雖然每個應變狀態下拉伸回復過程都會產生滯后現象,但同一應變狀態下隨著循環拉伸回復次數的增多,滯后現象逐漸減弱。表明了隨著TPU材料拉伸回復過程的增多,在同一應變狀態下,材料的拉伸回復曲線將越趨近于達到穩定狀態。因此,截取了每一應變狀態下第五次趨于穩定的拉伸回復曲線與單軸拉伸曲線進行對比分析。四種TPU材料各應變作用下的最高點基本與單軸拉伸曲線對應的應力應變相吻合,證明了等雙軸拉伸數據的準確性。
同時,由于滯后現象,所以每次拉伸回復曲線并不重合,其圍成的環稱為滯后環,滯后環的面積代表一個拉伸回復過程中所損耗的功的大小。此外,輪胎在高速行駛過程中受到循環往復的作用力,類似于雙軸拉伸狀態,所以每一個滯后圈面積所對應的損耗功大小在一定程度下也代表了輪胎行駛過程中對能量的損耗。截取的每一應變作用下第五次拉伸回復曲線己基本趨于穩定,所以采用此時滯后環的面積則更能準確代表輪胎實際運動過程中對能量的損耗。

非充氣輪胎在行駛過程中各部位受力情況一直在發生變化,所以輪胎材料一直收縮和回復狀態下循環往復,為了更好模擬材料在拉伸收縮狀態下的耐用性,對四種TPU材料進行了曲撓實驗。
實驗過程中四種TPU材料在曲撓試驗機上由于受力進行不斷的折疊回復過程。材料的各級曲撓次數代表著材料受到相同作用力時其耐破損性的能力。因此材料的曲撓次數越多,則材料的耐破損性越好,同時材料在制作輪胎時輪胎的使用壽命也越長。從圖中數據對比分析來看,由于LANXESS-PC930在各級曲撓次數上最大,則選擇其制作非充氣輪胎,最終成型的非充氣輪胎在使用壽命更長。

基于FDM的3D打印技術,其3D打印材料的流變性能對3D打印穩定性影響較大。因此,本章節實驗中結合LANXESS-PC930、LANXESS-PR930、JGRW-線材、PMAX-線材四種TPU材料研宄了材料的流變性性能。首先通過熔融擠出儀和毛細管流變儀測試分析了四種TPU材料的的熔融指數,對比熔融指數來初步判斷FDM打印成型中3D打印溫度的設置和四種絲狀線材的流動性的大小。然后在熔融擠出儀測試結果的基礎上,采用毛細管流變儀的加熱擠出過程去類比FDM技術3D打印時材料從噴嘴擠出的過程,對LANXESS-PC930的流動性進行詳細研究。

3D打印溫度的探宄,通過設置不同的3D打印溫度并保持其他3D打印參數不變,3D打印標準拉伸樣條,并測試拉伸樣條的拉伸強度來對比3D打印溫度對制品性能的影響。同時由于非充氣輪胎尺寸較大,采用FDM技術3D打印成型時間長,而降低3D打印填充率可以縮短打印時間。因此為了提高3D打印非充氣輪胎的效率,研究了3D打印填充率對最終成型零部件打印質量的影響。
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