はじめに
機械振動は、地震の揺れなどから自然に発生するもので、ほとんどすべての技術システムや自動車システムで発生します。機械振動は、土木構造物の耐久性に大きな影響を与え、近くに設置された機械に損傷を与える可能性があり、また、しばしば不快な騒音を伴います。このような障害を回避するために、ゴム製緩衝材が主要構造物を地面から切り離すために使用されています。
実際の用途では、技術的なエラストマー製品は一般的に、静的な機械的負荷と動的な機械的負荷の両方にさらされます。用途に応じて、静的荷重と動的荷重は広い範囲で変化します。静的荷重は多くの場合、製品の自重に関連し、時間と共に変化します（例えば、1～4人乗りの乗用車、燃料タンク：空または満タン）。車両のエンジン走行や走行過程による振動は、振動する動的な機械的負荷に重畳します。圧縮、引張、せん断などすべての静的荷重モードが発生します。
このような実際の運転条件を実践から実験室に移すことは、高荷重DMA Gabo Eplexor® システムで簡単に行うことができます。しかし、ゴムコンベヤベルト、駆動ベルト、ゴム-金属緩衝材のような一部の用途では、通常の使用は実際の動的荷重よりも小さな静的予荷重によって特徴付けられます。このような荷重プロファイルでは、圧縮モードで試料と試料ホルダーの接触が一時的に失われるため、検査対象部品の機械的特性を分析する際に複雑な問題が生じます。このような場合、アーチファクトのない正しい試験を行うことは通常容易ではありません。
適切な試料ホルダーのおかげで、高荷重DMA Gabo Eplexor® はこの技術的制約を克服することができます。実際のアプリケーションで実証してみましょう。
ゴム-金属バッファは、衝撃を絶縁し、振動を遮断するために使用されます。様々なゴム材料で作られ、様々な形とサイズがあります。図1は、2種類の円筒形のゴム・金属緩衝材を示している。スタッドボルトが2本あるゴム金属緩衝材は、長さ25mm、直径20mmです。スタッドボルト1本とネジ穴1個のゴム金属バッファーは、長さ40mm、直径40mmです。
ゴム金属バッファーを高荷重装置（DMA Gabo Eplexor® ）に取り付けるには、延長ピース付きの適切な試料ホルダーを使用します。図 2 は、高荷重（DMA Gabo Eplexor® ）に取り付けた、スタッドボルト 1 本とネジ穴 1 個の円筒形ゴム金属バッファーを示しています。
時間掃引は室温、周波数10Hzで行った。静的荷重は120秒間隔で0 Nから140 Nまで段階的に増加させ、その後7 Nまで減少させた。動的荷重は測定中ずっと200 Nで一定に保った。図3は、測定中の静的荷重と動的荷重の時間プロファイル（それぞれFstatとFdyn）を示している。
ゴム-金属緩衝材内の既存の機械的ひずみは、幾何学的要因を考慮することによって導き出すことができる。図4は、静的ひずみεstatを青で、動的ひずみεdynを赤で示しています。
静的ひずみは、動的ひずみよりも測定中ほとんどずっと小さいままであることがわかります。適切な試料ホルダーを使用することで、試料と試料ホルダーの接触が一時的に失われるのを防ぐことができます。したがって、この測定セットアップにより、ゴム-金属バッファーの実際の動作条件を、実践から信頼できる方法で実験室に移すことができます。現在では、適用中のゴム-金属バッファーの実際の機械的挙動について、（アーティファクトのない）信頼できる結論を導き出すことが可能です。
図5は、室温、周波数10Hzにおけるゴム-金属緩衝材の弾性率｜E*｜および損失係数tanδの時間プロファイルを示している。弾性率｜E*｜は時間とともに減少している。動的応力の測定時間の関数として、ゴム-金属バッファーの時間依存性変形ε(t)が生じる。この挙動はクリープ試験を彷彿とさせる。クリープは一定荷重下での変形の増加を伴う（図4参照）。フックの法則によれば、動的荷重は時間と共に一定になるため、弾性率｜E*｜は減少しなければならない。異なる静的荷重によってシミュレートされた異なる加重は、動的荷重よりも小さいため、弾性率｜E*｜にほとんど影響を与えません。
内部摩擦が減少するため、損失係数tanδは時間とともに減少します。試料は緩和します。
結論
ゴム-金属バッファーのようなアプリケーションの実際の荷重状況（通常の使用では、実際の動的荷重よりも小さな静的予荷重が特徴）は、高荷重DMA Gabo Eplexor® によって簡単に試験できることが示されました。高荷重DMA Gabo Eplexor® は、その汎用性と使用する試料ホルダーの適合性により、正確でアーチファクトのない結果を提供します。
高荷重DMA Gabo Eplexor® は、単純で基本的な材料だけでなく、操作中の完成品も正しく試験できるというユニークな利点を提供します。