疲勞與疲勞破壞的深入解析

疲勞是指制品在經(jīng)歷動(dòng)態(tài)使用條件，如拉伸、壓縮、扭曲和剪切等力的作用時(shí)，其物理機(jī)械性能及結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的現(xiàn)象。而疲勞破壞，則是材料內(nèi)部或表面的潛在損傷在疲勞過程中逐漸累積，形成應(yīng)力集中，導(dǎo)致缺陷增長(zhǎng)并演化成裂紋，最終造成材料破壞的現(xiàn)象。汽車橡膠硅膠配件批發(fā)廠家

1. 疲勞破壞的深層次機(jī)理

應(yīng)力破壞：當(dāng)材料中存在缺陷時(shí)，這些缺陷會(huì)成為應(yīng)力集中的點(diǎn)，進(jìn)而形成裂紋，引發(fā)疲勞破壞。新能源減震橡膠密封圈

熱疲勞破壞（熱老化）：在周期性形變過程中，橡膠因其黏彈性特性會(huì)產(chǎn)生滯后損失，導(dǎo)致溫度升高，進(jìn)而引發(fā)老化破壞。專業(yè)定制汽車橡膠硅膠配件廠家

外界條件誘導(dǎo)破壞：氧、臭氧、紫外線以及重金屬等環(huán)境因素也會(huì)加速材料的疲勞破壞，對(duì)此，添加防護(hù)劑是一種有效的解決策略。新能源電池不橡膠密封

2. 橡膠動(dòng)態(tài)疲勞破壞的分子級(jí)歷程

初期階段：在疲勞初期，應(yīng)力在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生急劇變化，導(dǎo)致高分子鏈斷裂，小分子級(jí)分?jǐn)?shù)量增加，出現(xiàn)應(yīng)力軟化現(xiàn)象。

潛在缺陷形成階段：隨著應(yīng)力的持續(xù)作用，材料表面或內(nèi)部逐漸形成破壞核，這是潛在缺陷的形成階段。橡膠墊圈尺寸

裂紋擴(kuò)展與斷裂階段：缺陷進(jìn)一步演化成裂紋，裂紋不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致材料的斷裂。延長(zhǎng)橡膠產(chǎn)品

3. 影響疲勞壽命的關(guān)鍵因素

Rivlin & Thomas基于斷裂力學(xué)對(duì)橡膠的疲勞性能進(jìn)行了深入研究，指出疲勞壽命受裂紋增長(zhǎng)特性、形變幅度、初始缺陷尺寸以及材料本征特性等多重因素影響。其中，非線性彈性斷裂能量釋放率G是衡量材料在斷裂時(shí)單位面積上能量釋放率的指標(biāo)，它反映了材料在疲勞過程中抵抗斷裂的能力。斷裂時(shí)的能量消耗主要包括化學(xué)鍵的斷裂以及黏彈性滯后損失轉(zhuǎn)化為的熱能耗散。密封用橡膠硅膠材料

4. 疲勞壽命的深入分析

白炭黑補(bǔ)強(qiáng)膠料的疲勞特性：白炭黑補(bǔ)強(qiáng)膠料具有高的拉伸斷裂能，且在疲勞過程中斷裂能下降幅度小。實(shí)驗(yàn)證明，白炭黑補(bǔ)強(qiáng)膠料在不同應(yīng)變幅度下均表現(xiàn)出較長(zhǎng)的疲勞壽命，且壓縮生熱低，因此具有較好的耐疲勞破壞性能。密封橡膠硅膠材料牌號(hào)

NR與BR在不同應(yīng)變幅度下的疲勞特性比較：NR和BR都容易在動(dòng)態(tài)形變下產(chǎn)生裂口。但在大形變下，NR會(huì)因結(jié)晶而提高疲勞壽命；而在小形變下，BR因其分子鏈柔順性好而表現(xiàn)出更長(zhǎng)的疲勞壽命。因此，在輪胎胎側(cè)等應(yīng)變較大的部位，應(yīng)增加NR的用量；而在帶束層等應(yīng)變較小的部位，則應(yīng)增加BR的用量。橡膠硅膠材料密封圈

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