历(2121-1)/4＝530次的夏季，并且列车的第2121次运行也是夏季；若将“从第一次运行之后，每进入或退出夏季”记为一次循环，则总计会有530/2＝265个循环，也就是温度交变试验中循环次数设为265的依据。45.本实施例中，温度交变试验采用极端的温度条件来模拟季节的变化：第一温度模拟试验包括将老化试验面11置于80℃及95％湿度下4个小时(相当于模拟夏季)，第二温度模拟试验包括将老化试验面11在2个小时内逐渐冷却至-40℃(相当于模拟秋季)、并在-40℃的条件下保持4个小时(相当于模拟冬季)，第三温度模拟试验包括将老化试验面11在2个小时内逐渐升温至80℃(相当于模拟春季，并再次回到夏季)。如此，便完成了一次循环，随即进入下一轮温度交变试验的循环。46.需要说明的是，耐酸碱试验、紫外照射试验以及温度交变试验分别进行一次且顺序任意，因为考察的是密封胶1的老化影响因素的累加，对于三种类型的老化模拟试验的先后顺序并没有严格限定。47.参见图1至图3，步骤四中在被切除部分的空隙使用密封胶1进行填补修复时，还包括沿垂直于第二试样的轴向观察密封胶1的粘合情况。如此一来，能够对修复过程中产生的孔洞进行及时填补，有助于提高密封胶1的完整性，以及提高后续拉伸剪切试验的精确性。48.参见图2和图3，被切除部分的厚度大于1毫米。49.具体而言，由于在紫外照射试验中确定了密封胶1的损伤仅在距离老化试验面11的1毫米厚度以内产生，因此切除厚度只需大于1毫米即可。本实施例中，被切除部分的最小厚度为1.5毫米。50.为了精确地切除1.5毫米厚度的密封胶1，按照如下方法进行：先沿第二试样的轴向确定距离老化试验面113毫米的位置，并分别在玻璃3和基材2上进行标记；随后从玻璃3与老化试验面11的连接处朝向基材2的3毫米标记处进行斜切，再从基材2与老化试验面11的连接处朝向玻璃3的3毫米标记处进行斜切。由于密封胶1沿垂直于第二试样轴向的横截面为矩形，根据几何学原理可知，两条斜切线的交点至老化试验面11的距离为1.5毫米，最后沿着粘接面12将对应的密封胶1切除即可。51.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!