橡胶疲劳的概述
发布时间：2016-07-25 13:58:11 人浏览
来源： 橡胶技术网
随着橡胶工业的发展，各种性能优异的橡胶以其独特的性质作为一种不可代替的材料在 航空装备中得到日益广泛的应用。一架飞机往往包含数百种橡胶材料和上万个橡胶件，如：减震器、轮胎、机舱密封件、窗口密封件、燃料、油和液压系统的密封、软管、软燃油箱、整体油箱密封胶、空气导管密封胶、燃油泵和气动装置隔膜、电器绝缘器件等，分别起着减震、密封、支撑、传递、隔热、防护和绝缘等作用。
橡胶件的疲劳可靠性直接关系到机械产品上电、气、液和机械传动等工作的稳定性，但是由于目前一直缺少能够有效预测、改进并提升橡胶件疲劳可靠性的手段，橡胶件的疲劳可靠性越来越成为制约产品可靠性和安全性提升的重要因素。据相关数据表明，因橡胶材料疲劳失效而导致的故障占机械故障的30%以上。基于如上因素，亟需补充橡胶材料疲劳可靠性分析预测、试验验证及优化设计等方面的能力。
橡胶材料是与金属完全不同的高分子材料，在实际工况下，橡胶呈现出很多与金属截然不同的特点，如明显的非线性（超弹/粘弹）、应变结晶现象、Mullins效应、Payne效应、自生热现象和对温度、臭氧等环境因素的高度敏感性等。橡胶所具有的自生热特性，使得对其进行加速疲劳试验变得很困难，而进行橡胶产品真实的疲劳试验又需要耗费大量的时间、精力和成本，导致产品开发周期长、成本高。
橡胶疲劳试验的困难、高成本和长周期，更加凸显了橡胶疲劳仿真软件的重要性。事实上，对于橡胶疲劳的仿真，国内外的专家学者已经经过了很多的研究和探讨。在研究之初，专家们沿用传统金属疲劳的方法来研究橡胶的疲劳，但是，正如前文所述，橡胶从本质上不是金属，金属的疲劳算法并不适用于橡胶材料。在众多行业专家的持续研究下，一种全新的基于橡胶微裂纹扩展的疲劳算法得到了业界的认可，并在国外通过了大量的项目试验验证。
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