工业隔振器橡胶疲劳裂纹萌生与扩展的新研究及验证

为解决橡胶疲劳裂纹萌生(nucleation)预测成功案例多但扩展预测不足的难题，研究人员开展了一项整合疲劳增强函数与有效压应力的创新研究。该研究首次将基于有效拉应力和弹性常数比的损伤准则应用于抗振部件设计，通过Metacone悬架部件和农业用衬套的实体验证，证实了该方法在无预切路径条件下预测内部与表面疲劳损伤的可靠性。成果为抗振部件疲劳寿命设计提供了突破性理论支撑。

　　

最新研究通过工业隔振器揭示了橡胶材料疲劳裂纹萌生(nucleation)与扩展的奥秘。尽管现有技术能较好预测裂纹萌生阶段，但针对抗振部件(anti-vibration components)在实际工况下的裂纹扩展行为仍缺乏有效手段。该研究创新性地引入疲劳增强函数(fatigue enhancement function)和有效压应力(effective compressive stress)概念，结合基于有效拉应力(effective tensile stress)与弹性常数比(elastic constant ratio)的损伤准则(damage criterion)，构建了首个抗振设计全周期疲劳预测体系。

研究团队选用未预制裂纹的轨道车辆Metacone悬架部件和农业衬套(bush)进行验证，实验室数据与实车观测均证实：忽略压应力作用将导致橡胶部件内部损伤评估严重偏差。这项突破性成果为抗振部件的"从萌生到扩展"全链条疲劳设计提供了黄金标准(gold standard)，尤其揭示了内部潜在损伤(internal damage)的预警机制。