橡膠材料是不均勻體系，在周期應力或應變作用下，機械強度是硫化橡膠破壞的主要原因。從本質上看，所謂疲勞，主要是硫化橡膠中潛在缺陷的存在，在微小變形下，會引起缺陷周圍應力或應變集中并伴隨其傷痕漸進的微量增扎請，最后達到破壞。動態疲勞過程可劃分為三個階段：第一階段，應力發生急劇變化，材料在未受力之前內部雖有缺陷或弱鍵，但不對材料產生破壞影響，為受外力作用應力產生急劇變化，當材料剛剛受到外力作用時由于內部缺陷及弱鍵的存在，材料發生軟化現象既有了加速度而突破原來的靜止狀態。出現應力軟化現象；第二階段，應力變化緩慢，材料表面或內部產生損傷（破壞核）由于橡膠有粘彈性，在交變外力的作用下，拉伸和回彈過程中發生滯后現象產生能量損失。這是在材料內部的自然損傷和弱鍵變成了人為損傷或即將斷裂的弱鍵。第三階段，損傷引發裂紋并連續擴展，直至斷裂破壞，這是材料疲勞破壞的關鍵階段。

實驗目的

在選擇疲勞試驗時首先考慮的是橡膠制品的實際使用條件，橡膠制品在動態使用過程中出現結構和性能的變化，采用伸張疲勞試驗來測定膠料在動態使用過程中的疲勞壽命、伸張疲勞系數等等。實驗目的在于使學生了解拉伸疲勞的測試原理，掌握用拉伸疲勞實驗機測定膠料的疲勞壽命的操作方法。

實驗儀器與測試原理

實驗儀器

實驗儀器采用拉伸疲勞實驗機，主要由電機、偏心輪、夾持器等組成，結構如圖3-19所示。

測試原理

利用偏心輪帶動上下兩夾持器按一定的距離上下運動使試樣受到反復拉伸直到試樣破壞或斷裂，記錄產生試樣破壞或斷裂所需的時間，常用轉動次數表示。

試樣制備及實驗條件

試樣制備

硫化好的膠片用裁刀裁成啞鈴形試樣，測定疲勞壽命至少需要5個試樣，測定伸張疲勞系數至少需要10個試樣。

試驗條件

試樣的應變值可取伸長50—125％，一般選用100％；

試驗的頻率一般選用250，300，500r/min；

實驗時的較小夾距為25mm（即試樣工作部分原長度）；

測伸張疲勞系數的伸長次數可選用1、3、5、10、15萬±100次；

實驗前試樣應在標準條件下調節至環境溫度。