橡膠混合物疲勞度測試
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討論的試驗和分析將是基于能量的疲勞裂紋生長及關聯數據，這些數據由全自動的測試系統獲得。
我們將用兩個專利性的研究得到的數據實例來說明通過有經驗的分析能夠獲得的數據、遇到的一些普遍問題以及與替代材料的高質量對比。但是本文不便公開混合物及其應用的細節，數據的類型以及獲得數據的方法才是本文的主旨。
實驗
在敘述本工作的實驗細節之前，我們對數據分析所依賴的能量平衡原理作一些評論。Thomas基于他和Rivlin20世紀50年代率先提出研究彈性體的能量平衡方法描述了破裂標準。用T表示撕裂所需要的彈性能，或稱“撕裂能”。對于某些樣品幾何結構，我們測定了T的值。疲勞研究最為常用的一種幾何結構是純剪切樣品，對這類樣品而言，T值直接就是純剪切區域彈性能密度W與非應變樣品的高度h0的乘積。
T=Wh0 (1)
對應力－應變曲線下方的面積積分可以直接測定W。大多數情況下我們采用卸載曲線數據，因為它們表示儲存的能量，而負載曲線數據包含滯后能量。因此，在本文中由卸載應變能密度計算出的T值記做Tu。使用現代化的高速計算機獲得每加載循環一次的應力應變數據，計算每個試驗片段的Tu值。注意：方程(1)中沒有與斷裂長度相關的項。因此，T的數值與裂紋生長無關，下面我們會討論到這一點。
這里所包含的結果來自兩個不同的實驗室：密歇根州安阿伯市的Axel Products和俄亥俄州阿克隆市的實驗服務中心。將他們區分為實驗室1和實驗室2，測試按此順序進行。
試驗采用純剪切樣品模式，也稱為平面拉伸模式。如上所述，這種模式的關鍵優點是如果最大應力水平保持不變，撕裂能T也保持不變。在進行疲勞試驗時這就非常方便，因為測試能夠得以繼續，直到有足夠清楚的數據精確描述試驗條件下裂紋的生長速率（△c/△n）。在這種情況下，△c直接就是給定試驗片段測量的裂紋生長數量，△n是該片段拉伸循環的次數。既然試驗條件的嚴格性與裂紋長度無關，那我們可以按照獲得一致性數據的要求連續測試許多片段。
盡管經常采用橫界面為啞鈴形的純剪試件，這些研究工作中使用的試件樣品都是平整并相對較薄的（1mm）。這樣做的原因在于這些研究的主要目的是評估已被制成工業部件的混合物的性能。這就要打磨部件產生適合測試的平整樣品。能夠測試如此薄材料的優勢就是能夠輕易研究一些變量，例如從很厚部件的表面到內部的固化狀態的差異。
應當明白，如果我們試圖獲得那些與厚度無關的材料性質，并不推薦使用很薄的樣品(T1mm)，因為當厚度小于1.5mm時，厚度對這些數據會有影響。然而，如果比較同一種彈性體相同厚度樣品的結果時，出于研發的目的，一般可以忽略厚度的影響。
附表給出了兩組實驗程序中采用的測試條件。對每個測試條件下的每個測試時段而言，數據采集系統監控的變量包括：最大應力和最大應變級；最低應力和應變級；動態模量；負載，卸載和滯后損耗能；裂紋長度；每個測試時段的負載循環次數和累計循環次數。
測試結束后的數據分析包括：從用數據平臺拍攝的數碼相片中反復檢查裂紋的外觀。幾乎所有的裂紋都是非常筆直水平的，具有不同程度的外觀粗糙度和裂紋尖端變鈍；計算每一個試驗片段（應變條件）重要參數的平均值，包括最大應變、模量和去載撕裂能Tu；裂紋長度對測試的循環次數作圖；仔細檢查，去掉那些不滿足純剪切FCG結果客觀標準的數據；對每種應力情況，利用線性遞歸分析得出斜率dc/dn和遞歸系數R2；對每個樣品作圖，然后將混合物組成一定的所有樣品組合起來。
斜率dc/dn對Tu
斜率dc/dn對最大應變
模量對最大應變
為方便起見使用線性圖，dc/dn對Tu或最大應變圖的遞歸線是二次方函數，因為已知這些數據滿足這種關系。
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