橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测

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第２７卷第２期
２０１３年３月
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报
Ｖ０１．２７Ｎｏ－２
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｍａｒ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３ — ９８３３．２０１３．０２．０１１
ｂｕｓｈｉｎｇｕｎｄｅｒｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄｉｎｇｓ．Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｌｉｆｅｏｆｕｂｒｂｅｒｂｕｓｈｉｎｇａｎｄｖｅｒｉｉｅｆｄｔｈｒｏｕｇｈｆａｔｉｇｕｅｂｅｎｃｈｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｈａｔｔｔｈｅｒｅｉｓｎｏｆａｉｌｕｒｅａｎｄｄａｍａｇｅｏｃｃｕｒｒｉｎｇｔｏｔｈｅｕｂｒｂｅｒｂｕｓｈｉｎｇａｆｔｅｒ２ｍｉｌｌｉｏｎｃｙｃｌｅｓｏｆｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔ，ａｎｄｉｔｉｓｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｕｂｂｅｒｂｕｓｈｉｎｇ；ｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈ；ｅｎｅｒｇｙｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ
橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测
杨荣华，丁智平，黄友剑，ｌ、继玲，方建辉
（１．湖南ｆ业大学机械Ｔ程学院，湖南株洲４１２００７；２．株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲４１２００７）
Hale Waihona Puke Baidu
摘要：通过橡胶纯剪试样疲劳裂纹扩展试验，得出了裂纹扩展速率与撕裂能之间的关系；以单位撕裂
能范围为损伤参量，建立了复杂应力状态下的橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测模型。基于ＡＢＡＱＵＳ有限元结构分析和橡胶材料等效应力计算方法，得出橡胶球铰在疲劳载荷下的单位撕裂能范围；对橡胶球铰的疲劳裂纹扩展寿命进行分析预测，并通过产品台架疲劳实验进行验证，结果表明橡胶球铰经过２００万次疲劳试验后无明显裂纹，没有发现失效破坏，与寿命预测值基本吻合。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｔｅｓｔｓｏｆｐｕｒｅｓｈｅａｒｒｕｂｂｅｒｓｐｅｃｉｍｅｎｓ，ｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ
关键词：橡胶球铰；裂纹扩展；撕裂能；疲劳寿命
中图分类号：ＴＱ３３２；Ｕ４６７．４＋９７
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７３ — ９８３３（２０１３）０２ — ００４８ — ０６
ＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＦａｔｉｇｕｅＣｒａｃｋＧｒｏｗｔｈＬｉｆｅｆｏｒＲｕｂｂｅｒＢｕｓｈｉｎｇ